考虑最短路径的现代建筑产业园区规划辅助选址方法

考虑最短路径的现代建筑产业园区规划辅助选址方法

杨丽

昆明理工大学设计研究院有限公司 云南昆明650051

摘要：为优化产业园区规划选址，将最短路径作为参照，以某现代建筑产业园区为例，开展规划辅助选址方法的设计研究。明确关键点编码需要明确园区选址时其中现代建筑的数量、对应的中心位置等，根据园区中的关键节点，进行现代建筑产业园区规划中的关键点编码；引进Floyd算法，构造建筑产业园区最短路径矩阵；根据产业园区中现代建筑的数量，进行园区中现代建筑选址点的更新，引进蜂群算法，将每一个现代建筑所在对应的空间表示为一个食物源，根据食物源的空间维度，进行食物源坐标与适应度函数的构建，持续进行最优选址点的更新，以此完成现代建筑产业园区最优选址点的确定。对比实验结果表明：设计的选址方法，在实际应用中的效果良好，应用该方法，按照规范进行园区选址，可以有效缩短选址后对应园区生产作业时运输路径距离，提高现代建筑产业园区的运营效率。

关键词：最短路径；选址方法；辅助；规划；产业园区；现代建筑；

中图分类号:U492.11文献标识码:A

0引言

开发现代建筑产业园区是推动地区经济发展、保障产业持续化建设的关键举措，为落实此项工作，发挥现代建筑产业园区在地区内更高的价值与效能，在开展大量研究后，开发单位明确了园区选址对于园区后续建设与发展的重要意义[1]。选址中，除了要考虑多种因素对选址的影响，还需要在园区建设过程中，选择一个中心生产建筑，此建筑的位置需要处于园区最优位置，周边需要具有便利的交通，以确保各个生产厂到达中心园区的距离最短、费用最少[2]。为满足此方面的建设需求，设计单位在开展园区规划工作时，提出了人工蜂群算法、道路节点矩阵算法、地理信息规划技术、模拟层次评价与分析技术等作为参照，以此种方式，实现对此方面工作在实施中的优化，但根据相关工作的实施进展可知，目前，大部分投入使用的选址方法未能在实际应用中发挥预期效果，即现有的方法只能从单一层面进行此项工作的优化，在设计中，一旦考虑了最短距离，便无法考虑选址的经济性，而在考虑选址经济性时，却又忽略整体布局的合理性与科学性[3]。总之，现有的技术与方法大多在应用中存在缺陷，针对此方面问题，本文将在此次研究中，将最短路径作为参照，以某现代建筑产业园区为例，开展规划辅助选址方法的全新研究，旨在通过此次设计，实现对与之方面工作在实施中优化，发挥现代建筑产业园区在经济市场内的更高效能及价值。

1现代建筑产业园区规划中的关键点编码

为满足现代建筑产业园区规划辅助选址中的最短路径设计需求，设计方法前，需要根据园区中的关键节点，进行现代建筑产业园区规划中的关键点编码[4]。在此过程中，应明确关键点编码需要明确园区选址时其中现代建筑的数量、对应的中心位置等。中心位置需要在编码中用表示，其中表示横坐标，表示纵坐标。假设园区中现代建筑的标号为1，则此建筑对应的中心位置编号可以表示为，为确保编码工作的规范化实施，应按照下述图1，进行现代建筑产业园区规划中的中心位置分配。

图1现代建筑产业园区规划中的中心位置分配

上述图1中，表示园区中标号为1的现代建筑选址点位；表示现代建筑产业园区总长度；表示园区中标号为的现代建筑。考虑到园区中现代建筑编号具有一定的随机性，因此可以在具体编号过程中，根据园区的空间布局，进行编号中相关参数的调整[5]。

2构造建筑产业园区最短路径矩阵

在上述提出内容的基础上，引进Floyd算法，进行建筑产业园区最短路径矩阵的构造[6]。在此过程中，假设园区中现代化建筑对应的空间位置为与，从与的距离带权邻接矩阵开始进行定点的插入，将与代入已知顶点中，将作为新的选址点，循环上述步骤，可以构造出若干个路径矩阵，对此过程进行描述，如下计算公式所示[7]。

（1）

公式（1）中：表示建筑产业园区路径矩阵；表示路径矩阵中的整数编号点；表示矩阵的长度与宽度。上述公式中，表示插入一个定点，当不满足建筑产业园区最短路径矩阵的构建时，插入下一个定点，将其表示为，则可用下述公式计算得到。

（2）

在上述内容的基础上，进行的计算，计算公式如下。

（3）

当满足上述公式（3）所述的条件时，说明是到的最短长度。如不满足上述公式（3）所述的条件时，说明不是到的最短长度。此时，需要再插入一个定点，构造，直到满足最短路径条件。按照上述方式，完成建筑产业园区最短路径矩阵的构造。

3确定现代建筑产业园区最优选址点

在上述提出内容的基础上，可假设产业园区中现代建筑的数量为，在构造建筑产业园区最短路径矩阵的基础上，进行园区中现代建筑选址点的更新，将可作为选址点的点位按照顺序进行编号，求出两个现代建筑之间的最短距离，计算公式如下[8]。

（4）

公式（4）中：表示现代建筑之间的最短距离；、表示两个建筑的空间相对位置。在上述内容的基础上，引进蜂群算法，将每一个现代建筑所在对应的空间表示为一个食物源，根据食物源的空间维度，进行食物源坐标与适应度函数的构建。适应度函数表达式如下。

（5）

公式（5）中：表示适应度函数；表示局部最优食物源所在的空间位置；表示空间维度。通过上述内容，可以确定食物源在空间中的局部最优解，即得到园区内局部现代建筑的最优选址点。在此基础上，持续扩大食物源的范围，再次构建适应度函数，确定食物源在空间中的全局最优解。按照上述方式，持续进行最优选址点的更新，以此完成现代建筑产业园区最优选址点的确定，实现考虑最短路径的现代建筑产业园区规划辅助选址方法设计。

4对比实验

上文从三个方面，对考虑最短路径的现代建筑产业园区规划辅助选址方法展开了设计研究，为实现对该方法在实际应用中选址效果的检验，下述将以某地区为例，展开如下文所示的研究。

实验前，对待建的现代建筑产业园区基本情况进行分析，相关内容如下表1所示。

表1待建现代建筑产业园区基本情况

掌握现代建筑产业园区基本情况后，安排有关设计人员进行产业园区的规划，但根据设计人员反馈，现有的技术与方法根本无法满足园区的持续化发展需求。为解决此方面问题，在与园区相关负责人综合商议后，决定使用本文设计的方法，进行现代建筑产业园区规划辅助选址。

在此过程中，需要先进行现代建筑产业园区规划中的关键点编码，将园区中的现代化建筑分布转化为线路图，如下图2所示。

图2现代化建筑分布线路图

根据规划需求，需要将1栋中心建筑布置在选址点1~选址点7，其他6栋现代生产建筑布置在剩余选址点位置。为满足布置过程中的最短路径设计需求，应构造建筑产业园区最短路径矩阵，通过确定现代建筑产业园区最优选址点，完成本文方法的应用。

在此基础上，引进基于地理信息技术的园区规划辅助选址方法、基于模拟层次评价与分析技术园区规划辅助选址方法，将提出的两种方法作为传统方法1与传统方法2，使用本文方法与传统方法，按照方法的对应技术规范，进行现代建筑产业园区规划的辅助选址。

根据三种方法的规划结果可知，使用本文方法将中心建筑规划在选址点2附近，以满足园区运营过程中的最短路径需求。使用传统化方法1辅助选址，将中心建筑规划在选址点3或6附近，以满足建筑在园区内的中心位置需求。使用传统化方法2辅助选址，将中心建筑规划在选址点4、1或5附近，以满足建筑周边交通运输便利性需求。按照上述方式，进行现代建筑产业园区规划辅助选址。将选址后三种方法对应的园区生产作业时运输路径距离，作为检验选址方法应用效果的关键指标。统计实验结果，如下表2所示。

表2选址后三种方法对应园区生产作业时运输路径距离

从上述表2所示的实验结果可以看出，使用本文方法进行现代建筑产业园区规划辅助选址，选址后园区生产作业时运输路径距离总计19.7km，此数值小于传统方法1与传统方法2选址后对应园区生产作业时运输路径距离。因此，在完成上述实验后，得到如下所示的结论：相比传统方法，本文设计的考虑最短路径的现代建筑产业园区规划辅助选址方法，在实际应用中的效果良好，应用该方法，按照规范进行园区选址，可以有效缩短选址后对应园区生产作业时运输路径距离，以此种方式，提高现代建筑产业园区的运营效率，为保障园区的持续化运转提供技术层面的保障。

5结束语

为现代建筑产业园区规划工作，通常情况下，会考虑园区所在地的众多影响因素，包括园区生产时的最小运输费用支出、周边经济水平、建设环境范围内是否存在障碍物的阻碍等。对于现代建筑产业园区建设方而言，此项工具需要考虑到若干问题，因此，园区规划选址是一个十分复杂的工作，往往需要通过大量的定量计算、定性分析的方式，进行此方面工作的优化，从而获取最佳的园区布局、规划方案。为实现与之方面工作中在实施中的深化，本文通过现代建筑产业园区规划中的关键点编码、构造建筑产业园区最短路径矩阵、确定现代建筑产业园区最优选址点，对考虑最短路径的现代建筑产业园区规划辅助选址方法展开了研究。完成设计方法，通过对比实验证明了本文设计的园区规划辅助选址方法，在实际应用中的效果良好，应用该方法，按照规范进行园区选址，可以有效缩短选址后对应园区生产作业时运输路径距离。

参考文献

[1] 赵振宇,张舒阳,葛潇. 基于地理信息技术和模糊层次分析-模糊决策试行与评价实验方法（AHP-DEMATEL）的区域大型光伏电站选址指标体系构建：以内蒙古为例[J]. 科技管理研究,2023,43(06):78-87.

[2] 赵振宇,张垚,余泳杰. 基于资源-需求匹配的分布式可再生能源发电项目选址研究[J]. 运筹与管理,2023,32(02):124-131.

[3] 何爱. 重大线性交通项目“两地”规划选址策略研究——以广州市白云区为例[J]. 上海城市管理,2023,32(01):84-88.

[4] 林子琦,杨青娟. 基于关键污染源区识别的乡村低影响开发措施选址方法研究——以成都市温江区寿安镇为例[J]. 环境污染与防治,2022,44(11):1531-1538+1545.

[5] 柴祥君,黄博. 有效促进重大建设项目规划选址和用地预审论证工作高质量管理的探索[J]. 浙江国土资源,2022,(02):31-33.

[6] 徐岩,张建浩,张荟. 含冷、热、电、气的园区综合能源系统选址定容规划案例分析[J]. 太阳能学报,2022,43(01):313-322.

[7] 姚通,刘申,陈艺. 合理规划选址 科学助力灾后恢复重建——对河南省灾后重建安置区选址问题的调查研究[J]. 资源导刊,2021,(11):18-19.

[8] 袁鹏,刘林,司先才,等. 基于LCOE地图的斋堂岛海域潮流能发电站规划选址研究[J]. 太阳能学报,2021,42(08):496-502.