一种基于数字孪生的城市基础设施构建模拟方法和系统与流程

本发明涉及城市基础设施设计，尤其涉及一种基于数字孪生的城市基础设施构建模拟方法和系统。

背景技术：

1、城市基础设施是指支持城市正常运行、提供基本服务以及确保城市居民生活质量的物理结构和设备。这些基础设施是城市生活的关键组成部分，包括各类交通设施、居民生活用各类设施、以及其他类能够让城市进行正常工作的基础设备设施。城市基础设施的质量和可靠性对城市的经济、社会和环境可持续性至关重要。城市管理者和政府部门负责规划、建设、运营和维护这些基础设施，以满足不断增长的城市人口和需求。

2、关于城市基础设施构建设计是一个复杂的工程，需要多部门相互合作、对各个部门的数据进行跨部门整合，但由于城市基础设施设计构建数据量庞大，无法很好的数据可视化展现城市基础设施未来走向，导致决策层对于城市基础设计决策困难。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了实现解决现有技术中无法很好的数据可视化展现城市基础设施未来走向的缺点，而提出的一种基于数字孪生的城市基础设施构建模拟方法和系统。

2、为了实现上述目的，本发明实现如下技术方案：

3、本发明第一方面提供了一种基于数字孪生的城市基础设施构建

4、模拟方法，包括：

5、获取目标规划城市的基础设计信息，并确定目标规划城市的影响信息；

6、根据目标规划城市的基础设计信息，获得目标规划城市的数字模型体；

7、将目标规划城市的基础设计信息进行区域类别划分，获得至少一个城市基础区域类别信息；

8、根据至少一个城市基础区域类别信息，对目标规划城市的数字模型体进行划分，获得目标规划城市的多个数字模型区域体；

9、根据目标规划城市的影响信息，结合城市基础区域类别信息，对目标规划城市的多个数字模型区域体进行影响因素附加，分别获得多个数字模型区域体影响参数数据信息；

10、根据多个数字模型区域体影响参数数据信息，确定目标规划城市的数字模型体的影响参数数据信息；

11、根据目标规划城市的数字模型体的影响参数数据信息，确定目标规划城市的未来走向情况信息。

12、在一种可行的实施例中，所述确定目标规划城市的数字模型体的影响参数数据信息的方法包括：

13、根据获取目标规划城市的基础设计信息，分别确定目标规划城市中多个数字模型区域体的区域类别信息；

14、根据目标规划城市中多个数字模型区域体的区域类别信息，对每个数字模型区域体的影响信息进行整合，分别获得目标规划城市中多个数字模型区域体的影响信息集合；

15、根据目标规划城市中多个数字模型区域体的影响信息集合，并结合城市既往影响信息数据量，分别获得每个数字模型区域体影响信息数据量信息；

16、将每个数字模型区域体影响信息数据量信息进行整合，确定目标规划城市的数字模型体的影响参数数据信息；

17、根据目标规划城市的数字模型体的影响参数数据信息，制作目标规划城市的数字模型体变化渲染图。

18、在一种可行的实施例中，所述制作目标规划城市的数字模型体变化渲染图的方法包括：

19、根据获取目标规划城市的基础设计信息，确定目标规划城市中多个数字模型区域体的数量，并获得目标规划城市中每个数字模型区域体影响信息数据量信息；

20、将目标规划城市中每个数字模型区域体影响信息数据量信息进行整合，获得目标规划城市的数字模型体中影响参数数据量；

21、获取至少两个不同时段目标规划城市的数字模型体中影响参数数据量，并根据至少两个不同时段目标规划城市的数字模型体中影响参数数据量大小，进行层级划分，获得至少两个不同程度的目标规划城市的数字模型体走向变化数据信息；

22、根据不同程度的目标规划城市的数字模型体走向变化数据信息，并结合目标规划城市的数字模型体，制作至少两个不同程度的模型渲染数据信息；

23、将不同程度的模型渲染数据信息，写入至目标规划城市的数字模型体中，对目标规划城市的数字模型体进行渲染，获得目标规划城市的数字模型体的未来走向情况信息。

24、在一种可行的实施例中，所述目标规划城市的影响信息包括：

25、环境影响因素、投入时间影响因素、每个数字模型区域体人口密集程度影响因素中一项或多项组合。

26、在一种可行的实施例中，所述分别获得每个数字模型区域体影响信息数据量信息的方法包括：

27、根据目标规划城市的基础设计信息，获得目标规划城市所处环境类型，并结合既往影响信息数据量，获得目标规划城市的环境影响因素数据量；

28、根据目标规划城市的基础设计信息，获得目标规划城市的人口数量走向，并结合既往影响信息数据量，确定目标规划城市的人口密集程度影响因素数据量；

29、根据目标规划城市的环境影响因素数据量和目标规划城市的人口密集程度影响因素数据量，并结合既往投入时间影响因素数据量，分别确定目标规划城市中每个数字模型区域体影响信息数据量信息。

30、在一种可行的实施例中，所述确定目标规划城市的数字模型体的影响参数数据信息的方法包括：

31、设目标规划城市中存在n个数字模型区域体，则目标规划城市的数字模型体的影响参数数据量为：

32、            式1

33、在式1中，为目标规划城市中第i个数字模型区域体的影响参数数据量，为对目标规划城市的数字模型体的整合系数，则为：

34、    式2

35、在式2中，为目标规划城市与既往影响信息数据量配比数值、为目标规划城市与既往影响信息数据量的人口密集程度影响因素配比数值、为目标规划城市与既往影响信息数据量的时间投入影响因素配比数值；

36、在式1和式2中，。

37、在一种可行的实施例中，所述模型渲染数据信息包括：

38、对目标规划城市的数字模型体和/或每个目标规划城市的数字模型区域体根据影响参数数据信息不同，制作不同色彩渲染因子。

39、本发明第二方面提供了一种基于数字孪生的城市基础设施构建模拟系统，实现如第一方面中任一项所述的一种基于数字孪生的城市基础设施构建模拟方法。

40、在一种可行的实施例中，所述模拟系统包括：

41、模型构建模块，所述模型构建模块用于构建目标规划城市的数字模型体；

42、数据处理模块，所述数据处理模块用于将目标规划城市的影响信息进行数据处理；

43、影响因素附加模块，所述影响因素附加模块用于对目标规划城市的数字模型体和/或目标规划城市的数字模型区域体进行影响因素附加；

44、数据溯源模块，所述数据溯源模块用于对目标规划城市的数字模型区域体和/或目标规划城市的数字模型区域体的影响因素进行记录。

45、在一种可行的实施例中，所述影响因素附加模块包括：

46、影响数据附加单元，所述影响数据附加单元用于对目标规划城市的影响参数数据信息进行附加显示；

47、模型渲染单元，所述模型渲染单元用于对目标规划城市的数字模型体和/或目标规划城市的数字模型区域体进行模型渲染。

48、本发明的有益效果为：

49、本发明在实施例中通过根据城市规划设计信息，获得城市的各项基础设施的布设位置及走向，而后通过对城市规划所处的各项影响因素数据进行处理，在城市规划的数字孪生模型中将各项影响因素数据进行附加渲染，获得城市规划设计可视化的未来走向，实现让城市规划设计和管理部门更好地理解城市基础设施的未来运行，以便于对城市规划设计翻新提供前提参考依据，做出更明智的决策，以实现让城市基础设施设计规划能够更加贴合城市规划实际，满足现实要求，提高城市的可持续性和生活质量。即有效的解决现有技术中无法很好的数据可视化展现城市基础设施未来走向的缺点。