【摘要】：城市系統(tǒng)是以城市為載體的自然、社會與經(jīng)濟(jì)的復(fù)合系統(tǒng),具有復(fù)雜系統(tǒng)的多層次、高維性、多尺度、非線性、自組織特征。復(fù)雜系統(tǒng)理論是現(xiàn)代系統(tǒng)理論與非線性理論進(jìn)一步發(fā)展與深化的產(chǎn)物,其智能性、適應(yīng)性與抽象性等生命系統(tǒng)的特征使人工生命研究方法成為系統(tǒng)復(fù)雜性研究的主體。 本文以復(fù)雜系統(tǒng)的人工生命研究方法為主線,以解決城市系統(tǒng)中的問題為中心,從理論、方法與應(yīng)用三個層面對人工生命理論在城市系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。綜合起來,本文的主要內(nèi)容包括: 1、闡述了城市系統(tǒng)的相關(guān)概念,揭示了其復(fù)雜性的特征;對城市系統(tǒng)所關(guān)注的研究內(nèi)容進(jìn)行整理,得出其四個研究領(lǐng)域;回顧了城市系統(tǒng)理論的形成及研究現(xiàn)狀,指出復(fù)雜性、動態(tài)性的研究是城市系統(tǒng)研究的前沿;回顧了復(fù)雜性理論產(chǎn)生的歷史背景,指出現(xiàn)階段人工生命研究方法已經(jīng)構(gòu)成了系統(tǒng)復(fù)雜性研究的主體;最后對復(fù)雜性理論在城市系統(tǒng)研究中的應(yīng)用進(jìn)行了概括與總結(jié)。 2、系統(tǒng)分析了近年來復(fù)雜性的人工生命研究方法,通過研究動態(tài)系統(tǒng)演化過程中規(guī)則與結(jié)構(gòu)的變化,提出了從網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)、群體智能到復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)的復(fù)雜性人工生命研究方法的框架體系,并對各種研究方法的理論、應(yīng)用及特征進(jìn)行了總結(jié)。 3、對元胞自動機(jī)在城市系統(tǒng)研究中的應(yīng)用進(jìn)行總結(jié),包括城市空間復(fù)雜性模擬、城市問題研究以及城鎮(zhèn)體系模型等。通過對城市影響區(qū)劃分理論的研究,提出了元胞自動機(jī)擴(kuò)展模型在加權(quán)Vonoroi 圖生成中的應(yīng)用,構(gòu)造了基于斷裂點理論的城市影響區(qū)生成算法,并引入到陜西省10 地市城市影響區(qū)的生成與研究之中。 4、介紹了遺傳算法與模式理論,并對其在城市系統(tǒng)研究中的應(yīng)用進(jìn)行歸納與總結(jié)。對城市區(qū)位配置問題及相關(guān)理論進(jìn)行了研究,構(gòu)造了遺傳算法在城市消防點選址優(yōu)化中的通用模型,并將該模型用于西安市消防點選址和責(zé)任區(qū)劃分優(yōu)化的研究。實證表明,本文提出的模型是一種能有效解決城市消防點區(qū)位配置問題的通用模型。 5、系統(tǒng)介紹了粒子群優(yōu)化算法,將GA 與PSO 結(jié)合,提出GA-PSO 混合規(guī)劃算法;將GP 算法解的樹型結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為線性表結(jié)構(gòu),提出GA 規(guī)劃算法。利用GA-PSO混合規(guī)劃算法、GA 規(guī)劃算法以及GP 算法對西安市城市交通量進(jìn)行預(yù)測。結(jié)果表明,在算法收斂性上,GA-PSO 混合規(guī)劃算法優(yōu)于GA 規(guī)劃算法,而GA 規(guī)劃算法顯著優(yōu)于GP 算法。 6、對免疫系統(tǒng)原理及由此發(fā)展起來的人工免疫系統(tǒng)模型與算法進(jìn)行了介紹。提煉人工免疫系統(tǒng)的特征,并對其在城市演化模型、區(qū)位選址以及地圖識別等領(lǐng)域
【學(xué)位授予單位】：西北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：N941.4
【圖文】：

1998年數(shù)據(jù)利用 3.3.2 介紹的模型進(jìn)行計算，圖3-5(a)是加權(quán) Vonoroi圖演化計算的結(jié)果，圖 3-5(b) 是 常 規(guī)Vonoroi 圖演化計算結(jié)果，即令 Wi=1，i=1,2,…,10 的情況。- 34 -

城市消防責(zé)任區(qū)實體分布圖

固定消防點分布示意圖

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 薛領(lǐng);羅柏宇;翁瑾;;基于agent的商業(yè)中心地空間結(jié)構(gòu)動態(tài)模擬[J];地理研究;2010年09期

2 張韜;;關(guān)于構(gòu)建城市和諧交通的理論研究[J];中國國情國力;2008年11期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張樂珊;基于元胞自動機(jī)和VR-GIS技術(shù)的城市空間增長三維動態(tài)模擬及應(yīng)用研究[D];中國海洋大學(xué);2010年

2 石云龍;基于CAS理論的地震緊急救援系統(tǒng)模型構(gòu)建與模擬仿真[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2010年

3 于群;電力系統(tǒng)大停電的自組織臨界特性研究[D];中國電力科學(xué)研究院;2010年

4 張健華;高校科技成果轉(zhuǎn)化中的政府職能研究[D];南開大學(xué);2010年

5 張澤華;云計算聯(lián)盟建模及實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];云南大學(xué);2010年

6 張鴻輝;多智能體城市規(guī)劃空間決策模型及其應(yīng)用研究[D];中南大學(xué);2011年

7 董欣;網(wǎng)絡(luò)化：關(guān)中—天水經(jīng)濟(jì)區(qū)空間發(fā)展策略及規(guī)劃模式研究[D];西安建筑科技大學(xué);2011年

8 陳鵬;基于多智能主體的人群流動形態(tài)動態(tài)模擬研究[D];同濟(jì)大學(xué);2006年

9 寇曉東;基于WSR方法論的城市發(fā)展研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2006年

10 韓雁;城市多水源復(fù)合系統(tǒng)分析及合理配置研究[D];大連理工大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前8條

1 許振華;基于復(fù)雜性理論的軟件過程優(yōu)化及其風(fēng)險評價[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

2 張力;基于復(fù)雜性的軟件過程動態(tài)資源配置優(yōu)化研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2007年

3 萬陶;基于復(fù)雜性理論的創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)集群動力研究[D];北京交通大學(xué);2007年

4 吳繼梅;基于元胞自動機(jī)的電路故障傳播建模與應(yīng)用研究[D];東華大學(xué);2008年

5 趙東泉;人口模型在城市系統(tǒng)人口演化中應(yīng)用研究[D];廣西師范大學(xué);2008年

6 馬熙源;大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)CA/MAS查證確認(rèn)及北京人口發(fā)展仿真建模[D];哈爾濱理工大學(xué);2008年

7 時啟軍;黑龍江西部半干旱區(qū)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整與水資源優(yōu)化配置[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

8 梁志妹;基于多Agent、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與GIS的甲型H1N1流感傳播仿真平臺研究[D];云南師范大學(xué);2011年

本文編號：2806856