一种计算机实施的土地规划系统，设计用于对用户定义的土地开发问题产生至少一个概念性的合适解决方案。该系统对土地开发问题电子创建至少一个候选解决方案。该候选解决方案包含许多可应用于对未开发的土地场所的开发中的工程度量。合适度函数基于候选解决方案的合适度来定量评估该方案。启发式问题解决策略操纵候选解决方案的工程度量，以获得对该土地开发问题更加定量合适的解决方案。计算机输出设备将说明对该土地开发问题的合适解决方案的文件输出给用户。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及设计用于对用户定义的土地开发问题产生至少一个 概念性的合适解决方案的计算机实施的土地规划系统和方法。本专利技术 可同样应用于对单片和多片商用、混用和住宅用地场所的规划和开发。
技术介绍
今天被专业房地产开发商、公司、政府实体等用来评估土地的工 程设计可行性、开发成本和投资目的等的过程是耗时的、不准确的和 昂贵的。不幸的是，由于土地使用规划所附加的政治因素、环境保护 需要、延长的审批过程以及所需区域中的土地的可用性和增加的成本 都使得当前过程变得更复杂和昂贵。该问题影响了范围广阔的土地使 用者，包括例如房地产开发商(办公/工业、商业、零售、住宅)、拥 有和使用房地产的公司(国有/私营)和政府实体(联邦、州、郡、市)。对于上述每个使用者，评估土地场所进行开发的可行性通常涉及 一个土地开发团队，该团队包括一个或多个建筑师、工程师和土地规 划师。这些团队成员中的很多人都专注于在被考虑的场所上所要进行的使用的设计和规划。这个最初的规划过程可能花费2天至四周，并 且结果经常是一个单一的具有有限信息的示意图(例如，该场所是否 支持建筑占用面积或建筑用地以及必要的街道和/或停车场？)。在这 一点，很大程度上基于对该项目的直觉和心灵感应，开发商会选择 签约进行额外的规划和工程设计，以更加准确地评估规划和预算的可 行性。该过程将花费2周至16周，并且结果经常是仅有一个选择，其 基于设计师的经验而不是在任何方面的最优化。然后该信息被用来估计更准确的预算。经常需要时间价值工程学将设计带回到原始预算内。该过程花费2周至6周。 一般直到规划过程结束才会确定最终预算—— 这是在对土地场所的最初考虑的大概3-4个月之后。上述规划过程通常必须在地产被购买之前就开始，并且需要对法 律费用和定金的大量投资，以将地产持有更长的时间段。在这个4周至28周的过程(平均16周)和可观的花费并冒着失 去机会的风险之后，开发商必须基于一个未被最优化的设计选项来评 估购买和开发该地产的风险。不幸的是，上述过程由于所涉及的许多 团队之间的错误传达和不沟通会变得更复杂，这经常导致糟糕的设计、 错误的预算、不一致和失败的项目。本申请认识到土地开发行业需要主要范例的转变，现在通过数学建模和计算机硬件的发展使其成为可能。本专利技术的主要目标是通过虚 拟工程设计系统解决上述问题，该系统能够为土地开发产生许多优化 的可选方案——包括每个潜在解决方案的规划、工程设计和预算。该 计算过程通常最多在24小时期间内完成。启发式策略通过使用启发式数学方法，比如遗传算法，提高了本专利技术的速度 和效率。简单说来，遗传算法(或GA)就是模仿生物进化作为解决 问题的策略的一种程序设计技术。给定要解决的特定问题，GA的输 入是以某种方式编码的一组对该问题的潜在解决方案和允许定量评估 每个候选解决方案的被称为合适度函数，，的度量。这些候选解决方案 可能是业界已知的解决方案，GA的目标是改善它们，但通常它们是 随机产生的。从这些最初的候选解决方案出发，通过已知为突变(mutadon)和 交叉(crossover)的过程引入随机改变。然后所得的数字产物传到下一 代，形成候选解决方案的新集合，并经过第二轮合适度评估。那些对 其代码的改变使其恶化的或没有变得更好的候选解决方案被再次删 除；但是同样，仅仅是偶然的，引入总体的随机变化会改善一些个体， 使它们对于所述问题变成更好的、更完整的或更有效的解决方案。再 一次，这些胜出的个体带着随机改变被选择和复制到下一代中，并且 该过程被重复。所期望的是总体的平均合适度每一轮都会被提高，因 此通过重复该过程上百或上千轮，可以发现对于该问题的非常好的解 决方案。
技术实现思路
因此，本专利技术的一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统 和方法，它被设计用于对用户定义的土地开发问题产生至少一个概念 性的合适解决方案。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，其 利用启发式问题解决策略，比如遗传算法。根据该遗传算法，进化从 一群完全随机的个体开始并在每一代中发生。在每一代中，评估整个 总体的合适度，多个个体被从当前总体中随机选择(基于它们的合适 度)，被修改(突变或重组)以形成新的总体，其在算法的下一次迭 代中成为当前总体。本专利技术的另一个目的是提供计算机实施的土地规划系统，其同时 执行土地规划和工程设计。本专利技术从土地规划师和工程师的角度预先 考虑所有的土地开发参数(例如，场地规格、用户约束、成本信息)，收益所确定的最好选项。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，它 将启发式问题解决策略应用到当前土木工程设计过程，为住宅和商业 土地规划和开发带来一场革命。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，它缩短为了获得最终工程设计图所花费的时间(全部的85%或更多)， 包括成本信息，在许多情况下从3-4个月缩短到少于24小时。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，其 提供可以经过网络访问的技术，这可以使得用户能够确定开发一个土地场所的最划算的方式。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，其 使得土地开发问题和最终解决方案成为可视化的。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，其大概在24小时内(或更少)就能使土地开发商直接获得合乎条件的信 息，而不必等许多月。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，其 最小化开发一个土地场所所需的初始投资资本。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，其 降低了工程成本。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，其 最小化与开发土地场所相关的风险。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，其 优化了工程时间。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，其 有效地集成了土地规划与开发的创造性(美学)和工程方面以达到全 局最优的解决方案。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，其 优化了整体财务度量，比如成本和投资回报率(ROI)。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，其 为土地开发问题产生多个最优不同，，的解决方案，并且将这些解决方 案以.dwg的格式呈现，使得其能够被直接输入和操控到工程师已有 的CAD/CAM系统。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，其 可供在单独的PC或网络上使用。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，其 利用数字卫星地形图。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，其 利用能够同时操纵许多参数的启发式问题解决策略。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，其 利用跨越局部最优进行搜索的启发式问题解决策略。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，其 利用启发式问题解决策略，该策略被设计为利用许多局部最优来寻找 一个空间中的全局最优。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，其 利用启发式问题解决策略，该策略可应用于交通工程设计，包括信号 最优化和公路设计。本专利技术的另一个目的是提供一种计算机实施的土地规划系统，其 利用启发式问题解决策略，该策略可应用于最优化建本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种计算机实施的土地规划系统，设计用于对用户定义的土地开发问题产生至少一个概念性的合适解决方案，所述系统包括： 用于对所述土地开发问题电子创建至少一个候选解决方案的装置，所述候选解决方案包括多个可应用于对未开发的土地场所的开发中的工程度量； 用于基于所述候选解决方案的合适度来定量评估所述候选解决方案的装置； 用于采用启发式问题解决策略来操纵所述候选解决方案的工程度量，以获得对该土地开发问题的更加定量合适的解决方案的装置；和 用于将说明对该土地开发问题的所述合适解决方案的文件输出给用户的装置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-7-28 60/591,850;US 2005-7-27 11/190,6621. 一种计算机实施的土地规划系统，设计用于对用户定义的土地开发问题产生至少一个概念性的合适解决方案，所述系统包括用于对所述土地开发问题电子创建至少一个候选解决方案的装置，所述候选解决方案包括多个可应用于对未开发的土地场所的开发中的工程度量；用于基于所述候选解决方案的合适度来定量评估所述候选解决方案的装置；用于采用启发式问题解决策略来操纵所述候选解决方案的工程度量，以获得对该土地开发问题的更加定量合适的解决方案的装置；和用于将说明对该土地开发问题的所述合适解决方案的文件输出给用户的装置。2. 如权利要求1所述的计算机实施的土地规划系统，还包括用 于在三维空间中数字化表示所述未开发的土地场所的装置。3. 如权利要求2所述的计算机实施的土地规划系统，还包括用 于在所述三维空间中概念性地定位所述工程度量的装置。4. 如权利要求1所述的计算机实施的土地规划系统，其中所述 工程度量是从包括以下成分的组中选择的雨水系统、生活污水收集 系统和饮用水系统。5. 如权利要求1所述的计算机实施的土地规划系统，其中所述 文件包括至少 一个计算机产生的图。6. 如权利要求5所述的计算机实施的土地规划系统，其中所述 文件还包括所述工程度量的逐条列举的成本列表。7. 如权利要求1所述的计算机实施的土地规划系统，其中所述 文件经由全球通信网络被传递给用户。8. —种计算机实施的土地规划系统，设计用于对用户定义的土 地开发问题产生至少一个概念性的合适解决方案，所述系统包括用于访问对未开发的土地场所的土地开发约束的装置；用于对所述土地开发问题电子创建由多个候选解决方案组成的 一个总体，每个候选解决方案包括多个可应用于对所述未开发土地场所的开发中的工程度量；用于访问成本模型的装置，该成本模型包括用于所述工程度量中 的每一个的相应成本数据；用于丢弃违反所述土地开发约束的不合适解决方案的装置；对于每个剩余的解决方案，基于用于所述工程度量的所述成本数 据计算合适度分数的装置；釆用启发式问题解决策略来操纵各个所选的候选解...
【专利技术属性】
技术研发人员：米歇尔W德特威勒，小詹姆斯W雷诺滋，安东尼H瓦特斯，
申请(专利权)人：蓝山分析公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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