基于空间句法与视域分割法的广场舞场地选址方法

技术领域

本发明涉及辅助规划技术领域，尤其涉及基于空间句法与视域分割法的广场舞场地选址方法。

背景技术

广场舞具有健身、娱乐双重属性，不仅丰富了市民的业余生活，更是城市文化生活精气神的一种体现。然而因舞蹈场地缺乏合理的规划选址，市民“见缝跳舞”带来了噪音扰民等问题。从广场舞参与者、场地周边居民、社区管理者等角度出发，建立科学合理的广场舞场地选址为满足市民活动需求、保障居民正常生活、维护城市社区有序运行具有重要意义。目前大部分活动场地选址以场地规模作为主要考量因素，缺乏考虑居民出行、活动场地噪音扰民等问题，场地选址合理性有待提升。

空间句法是一种网络分析方法，根据不同的空间分割方式衍生出了三种不同的空间分析方法：轴线法、凸状空间法、视域分割法。轴线法可用于对城市道路及其沿线地区的可达性程度进行分析，能快速筛选出居民出行可达性高的场地，但缺乏对周边环境进行分析，无法计算场地对周边环境的影响。视域分割法，指针对空间中具有明显遮挡时所用的方法，其将空间划分为不同的视域，以“可见即可达”为原理，对每个视域进行定性和定量分析，来揭示空间的结构、特点和规律。在一定空间范围内，声音的传播类似于视域分割法，可见即可达，传统视域分割法可模拟噪音传播，但无法计算出噪音传播的影响。

广场舞场地选址具有多重目标，非单一可达性目标，也非噪音影响最低的场地选址，而是既满足居民出行便捷需求，同时也符合周边居民噪音影响最低要求，两者综合平衡为最优解。若单纯使用空间句法与噪音影响评价预测模型进行先后叠加筛选，则可能出现最优解陷入局部最优的情形，即先使用空间句法进行可达性筛选，然后在可达性较高的备选点中再通过噪音影响评价预测模型进行二次筛选，可能导致可达性一般，但噪音影响评价为优，综合分值较高的解在第一阶段就被排除。同时也忽略了不同人群对广场舞选址的可达性及噪音影响耐受值的不同，不同结构群体，对广场舞选址的可达性及噪音影响权重值不同。

发明内容

针对上述问题，现提供基于空间句法与视域分割法的广场舞场地选址方法，旨在解决现有技术中存在的问题。

具体技术方案如下：

基于空间句法与视域分割法的广场舞场地选址方法，包括以下步骤：

S1、构建目标区域的基础模型，导入片区地形图，绘制路网结构、建筑布局、建筑出入口，结合地块权属审批信息，选取多处面积相仿的空白场地作为广场舞活动预选址P；

S2、将各空间场景元素进行栅格化，构建3m×3m×3m三维网格，并在各栅格中对不同元素进行识别标记分类，如建筑A、人行道路S、预选址点P（预选点1为P

S3、将居住建筑出口作为起始点0，居住建筑的广场舞群体数量作为起点初始值,根据广场舞群体数量对居住建筑出口进行赋值R0

S4、计算预选址点R0

S5、计算预选址点P

S6、计算预选址点P1周边建筑功能适配性，在选址可达性的基础上进一步提升了选址合理性，取广场舞常规发生时间6:30，对该时段预选址点P1周边50m范围内建筑功能及使用情况，修正预选址点P1综合整合度RZ1，

S7、计算预选址点P

；

式中L

S8、计算预选址点P周边建筑纵向栅格噪音值Z

；

式中

S9、叠加S7建筑横向栅格噪音值与S8建筑纵向栅格噪音值，最终计算出各栅格最终噪音值

S10、重复已上步骤分别计算5个预选址点P的综合整合度RZ及对周边整个楼栋的噪音值LPI (r)；

S11、计算预选址点P的总体分值

进一步的，步骤S4中各系数的计算方法为：

人行道路距离系数S：基于15分钟生活圈，超过15分钟，则人行出行意愿度将随距离增加而进行衰减，成年人步行1m/S，则15分钟大概步行900m，当人行道路栅格S超出900米时，道路栅格每增加一格，则栅格上的人数衰减5,则

人行道路宽度系数J：人行道路越宽敞，人行舒适度越高，更符合广场舞集体出行需求，出行吸引系数大，不同宽度的人行道路的出行系数为J=j/0.75×0.4，j为人行道路分布在栅格网路的个数，j为＞0的自然数；

人行道路阻力Z：人行道路上的马路，马路越多，则出行阻力越大，根据主次干道车流量及红绿灯切换频率及人行等候时常关系，主干道阻力系数>次干道>支路，主干道衰减系数为0.9，次干道衰减系数为0.6，城市之路衰减系数为0.3。

进一步的，步骤S6中的系数计算方法：

K为周边建筑功能适配系数，取预选址点P

进一步的，步骤S7中的各系数的计算方法为：

A

A

A

A

；

式中：N1、N2、N3——为噪音从围墙三个边传播路径的声程差δ

；

A

建筑朝向G，以建筑客厅面（窗户最大面）为主朝向，当建筑主朝面与广场舞声源垂直90°时，建筑受噪音影响最大，当建筑主朝面与广场舞声源呈0°或180°时，建筑侧面朝着广场舞声源，开窗面少，建筑功能一般为卫生间、厨房等，受噪音影响少，当建筑主朝面与广场舞声源呈270°时，建筑背面山墙面朝向广场舞声源，此时建筑受噪音影响最低，不同朝向建筑的噪音吸收系数G呈现正弦函数分布:

进一步的，步骤S8中各系数的计算方法为；

不同楼层的环境噪音值L，根据场地设施分两种情形：①广场与建筑之间，无植物等设施遮挡衰减时，广场舞广播噪音的衰减主要是根据建筑各层接收点的位置与广场舞广播之间的距离而产生的，随着楼层的增加，各层接收点与广场舞广播之间的距离逐渐变长，衰减力度逐渐增大，呈函数：

其中/>

进一步的，步骤S10还包括以下步骤：

S101，将目标区域广场舞人群进行细分为0-25岁，25-40岁，40-50岁，50-60岁，>60岁五个年龄段，通过物业已知数据统计片区人口结构,根据人具体的人口结构确定可达性与噪音影响的权重配比。

进一步的，步骤S10还包括以下步骤：

S102，根据步骤S101统计的权重值配比，将选址点可达性分值与噪声影响数进行加权计算，综合计算5处预选址点场地最终分值，分值高者为最优值。

综上所述，该方案的有益效果是：

本发明提供的基于空间句法与视域分割法的广场舞场地选址方法中，通过运用视域分割法将场地进行栅格化，将空间划分为不同的视域，对每个视域进行定性和定量分析，同时对每个栅格空间叠加空间句法，评价出各栅格可达性及噪音影响性综合值。本发明提供的基于空间句法与视域分割法的广场舞场地选址方法兼具可达性及最低噪音影响的最佳场地的效果。

附图说明

图1为本发明记载的选址方法的流程框图；

图2为本发明记载的目标区域空间布局栅格图；

图3为本发明记载的目标区域道路轴线人流初始整合度图；

图4为本发明记载的预选址点一层周边栅格横向噪音值分布示意图；

图5为本发明记载的预选址点三层、五层、九层周边栅格纵向噪音值分布示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图对本发明的权利要求做进一步的详细说明，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提出所获得的所有其他实施例，也都属于本发明保护的范围。

需要理解的是，在本发明实施例中描述，所有方向性指示的术语，如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系基于附图所示的方位、位置关系或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述本发明，而不是明示或暗示所指的装置、元件或部件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造，不应理解为对本发明的限制。仅用于解释在附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，当该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也可能随之改变。

此外，本发明中序数词，如“第一”、“第二”等描述仅用于区分目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或隐含指示所指示的技术特征的数量。由此限定“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含和至少一个该技术特征。在本发明描述中，“多个”的含义是至少两个，即两个或两个以上，除非另有明确体的限定外；“至少一个”的含义是一个或一个以及上。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，既可以是部件之间的位置关系相对固定，也可以是部件之间存在物理上固定连接，既可以是可拆卸连接，或成一体结构；既可以是机械连接，也可以是电信号连接；既可以是直接相连，也可以通过中间媒介或部件间接相连；既可以是两个元件内部的连通，也可以是两个元件的相互作用关系，除非说明书另有明确的限定，可作其他理解时不能实现相应的功能或效果外，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1所示，本实施例提供的基于空间句法与视域分割法的广场舞场地选址方法：包括以下步骤：

S1、构建目标区域的基础模型，导入片区地形图，绘制路网结构、建筑布局、建筑出入口，结合地块权属审批信息，选取面积大于400㎡的空白场地作为广场舞活动预选址P；

S2、将各空间场景元素进行栅格化，构建3m×3m×3m三维网格，并在各栅格中对不同元素进行识别标记分类，如建筑A、人行道路S、预选址点P（预选点1为P

S3、将居住建筑出口作为起始点0，居住建筑的广场舞群体数量作为起点初始值。根据广场舞群体数量对居住建筑出口进行赋值R0

S4、计算预选址点R0

优选的，步骤S4中各系数的计算方法为：

人行道路距离系数S：基于15分钟生活圈，超过15分钟，则人行出行意愿度将随距离增加而进行衰减，成年人步行1m/S，则15分钟大概步行900m，当人行道路栅格S超出900米时，道路栅格每增加一格，则栅格上的人数衰减5,则S= R0

人行道路宽度系数J：人行道路越宽敞，人行舒适度越高，更符合广场舞集体出行需求，出行吸引系数大，不同宽度的人行道路的出行系数为J=j/0.75×0.4，j为人行道路分布在栅格网路的个数，j为＞0的自然数；

人行道路阻力Z：人行道路上的马路，马路越多，则出行阻力越大，根据主次干道车流量及红绿灯切换频率及人行等候时常关系，主干道阻力系数>次干道>支路，主干道衰减系数为0.9，次干道衰减系数为0.6，城市之路衰减系数为0.3;

S5、计算预选址点P

S6、计算预选址点P1周边建筑功能适配性，在选址可达性的基础上进一步提升了选址合理性，取广场舞常规发生时间6:30，对该时段预选址点P1周边50m范围内建筑功能及使用情况，修正预选址点P1综合整合度RZ1，RZ1=RP1J×K，K为周边建筑功能适配系数；

优选的，步骤S6中的系数计算方法：

K为周边建筑功能适配系数，取预选址点P

优选的，K值越低，表示该广场舞预选点对周边建筑使用产生的影响越大。如下午5:30之后，行政办公建筑、文化展览、幼儿园小学等建筑，已处于无人办公使用状态，该类建筑门前集散广场反而适合广场舞活动，则该类建筑适配系数K较高，若周边建筑为养老院、医院等对噪音要求较高的建筑，则该类建筑适配系数K较低，系数K与不同类型的建筑之间的关系如下表：

S7、计算预选址点P

；

式中L

优选的，步骤S7中的各系数的计算方法为：

A

A

A

A

式中：N1、N2、N3——为噪音从围墙三个边传播路径的声程差δ

A

建筑朝向G，以建筑客厅面（窗户最大面）为主朝向，当建筑主朝面与广场舞声源垂直90°时，建筑受噪音影响最大，当建筑主朝面与广场舞声源呈0°或180°时，建筑侧面朝着广场舞声源，开窗面少，建筑功能一般为卫生间、厨房等，受噪音影响少，当建筑主朝面与广场舞声源呈270°时，建筑背面山墙面朝向广场舞声源，此时建筑受噪音影响最低，不同朝向建筑的噪音吸收系数G呈现正弦函数分布:

S8、计算预选址点P周边建筑纵向栅格噪音值Z

式中L

优选的，步骤S8中各系数的计算方法为；

不同楼层的环境噪音值L，根据场地设施分两种情形：①广场与建筑之间，无植物等设施遮挡衰减时，广场舞广播噪音的衰减主要是根据建筑各层接收点的位置与广场舞广播之间的距离而产生的，随着楼层的增加，各层接收点与广场舞广播之间的距离逐渐变长，衰减力度逐渐增大，呈函数：

；

其中

S9、叠加S7建筑横向栅格噪音值与S8建筑纵向栅格噪音值，最终计算出P

，N受噪音影响建筑栅格的总个数；

S10、重复已上步骤分别计算5个预选址点P的综合整合度RZ及对周边整个楼栋的噪音值LPI (r)；

优选的，步骤S10还包括以下步骤：

S101，将目标区域广场舞人群进行细分为0-25岁，25-40岁，40-50岁，50-60岁，>60岁五个年龄段，通过物业已知数据统计片区人口结构,根据人具体的人口结构确定可达性与噪音影响的权重配比，通过大量问卷调查得出不同年龄端对于可达性需求与噪声影响耐受值的权重配比如下表:

S102，根据步骤S101统计的权重值配比，将选址点可达性分值与噪声影响数进行加权计算，综合计算5处预选址点场地最终分值，分值高者为最优值。

S11、计算预选址点P的总体分值

以上仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。