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集成性能模拟的多目标自动寻优设计
合理的城市设计对创造良好的街区微气候具有重要作用。针对传统城市设计和总平面布局设计环节中的物理环境质量模拟与设计环节脱节及效率低下的问题,本研究旨在建立可以耦合物理环境性能模拟分析,并自动生成具有良好物理环境品质的寻优方法。 研究首先在工具层面进行对比分析,包括各种性能模拟软件在Grasshopper平台上的运行效率和适用性,单目标/多目标的多种寻优算法的特性和运算效果,以此确定解决住区形态参数寻优问题的可行平台、模块和算法。以此为基础,研究将这套方法的整体框架设置为参数化建模技术、性能模拟技术和多目标遗传算法技术的集成技术。 为了更好的与现有设计实践工作接轨,研究梳理了设计中的物理环境指标,同时对其约束强度划分等级,并对这些特殊要求,对指标进行转译,将约束强度级别体现在生成流程中,如将强制要求表达为方案初步生成的条件,而将品质优化翻译为均好性指标作为寻优中的可权重的优化目标。 在不同的变量组合、目标组合的各种实验中,该方法能够以环境质量模拟结果为数据依据,有效地生成物理环境性能最优的设计解集,在提升物理环境性能结果、执行时间合理、寻优稳定收敛等方面具有可靠性。 |
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