2022年7月，第六屆“城垣杯·規(guī)劃決策支持模型設(shè)計大賽”成功落幕。湖南省建筑設(shè)計院集團股份有限公司（以下簡稱HD）選送的參賽作品《顧及公眾情緒的城市騎行空間友好度評價與選線優(yōu)化研究》從150余個參賽作品中脫穎而出，榮獲大賽一等獎。

本次大賽由北京城垣數(shù)字科技有限責(zé)任公司、世界規(guī)劃教育組織、北規(guī)院弘都規(guī)劃建筑設(shè)計研究院有限公司聯(lián)合主辦，北京城市實驗室、百度地圖慧眼、中國聯(lián)通智慧足跡共同協(xié)辦，并由吳志強院士擔任大賽主席，由黨安榮教授、鄔倫教授等15位國內(nèi)城市量化研究及相關(guān)領(lǐng)域的行業(yè)權(quán)威專家組成終評專家組。

作為國內(nèi)城市量化研究領(lǐng)域的高水平賽事，本次大賽吸引了來自海內(nèi)外高校、規(guī)劃研究機構(gòu)、規(guī)劃編制與管理單位數(shù)百名學(xué)者踴躍參加，不僅包括清華大學(xué)、北京大學(xué)、同濟大學(xué)等國內(nèi)知名學(xué)府的學(xué)術(shù)菁英，中國城市規(guī)劃設(shè)計研究院等知名規(guī)劃編制單位、科技企業(yè)的技術(shù)專家，同時還有來自曼徹斯特大學(xué)、新加坡國立大學(xué)等世界頂尖大學(xué)的學(xué)者報名，匯聚了全球尖端科研人才。以下是HD獲獎作品具體內(nèi)容：

在“面向高質(zhì)量發(fā)展的城市綜合治理”的主題下，HD獲獎作品聚焦于城市騎行空間的品質(zhì)評價與騎行線路空間布局優(yōu)化，擬解決的問題是：在政府投入資源約束條件下，如何通過城市騎行線路布局優(yōu)化來最大化滿足城市居民的騎行需求？即在最需要的地方提供最怡人的騎行空間。

研究將“最需要的地方”理解為“大家騎得多的路”，將“最怡人的騎行空間”理解為“大家覺得好的路”?！白畲蠡瘽M足”便是要盡可能地將“大家騎得多的路”和“大家覺得好的路”選取出來，構(gòu)建互聯(lián)互通的騎行路網(wǎng)。那研究的問題就分解成：（1）如何挖掘公眾真正的騎行需求？（2）如何界定最怡人的騎行空間？（3）如何提升騎行空間友好度？

研究問題剖析示意圖

研究理論基礎(chǔ)

基于“地理空間認知理論、街道城市主義、社會感知“等理論基礎(chǔ)和研究框架，本研究使用街景圖像和共享單車大數(shù)據(jù)，結(jié)合圖像語義分割、機器學(xué)習(xí)、人機對抗、地圖匹配等技術(shù)，提出一種顧及公眾情緒的城市騎行空間友好度評價和選線方法。

其中，大規(guī)模共享單車數(shù)據(jù)能真實反映城市騎行活動時空特征，基于街景圖像數(shù)據(jù)能快速收集公眾對騎行空間的真實感受。

主要分以下3個步驟：

1. 搭建一種基于“人機對抗-迭代反饋”機制的打分平臺，通過網(wǎng)絡(luò)眾包方式邀請志愿者面對給出的街景圖像直接賦分，訓(xùn)練得到穩(wěn)定的評分模型，從而快速獲得整個研究區(qū)街道尺度的騎行友好度評分數(shù)據(jù)集。

2. 對共享單車數(shù)據(jù)進行出行鏈重構(gòu)，針對出行OD數(shù)據(jù)，提取出騎行OD熱點；同時，用騎行軌跡數(shù)據(jù)與路網(wǎng)進行地圖匹配，得到騎行線路利用率。

3. 基于包含了騎行友好度和騎行線路利用率屬性的路網(wǎng)，以提取的騎行熱點為起終點，使用最短路徑規(guī)劃算法，得到在全局最優(yōu)和局部最優(yōu)兩種情景下的騎行路網(wǎng)選線方案。

1. 共享單車數(shù)據(jù)預(yù)處理

2. 街景圖像數(shù)據(jù)預(yù)處理

 街景圖像數(shù)據(jù)處理示意圖

以廈門島為例，按照上述方法步驟開展實例研究。

1. 數(shù)據(jù)處理結(jié)果

軌跡數(shù)據(jù)處理示意圖

2. 耦合分析結(jié)果

友好度和騎行頻次均按照各自的平均值進行高低劃分，再進行笛卡爾積運算，得到4種組合關(guān)系，即{友好度高，騎行頻次高}，{友好度高，騎行頻次低}，{友好度低，騎行頻次高}，{友好度低，騎行頻次低}。

耦合分析結(jié)果

3. 選線結(jié)果

提取出的142個騎行熱點為騎行線路建設(shè)需連通的重要節(jié)點，以重要節(jié)點和加權(quán)道路為輸入，運用構(gòu)建Floyd最短路徑選線模型得出整個廈門島全局最優(yōu)騎行空間選線方案。

 選線結(jié)果

1. 模型創(chuàng)新點

2. 推廣與應(yīng)用

在這次比賽中，HD團隊繼續(xù)發(fā)揮”數(shù)據(jù)-算法-平臺“三方面的優(yōu)勢，運用互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品思維，總結(jié)沉淀了“1項算法-1套機制-1種數(shù)據(jù)集-1個平臺“的成果。

 評分平臺示意圖

本次大賽，HD團隊積極與武漢大學(xué)等高校學(xué)者開展合作，找到了學(xué)術(shù)與生產(chǎn)的有效結(jié)合點，精進了時空大數(shù)據(jù)挖掘、圖像語義分割、知識圖譜等前沿技術(shù)。未來，HD團隊將繼續(xù)完成相關(guān)成果轉(zhuǎn)化與推廣，達到 “以研帶產(chǎn)、以產(chǎn)促研”的良性循環(huán)，助力公司十四五數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展。

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