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华南理工大学五山校区师生行为与人流轨迹的计算性研究

刘宇波 邓巧明 设计未来实验室
2024-09-04




 

基于热力图的SCUT校园空间活跃度量化研究

 

研究基于腾讯宜出行热力图数据,对华南理工大学(SCUT)五山校区在不同状态下(工作日、假期、周末)的空间活跃度进行量化分析,总结了三种状态下校园空间的人群活动模式,为华南理工大学五山校区的校园空间优化提供依据。 


利用 ArcGIS 10.2工具对爬虫抓取的点进行核密度分析,并基于所有时段平均核密度数值按自然间断去进行分类,将其分为O-5级,核密度越大表示人群越密集、空间活跃程度越高,0-1级为不活跃地区,2-3级为活跃地区,4-5级为高活跃地区。

1. 平均活跃度

为避免特殊活动引起的人群聚集对于整体结果的影响,可通过计算全时段平均核密度数值来衡量各区域全天的活跃程度:

其中 H 为全时段平均核密度,Hi 表示各时段的核密度数值,n表示总时段数。

2.活跃空间分布均匀度

空间分布均匀度通过计算区域内每个栅格核密度值的离散系数来衡量区域活力在空间上分布的均匀程度。离散系数越大,表示区域内人群活动分布越均匀,即均匀度越高。离散系数越小,表示区域内人群活动分布越集中,即均匀度越高,其计算公式如下:

其中 Cs 表示空间分布均匀度,δs表示各栅格核密度值的标准差,H表示格栅核密度值的平均值。



SCUT校园交通仿真研究

 

在规划和建筑设计领域,许多设计决定是经验性的、主观的、很少建立在量化的指标和性能上。为了改善这样的问题,大数据的研究分析越来越多的应用在规划和建筑的设计研究领域,但是一方面大数据的分析是建立在已有系统的分析上,对于全新方案可提供的参考较少;另一方面,大数据的获取对很多研究人员都是一个难题。此时应用计算机技术进行访真模拟就成了一种有效的技术手段,通过仿真模拟不仅可以复现现实的复杂状况,还可以对各种参数进行比较评价,寻求更优解。

仿真模拟分为数据收集、模型设计、模型验证和模型评价几个部分。数据收集部分可结合作息时间表、热力图等数据研究人群活动规律作为仿真模拟的基础条件;实测数据作为验证仿真模型准确性的条件;模型评价部分与空间句法进行对比分析以获得更加全面的分析结果。

 

 

SCUT校园空间句法线段研究 


本次研究绘制华南理工大学线段模型,通过空间句法线段分析,对华南理工大学校园道路的整合度、穿行度指标进行分析,分别计算其最大值、最小值、平均值。颜色越暖,数值越高;颜色越冷,数值越低。 

 

400m半径(大约5分钟步行距离)将只计算由当前节点至400m范围内所有节点的角度变化,而不会计算任何超出这个半径范围之外的节点。这就意味着系统将只判断400m范围内线段元素与相邻线段之间的局部关系。800m半径为大约10分钟步行距离。更大的度量半径则可更好地表达机动车流量。

 

通过计算可以看出,半径n的整合度计算结果更接近于实际人流量,而半径400m的整合度计算结果中,校园内两大居住区组团整合度较高,与教学区相比,居住区路网密度更加紧凑,步行有限的情况下可达性更高。半径n的计算结果适宜对校园规划进行分析。

 

研究生:胡凯、孙婷婷



 

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