[发明专利]一种临港产业空间布局模型

权利要求书

1.一种临港产业空间布局模型，其特征是，按照以下步骤建立模型：

S01：将临港产业区二维平面化，假设临港产业区所占区域为长为B，宽为H的矩形二维空间S，计划发展n种产业I_i,i＝1,2,…,n，产业I_i所占区域为矩形，产业I_i属性为常量，S为均质的，各产业I_i在同一平面上，以临港产业区的左下角为原点O，港口所在区域是以(B+L_X0/2,H/2)为中心，以L_x0为横坐标长度、以L_y0为纵坐标长度的矩形，产业I_i所在区域是以(X_i,Y_i)为中心、以L_xi为横坐标长度、以L_yi为纵坐标长度的矩形，产业I_i的布局方案为P_i＝(X_i,Y_i,L_xi,L_yi)，以所述港口中心为控制点进行临港产业区产业空间布局；

S02：采用多目标规划方法确定产业I_i在临港产业区的空间占地规模S_i，根据临港产业区规划期望目标，建立多目标函数，将多目标函数转化为单目标函数，采用临港产业区产业发展规划确定的约束条件，得到产业I_i的空间占地规模S_i；

S03：采用系统布置设计方法确定产业I_i的空间布局，根据临港产业区设计原则，确定期望目标，建立多目标函数，采用临港产业所占区域不重叠且均在所规划的临港产业区内为约束条件，得到产业I_i空间布局P_i＝(X_i,Y_i,L_xi,L_yi)。

2.根据权利要求1所述的一种临港产业空间布局模型，其特征是，S02中所述期望目标包括经济社会效益目标和生态效益目标。

3.根据权利要求2所述的一种临港产业空间布局模型，其特征是，S02中所述经济社会效益目标为经济社会效益最大化，所述生态效益目标为生态效益最大化，所述经济社会效益最大化以各产业I_i总产值最大和总投资额最小来表示，所述生态效益最大化以各产业I_i总碳排放量最小来表示，建立S02中所述多目标函数：

f＝f(f₁,f₂,f₃) (1)

式(1)中：f₁为总产值目标函数；f₂为总投资额目标函数；f₃为总碳排放量目标函数；

所述产业I_i空间占地规模S_i可以分为近期规划用地规模(km²)和远期规划用地规模(km²)，

$\left\{\begin{array}{c}{f}_1=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{a}_i^e*S_i^e+\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{a}_i^l*S_i^l\\ f_2=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{b}_i^e*S_i^e+\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{b}_i^l*S_i^l\\ f_3=\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{c}_i^e*S_i^e+\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{c}_i^l*S_i^l\end{array}\right.---\left(2\right)$

式(2)中：为产业I_i的近期规划单位面积产值(10⁸元/km²)，为产业I_i的远期规划单位面积产值(10⁸元/km²)，为产业I_i的近期规划投资强度(10⁸元/km²)，为产业I_i的远期规划投资强度(10⁸元/km²)，为产业I_i的近期规划二氧化碳排放量(万吨/km²)，为产业I_i的远期规划二氧化碳排放量(万吨/km²)；

采用线性加权法将所述多目标函数转化为单目标函数，将f₁，f₂，f₃归一化后，确定各目标函数的权重系数分别是α，β，χ，则所述单目标函数为：

minf＝-αf₁(x)+βf₂(x)+χf₃(x) (3)

S02中所述约束条件是根据临港产业区产业发展规划确定的各产业I_i土地规模、产值增长目标、投资目标以及二氧化碳排放量目标方面的约束条件，如下：

$\ΣS_i^e+\ΣS_i^l\≤S,S_i^e\≥0,S_i^l\≥0---\left(4\right)$

式(4)是土地规模约束条件，即每个产业的用地规模均为正数，且产业总体规模不大于园区规模S；

$S_i^e{a}_i^e\≥a_i^{ep},(S_i^e{a}_i^e+S_i^l{a}_i^l)\≥a_i^p---\left(5\right)$

式(5)是单项产业I_i产值约束条件，式中：为产业I_i的近期产值目标(10⁸元)，为总规划期内产业I_i的产值目标(10⁸元)；

$S_i^e{b}_i^e\≤b_i^{ep},(S_i^e{b}_i^e+S_i^l{b}_i^l)\≤b_i^p---\left(6\right)$

式(6)是单项产业I_i投资约束条件，式中：为产业I_i的近期投资目标(10⁸元)，为总规划期内产业I_i的投资目标(10⁸元)；

$S_i^e{c}_i^e\≤c_i^{ep},(S_i^e{c}_i^e+S_i^l{c}_i^l)\≤c_i^p---\left(7\right)$

式(7)是单项产业I_i二氧化碳排放量约束条件，式中：为产业I_i的近期排放量目标(万吨)，为总规划期内产业I_i的排放量目标(万吨)；

${\mathrm{\Σa}}_i^e{S}_i^e/{\mathrm{\ΣS}}_i^e\≥a^e,\mathrm{\Σ}(a_i^e{S}_i^e+a_i^l{S}_i^l)/S\≥a---\left(8\right)$

${\mathrm{\Σb}}_i^e{S}_i^e/{\mathrm{\ΣS}}_i^e\≤b^e,\mathrm{\Σ}(b_i^e{S}_i^e+b_i^l{\mathrm{\Σ}}_i^l)/S\≤b---\left(9\right)$

${\mathrm{\Σc}}_i^e{S}_i^e/{\mathrm{\ΣS}}_i^e\≤c^e,\mathrm{\Σ}(c_r^e{S}_i^e+c_i^l{S}_i^l)/S\≤c---\left(10\right)$

式(8)(9)(10)是整体产业的产值约束条件、投资约束条件和二氧化碳排放量约束条件，式中：a^e为所述临港产业区的近期产值目标(10⁸元/km²)，a为所述临港产业区的总规划期产值目标(10⁸元/km²)，b^e为所述临港产业区的近期投资目标(10⁸元/km²)，b为所述临港产业区的总规划期投资目标(10⁸元/km²)，c^e为所述临港产业区的近期排放量目标(万吨/km²)，c为所述临港产业区的总规划期排放量目标(万吨/km²)。