【技术实现步骤摘要】
一种用于城市建筑空间布局设计方法
本专利技术涉及计算机图形学领域，尤其涉及一种用于城市建筑空间布局设计方法。
技术介绍
城市建筑空间布局设计，例如对商业区、火车站周边、大学校园内部等，在这些中等布局条件下，“人”的因素往往对布局的评价起很大作用，对布局的设计要求不再仅仅是简单的确定道路网络结构，根据道路网络确定布局，而且要求在合适的位置存在合适的建筑，并确保人们能在一定的时间内能够到达想要到达的地方。现有技术中的布局设计方法一般是把布局优化问题建模成一定约束条件下的组合优化问题，通过数学规划法、遗传算法或模拟退火方法等求解。但这些方法不能够满足中等布局下特定环境的需求，因此需要一种智能可学习的布局设计方法，能够生成尽可能满足人群、更符合现实场景需求的布局。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种用于城市建筑空间布局设计方法，解决现有技术中对建筑空间布局缺乏自主智能设计以及最终给出合理化布局设计的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是提供一种用于城市建...
【技术保护点】
1.一种用于城市建筑空间布局设计方法，其特征在于，包括以下步骤：/n初始布局，确定布局中需要的建筑类别、每种建筑类别对应的建筑数量以及建筑总数量，并把所有建筑均抽象为坐标点，再根据空间布局的需要，确定目标函数和约束条件；/n布局转化，把每个建筑对应的坐标点映射为自主学习中的一个Agent，建立空间布局设计和DQN算法的映射关系，将空间布局设计建模成强化学习模型进行自主学习；/n优化训练，利用DQN算法进一步对空间布局进行优化训练，通过训练好的模型自动生成建筑定位图，根据每个建筑之间的相互关系确定每个建筑的面积大小；/n优化形状，根据每个建筑的面积大小，把每个建筑对应的坐标点...
【技术特征摘要】
1.一种用于城市建筑空间布局设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
初始布局，确定布局中需要的建筑类别、每种建筑类别对应的建筑数量以及建筑总数量，并把所有建筑均抽象为坐标点，再根据空间布局的需要，确定目标函数和约束条件；
布局转化，把每个建筑对应的坐标点映射为自主学习中的一个Agent，建立空间布局设计和DQN算法的映射关系，将空间布局设计建模成强化学习模型进行自主学习；
优化训练，利用DQN算法进一步对空间布局进行优化训练，通过训练好的模型自动生成建筑定位图，根据每个建筑之间的相互关系确定每个建筑的面积大小；
优化形状，根据每个建筑的面积大小，把每个建筑对应的坐标点转化为建筑面，再根据每个建筑的位置信息和周围信息，优化每个建筑的具体形状，完成布局设计。
2.根据权利要求1所述的用于城市建筑空间布局设计方法，其特征在于，在所述初始布局步骤中，所述目标函数包括覆盖性目标，所述覆盖性目标是指每个建筑之间的覆盖叠压程度，覆盖性目标由以下公式表示：
F为覆盖性目标，i，j为建筑对应的序号，N为布局中的建筑总数，areai、areaj分别是指第i个、第j个建筑所覆盖的区域，S(areai∩areaj)为第i个、第j个建筑共同覆盖的布局的面积，若布局中的所有建筑之间都不存在覆盖，则F为0。
3.根据权利要求2所述的用于城市建筑空间布局设计方法，其特征在于，在所述初始布局步骤中，所述目标函数还包括建筑距离目标，所述建筑距离目标是指两个不同建筑类型之间的最短距离，两种不同建筑类型之间的最短距离用下面公式表示：
其中，Li(tx,ty)表示类型为tx的建筑i到类型为ty的所有建筑的最短距离,表示类型为tx的建筑i到类型为ty的建筑j的距离。
4.根据权利要求3所述的用于城市建筑空间布局设计方法，其特征在于，在所述初始布局步骤中，所述目标函数还包括占地率目标，所述占地率目标是指布局中建筑覆盖布局的面积比，即：
其中，Si为建筑i的面积，Slayout表示整个布局域的面积。
5.根据权利要求4所述的用于城市建筑空间布局设计方法，其特征在于，在所述初始布局步骤中，所述约束条件包括建筑与建筑之间的距离d，由公式表示：
6.根据权利要求5所述的用于城市建筑空间布局设计方法，其特征在于，在所述布局转化步骤中，每个Agent的位置代表一个建筑的位置，每...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕培，张权，陈伟超，徐明亮，周兵，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：河南;41
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