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UrbanXTools

目录

介绍

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1. 主要功能

  • 基于城市规划设计逻辑和计算机算法,快速生成符合上位规划管控指标的城市设计方案草模;
  • 基于多专业协同理念和可持续发展目标,即时对城市设计方案进行评估;
  • 依托参数化设计方法,建立控规详规与城市设计方案快速评估、反馈、修改的机制,提高设计效率与方案质量。

2. 目标

  • 高质量
  • 可持续城市发展

3. 研发人员

  • 杨滔、罗维祯、林旭辉、邓成汝、董雨菲

4. 合作单位

  • 中国城市规划设计研究院——城市设计分院

5. 注意事项

  • 推荐使用Rhino version 6.30 , 如使用Rhino版本低于6.30, 请于release下载v6.12插件;
  • 模型单位必须使用米(model unit: meter),如使用毫米则无法进行方案自动生成;
  • 如方案距离工作视图原点较远时,由于Rhinocommon几何运算精度限制,几何布尔运算有一定概率出现问题,因此请将路网地块等几何数据移动至原点(0,0,0)附近;
  • 如有运行问题或功能需求,可在github issue里提出,开发者会尽力解决。

安装步骤

1. 进入Release界面,选择合适版本,下载zip文件,解压并取出

  • 点击进入Release界面

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  • 进入Release界面
    • 如Rhino版本 高于 6.30,可选择 UrbanXTools_v.1.0.0_V6.30.zip
    • 如Rhino版本 低于 6.30,可选择 UrbanXTools_v.1.0.0_V6.12.zip

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  • 取出文件夹:UrbanXTools_v.1.0.0

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2. 打开Rhino,打开Grasshopper,进入Component File

  • 打开Rhino,打开Grasshopper,点击 File --> Special Folders --> Components Folder

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  • 将文件夹:UrbanXTools_v.1.0.0 置入

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3. 检查文件夹内容完整性,重启Rhino

  • 确保文件夹里,有如下文件

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4. 顺利置入

  • 如顺利置入,界面如下

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演示

1. 空间结构交互性评估

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案例: NetworkAnalysis

2. 公共服务设施覆盖分析

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案例: FacilityLocation

3. 城市设计方案自动生成

  • 住宅行列式+点式

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  • 商业+仓储+工厂

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案例: UrbanDesign SingleSite

案例: UrbanDesign_MultiSitesSites

4. 城市设计方案资源荷载计算

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案例: Resources Demand

5. 城市设计方案曝光度分析

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案例: ExposureRates

工具内容

1. 空间结构分析

Network_ClearRoadsData

  • 目的
    • 清洗和分割所有道路曲线,处理情况包括:重叠、形状相同和无效曲线。
  • 输入
    • 待清洗、分割的道路曲线
  • 输出
    • 清洗并分割完成的道路曲线
  • 样例展示

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Network_ClearSitesData

  • 目的
    • 清洗所有地块曲线,处理情况包括:重叠、形状相同、非平面、非闭合地块曲线。
  • 输入
    • 待清洗的地块曲线
  • 输出
    • 清洗完成的道路曲线
  • 样例展示

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Network_Computing

  • 目的
    • 计算道路网络性质,包括按米制、按角度制的空间句法,可选择不同半径进行计算
    • 介数中心性(betweenness): 在一定范围内,找出网络中任意两点的最短经,并计算每段道路被经过的次数
    • 紧密中心性(closeness): 在一定范围内,从该点到沿最短路径的指定目标点所需的平均距离
  • 输入
    • 需要计算的路网曲线
    • 计算半径
    • 是否需要标准化
  • 输出
    • 米制 介数中心性
    • 米制 紧密中心性
    • 角度制 介数中心性
    • 角度制 紧密中心性
  • 样例展示

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Network_SiteAccessibility

  • 目的
    • 计算地块可达性
  • 输入
    • 地块周边路网曲线
    • 周边路网曲线对应数值
    • 需要计算的地块曲线
  • 输出
    • 由地块曲线围合而成的地块平面
    • 地块可达性得分
  • 样例展示

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Network_RoadDensity

  • 目的
    • 基于特定边界,计算路网密度
  • 输入
    • 输入需要计算的路网曲线
    • 输入对应路网的边界线
  • 输出
    • 输出道路网密度(数据)
    • 输出道路网密度(单位:km/km²)
    • 输出边界内容道路曲线
  • 样例展示

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2. 设施计算

Facility_ToNetwork

  • 目的
    • 计算地块几何中心,连接到周边最近路段,并将新路段添加到已有道路网络
  • 输入
    • 清洗处理后的路网
    • 全部需计算地块
  • 输出
    • 新建路网图结构数据,用于路网密度计算
    • 新建路网线段几何数据
  • 样例展示

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Facility_CoverageArea

  • 目的
    • 按照路网距离计算设施覆盖范围
  • 输入
    • 路网图结构数据,连接Facility_ToNetwork的RoadsNetwork输出端
    • 公服设施地块,覆盖范围计算起点
    • 公服设施覆盖半径,按照真实路网距离进行计算
  • 输出
    • 覆盖范围内的地块
    • 覆盖范围内地块的几何中点
  • 样例展示

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3. 自动生成

Urban_DesignCalculator

  • 目的
    • 计算在特定场地内,可容纳的建筑数量和楼层,以实现给定 FAR 和密度的目标
  • 输入
    • 输入场地曲线
    • 输入建筑原型的平面线稿
    • 输入每一种建筑类型的层数范围
    • 输入目标容积率FAR
    • 输入目标建筑密度
  • 输出
    • 可容纳的建筑数量
    • 可容纳的建筑楼层数
    • 现有地块FAR容积率
    • 现有地块建筑密度
  • 样例展示

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Urban_DynamicSplit

  • 目的
    • 使用Binary Partition Tree算法,基于容积率,对地块进行精确划分。
  • 输入
    • 输入准备切分的场地曲线
    • 输入场地对应的目标面积或比例
    • 输入场地对应的优先等级
    • 输入场地边界框的可达性得分
    • 输入场地边界框的角度
    • 在动态切分时,是否改变角度
  • 输出
    • 输出子地块边线
    • 输出子地块边界框
    • 输出子地块边界性得分
    • 输出子地块角度
    • 输出子地块ID
    • 输出Binary Partition Tree的可视化结果
  • 样例展示

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Urban_ResidentialLimitation

  • 目的
    • 输入场地、及所在城市,计算该场地可达到的最大容积率及建筑密度
  • 输入
    • 输入准备进行计算的场地曲线
    • 输入城市序号,获得气象信息
    • 输入该场地能容纳的最大限高
    • 输入住宅层数高度,默认为3米
    • 输入住宅朝向角度,默认为0度
    • 输入住宅深度,默认为26米
  • 输出
    • 输出场地可容纳的最大容积率
    • 输出场地可容纳的最大建筑密度
  • 样例展示

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Urban_SiteParameter

  • 目的
    • 基于道路、道路可达性得分及场地数据,形成自生成参数
  • 输入
    • 输入道路曲线
    • 输入道路可达性得分
    • 输入场地曲线
  • 输出
    • 输出 Urban_SiteParameter 类
  • 样例展示

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Urban_SiteParameterExtra

  • 目的
    • 调整地块参数(容积率、建筑密度等),设计参数调整功能
  • 输入
    • 输入 Urban_SiteParameter 类
    • 输入场地对应的用地属性(R:0, C:1, GIC:2, M:3, W:4)
    • 输入场地对应的容积率FAR
    • 输入场地对应的建筑密度
    • 输入场地对应的混合度
    • 输入场地对应的建筑风格(住宅:风格0_行列式,风格1_点式|| 非住宅:风格0_点式,风格1_围合式,风格2_混合式 )
    • 输入场地对应的朝向角度
  • 输出
    • 输出 Urban_SiteParameter 类
  • 样例展示

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Urban_SiteGeneratePlans

  • 目的
    • 基于输入参数,建筑体块方案自动生成,得到生成结果
  • 输入
    • 输入 Urban_SiteParameter 类
    • 输入所在城市序号
  • 输出
    • 输出 Urban_SiteResult 类
    • 输出原始场地曲线(尚未切分)
    • 输出场地对应的容积率FAR
    • 输出场地对应的建筑密度
    • 输出场地对应的子地块曲线
    • 输出子地块的场地退线
    • 输出每个建筑对应的层数(curve)
    • 输出每个建筑对应的屋顶线 (curve)
    • 输出每个建筑对应的层数(int)
    • 输出每个建筑对应的体块 (brep)
    • 输出每个建筑对应的功能 (string)
  • 样例展示

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4. 资源指标计算

Resources_Energy

  • 目的
    • 计算自生成设计方案里,每个建筑的能源消耗量
  • 输入
    • 输入Urban_SiteGeneratePlans 类
  • 输出
    • 输出对应楼块的能源消耗量
  • 样例展示

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Resources_Water

  • 目的
    • 计算自生成设计方案里,每个建筑的水资源消耗量
  • 输入
    • 输入Urban_SiteGeneratePlans 类
  • 输出
    • 输出对应楼块的水资源消耗量
  • 样例展示

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Resources_Garbage

  • 目的
    • 计算自生成设计方案里,每个建筑的固废产生量
  • 输入
    • 输入Urban_SiteGeneratePlans 类
  • 输出
    • 输出对应楼块的固废产生量
  • 样例展示

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Resources_EnergyCustom

  • 目的
    • 根据建筑体块及功能,计算每个建筑的能源消耗量
  • 输入
    • 输入建筑体块、及其对应的建筑功能
  • 输出
    • 输出对应体块的能源消耗量
  • 样例展示

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Resources_WaterCustom

  • 目的
    • 根据建筑体块及功能,计算每个建筑的水资源消耗量
  • 输入
    • 输入建筑体块、及其对应的建筑功能
  • 输出
    • 输出对应体块的水资源消耗量
  • 样例展示

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Resources_GarbageCustom

  • 目的
    • 根据建筑体块及功能,计算每个建筑的固废产生量
  • 输入
    • 输入建筑体块、及其对应的建筑功能
  • 输出
    • 输出对应体块的固废产生量
  • 样例展示

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Resources_Population

  • 目的
    • 根据建筑体块,计算每个建筑的可容纳人口量
  • 输入
    • 输入建筑体块
  • 输出
    • 输出对应体块的容纳人口量
  • 样例展示

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5. 空间指标计算

Spatial_Exposure

  • 目的
    • 根据道路节点,计算建筑底商的空间曝光率,为商业选址提供空间数据支持
  • 输入
    • 输入建筑体块、预设置的可视节点、是否标准化、可视半径、细分程度(该数值越高,结果越准确,计算速度越慢)
  • 输出
    • 输出建筑基底轮廓线、轮廓线对应曝光率
  • 样例展示

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6. 水管网计算(Coming Soon)

水管网计算具体参数

Water_InpFileToGeometry

  • 目的
  • 输入
  • 输出
  • 样例展示

Water_CalculateSiteDemand

  • 目的
  • 输入
  • 输出
  • 样例展示

Water_NetworkOptimization

  • 目的
  • 输入
  • 输出
  • 样例展示

许可证

GNU General Public License v.3

Copyright (C) 2020 Tao Yang, Weizhen Luo, Xuhui Lin, Chengru Deng

This program is free software: you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General Public License as published by the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or (at your option) any later version.

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