[发明专利]基于最小通风阻力成本的通风廊道路径寻优方法

说明书

本发明公开了一种基于最小通风阻力成本的通风廊道路径寻优方法，其技术方案要点是包含以下步骤：步骤一、计算最小通风阻力成本算法模型的基础数据；步骤二、通过最小通风阻力成本算法模型的基础数据，计算出每一个栅格内的所有通风阻力成本，选取最小值作为本栅格的通风阻力成本;步骤三，根据每个栅格的最小通风阻力成本计算从入风口到出风口的最小成本路径；步骤四，根据最小成本路径和成本阈值法计算每条通风路径的宽度并且形成通风廊道网络和通风廊道宽度；达到了而使城市通风廊道的划定更加准确、系统及高效的技术效果。

技术领域

本发明涉及城市规划技术领域，特别涉及一种基于最小通风阻力成本的通风廊道路径寻优方法。

背景技术

最短路径问题是网络分析中的一个重要问题，求解该问题的方法有很多，目前公认的、较优的求解方法是著名的Dijkstra算法，该算法是基于图论中的网络模型，在求解时Dijkstra有可能并准备搜索所有的网络节点，算法的时间复杂度为O；所以在城市道路网节点数较大的情况下，算法求解速度慢，花费时间长，效率低。而实际有些系统，如我们研发的基于城市道路网的自主车辆导航系统，要求快速地为车辆规划出从起点到终点的最短距离行驶路径，即路径规划的快速性要求较高，显然算法很Dijkstra难满足快速要求。

以上城市道路寻优解决快速求解道路网两节点间的最短路径问题，而城市道路寻优与城市通风廊道寻优是不一样的，城市通风廊道的构建是缓解城市热岛、提升城市空气流通能力、改善人体舒适度的有效措施，目前还没有人涉足城市通风廊道自动化寻优这个技术领域，本发明填补了国内关于通风廊道路径寻优领域的空白。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种基于最小通风阻力成本的通风廊道路径寻优方法，解决城市热岛严重、通风不畅、缓解城市大气污染的问题、填补国内空白。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种基于最小通风阻力成本的通风廊道路径寻优方法，该方法包含以下步骤：步骤一、计算最小通风阻力成本算法模型的基础数据；

步骤二、通过最小通风阻力成本算法模型的基础数据，计算出每一个栅格内的所有通风阻力成本，选取最小值作为本栅格的通风阻力成本；

步骤三，根据每个栅格的最小通风阻力成本计算从入风口到出风口的最小成本路径；

步骤四，根据最小成本路径和成本阈值法计算每条通风路径的宽度并且形成通风廊道网络和通风廊道宽度。

通过采用上述方案，通风廊道路径的寻优方法是基于最小通风阻力成本算出的寻优方法，由步骤一至步骤四系统的解释了通风廊道路径寻优方法，能够有效提升城市空气流通能力、缓解城市热岛、改善人体舒适度、降低建筑物能耗，填补了国内关于通风廊道路径寻优领域的空白。

较佳的，所述步骤一的最小通风阻力成本算法模型的基础数据是以地表粗糙度和天空开阔度综合计算出来的通风潜力值数据。

通过采用上述方案，简要的说明了最小通风阻力成本算法模型的基础数据的由来，使得步骤一更加完整和具体。

较佳的，所述步骤一的最小通风阻力成本算法模型的基础数据取自以下过程：①建立一个由N行N列栅格组成的模型演释框架；②确定模型演释框架内每个栅格的演算精度系数；③确定模型演释框架的入风口和出风口；④计算模型演释框架内各个栅格的通风潜力值。

通过采用上述方案，具体细化了步骤一的方法步骤，建立N行N列栅格组成的模型演释框架并且通过该模型进行讲解，能够简单清楚的表达出基于最小通风阻力成本的通风廊道路径寻优方法。

较佳的，所述步骤二的计算通风阻力成本包括以下过程：

①建立入风口成本线和推算成本线；

②计算入风口成本线上各个栅格的最小成本值；