基于cas理论的城市空间系统建模与仿真研究论文

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1、华东交通大学硕士学位论文基于CAS理论的城市空间系统建模与仿真研究姓名：王丽申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：杜江洪20080418摘要基于CAS理论的城市空间系统建模与仿真研究摘要随着经济发展、科技创新、信息时代到来，交通运输方式和生产工具产生巨大的变革，城市空间结构的演变形式也越来越复杂。从发展趋势看，城市空间结构演化的研究，有助于人们加深对中国城市化进程、区域经济一体化与城市产业集聚等问题的认识。城市空间系统是一个典型的复杂适应系统，其区域空间结构的演化被认为是大量微观主体的区位

2、决策在时间维的累积和空间维的集聚过程，同时还应该重视宏观变化对微观主体的反馈和约束。这种微观和宏观不同尺度的关系问题已经称为当前城市空间演化系统研究关注的焦点。从城市系统中各个微观主体的交互作用，以及各主体与环境间的交互与反馈角度来研究城市空间系统，能够更加真实地模拟复杂的现实城市空间系统。本文以城市空间系统的结构演化为主要研究对象，提出了城市系统空间演化模型的概念框架，从定性层面揭示了城市空间系统中各类主体之间的交互；利用多Agent“自下而上”的建模技术构建了城市空间系统模型；利用面向对象的Ja

3、va编程技术进行各类主体的程序设计，在Swarm平台下对MAS模型进行仿真，最终的仿真结果符合城市空间结构演化理论——分散化集中理论。这一仿真结果证实了模型的现实可行性，对城市规划有一定的借鉴价值。关键词：复杂适应系统；Agent；城市空间演化；Swarm；仿真；分散化集中IAbstractRESEARCHONURBANSPACESYSTEMANDSIMULATIONBASEDONCASTHEORYABSTRACTAlongwiththedevelopmentofeconomy,theinnovat

4、ionofscienceandtechnologyandthecomingofinformationage,themodeoftraffictransportationandproducetooltakeahugetransformation,theevolutionformofUrbanSpacialStructure(USS)becomemoreandmorecomplex.Tothetrendofdevelopment,theresearchonUSSevolutionredoundtostr

5、engthentheunderstandingofsomeproblems:urbanizationinChina,theeconomicintegrationofareaandtheindustrycentralizeincitybypeople.UrbanSpatialSystem(USPS)isacomplexadaptivesystem,whichisanaggregatingprocessincludingmassdecision-makingsofmicrocosmicagentsins

6、paceandtimedimensionsandtheeffectandfeedbackofmacroscopicaltransformationonmicrocosmicagents.Atpresent,therelationshipbetweenmicrocosmicandmacroscopicscaleshasbecomethefocusinUrbanSpacialEvolution(USE)research.Itisbelievedthattherealcomplex.USPScanbesi

7、mulatedmorevividlyfromtheviewofinteractionsamongvariousagentsandbetweenagentsandtheirenvironment.TakingthestructureevolutionofUSSasresearchobject,thethesispresentsanconceptualframeworkofspatialevolutionmodelofurbansystem,themodeldisplaysthealternationb

8、etweenkindsofagentsinUSSunderdeterminethenaturelay;theUSSmodelisbuiltwiththe“bottomup”technologyofthemulti-agent;theprogrammerisdesignedwithobject-orientedJavaprogrammingtechnique.ThesimulationofMASmodelundertheSwarmsimulatingplatform,t