(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210965717.4 (22)申请日 2022.08.12 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115049158 A (43)申请公布日 2022.09.13 (73)专利权人 北京大学 地址 100871 北京市海淀区颐和园路5号 (72)发明人 赵鹏军　 (74)专利代理 机构 北京辰权知识产权代理有限 公司 11619 专利代理师 李小朋 (51)Int.Cl. G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/26(2012.01)G08G 1/01(2006.01) G06F 16/9537(2019.01) 审查员 王婷婷 (54)发明名称 城市系统运行状态的预测方法、 系统、 存储 介质及终端 (57)摘要 本发明公开了一种城市系统运行状态的预 测方法、 系统、 存储介质及终端， 方法包括： 根据 数据管理平台预先提供的数据确定待预测城市 的历史基准年数据和所预测的目标未来年； 根据 历史基准年数据和目标未来年确定模型迭代次 数； 若迭代次数为单次迭代， 将历史基准年数据 输入预先构建的城市系统模拟预测模型中进行 模拟预测， 输出目标未来年的预测结果， 反馈至 客户服务平台； 预先构建的城市系统模拟预测模 型包括多个模块， 多个模块内部与模块间存在关 联变量和数学关系， 关联变量和数学关系用来模 拟多个模块内部与模块间的相互影 响和反馈。 本 申请可以提升城市可量化模拟、 可精准判断能 力。 权利要求书3页 说明书20页 附图7页 CN 115049158 B 2022.12.09 CN 115049158 B 1.一种城市系统运行状态的模拟预测方法， 其特征在于， 应用于科学计算平台， 所述方 法包括： 根据数据管理平台预先提供的数据确定待预测城市的历史基准年数据和所预测的目 标未来年； 其中， 所述确定待预测城市的历史基准 年数据， 包括： 连接数据管理平台预 先提供的数据所存 储的城市系统模拟计量模型 数据库； 确定所述城市系统模拟计量模型 数据库中指标 数据的所属分区； 在指标数据的所属分区中提取历史基准年的基础地理信 息数据、 多元时空大数据以及 统计数据； 将历史基准年的基础地理信 息数据、 多元时空大数据以及统计数据确定为历史基准年 数据； 根据所述历史基准 年数据和所述目标 未来年确定模型迭代次数； 若所述迭代次数为单次迭代， 则将所述历史基准年数据输入预先构建的城市系统模拟 预测模型中进行模拟预测， 输出所述 目标未来年的预测结果， 并将所述预测结果反馈至客 户服务平台； 其中， 所述预先构建的城市系统模拟预测模型包括城市用地模拟与演变模块、 人口与就业分 布模块、 房地产价格模块、 交通需求分布模块、 交通方式分担与路径分配模块； 所述将所述历史基准年数据输入预先构建的城市系统模拟预测模型中进行模拟预测， 输出所述目标 未来年的预测结果， 包括： 城市用地模拟与演变模块集成兴趣点用地识别算法和Logistic ‑CA‑Markov模型， 并结 合所述历史基准 年数据进行城市用地演变模拟， 得到 土地利用模拟结果； 人口与就业分布模块利用区位选择模型和空间重力模型， 并结合所述历史基准年数 据、 土地利用模拟结果对城市人 口分布和就业岗位分布进行预测， 得到人 口就业总量与分 布结果； 房地产价格模块建立纳入人口与就业预测结果以及交通成本的线性 回归模型， 并结合 所述历史基准 年数据、 人口就 业总量与分布结果模拟房价发展趋势， 得到房价结果； 交通需求分布模块基于出行链模型， 并结合所述历史基准年数据动态预测源点 ‑终点 矩阵、 土地利用模拟结果、 人口就 业总量与分布结果、 房价结果， 得到交通OD分布结果； 交通方式分担与路径分配模块通过MNL模型和用户平衡分配模型， 并结合所述历史基 准年数据、 交通OD分布结果， 对交通方式选择与路径 流量分配进 行预测， 得到居民出行 交通 方式划分以及交通 流量路段分配结果； 将所述土地利用模拟结果、 人口就业总量与分布结果、 房价结果、 交通OD分布结果、 居 民出行交通方式划分以及交通 流量路段分配结果确定为所述目标 未来年的预测结果； 其中， 所述预先构建的城市系统模拟预测模型包括多个模块， 所述多个模块内部与模 块间存在关联变量和数学关系， 关联变量和数学关系用来模拟多个模块内部与模块间的相 互影响和反馈 。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 根据所述预先构建的城市系统模拟预测模型， 并结合所述目标未来年的预测结果计算 决策感应输出指标；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115049158 B 2根据预设预警阈值判断每个决策感应输出指标是否处于安全状态， 并对处于危险状态 的指标进行智能预警评估， 得到 评估结果。 3.根据权利要求1所述的方法， 其特 征在于， 所述方法还 包括： 在接收到决策变量更新请求时， 获取决策变量数据； 根据所述决策变量数据 更新所述预先构建的城市系统模拟预测模型的相应决策变量， 得到更新后的预测模型； 将所述历史基准年数据输入更新后的预测模型中进行模拟预测， 输出所述目标未来年 的经过决策调控的城市系统运行 预测结果； 将所述目标未来年的预测结果与所述目标未来年的经过决策调控的预测结果进行比 对分析， 输出分析报告。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述集成兴趣点用地识别算法和 Logistic‑CA‑Markov模型， 并结合所述历史基准 年数据进行城市用地演变模拟， 包括： 采用兴趣点用地识别算法在所述多元时空大数据以及统计数据中确定兴趣点数据和 手机信令数据； 将所述兴趣点数据和手机信令数据以及所述基础地理信息数据输入Logistic ‑CA‑ Markov模型中进行城市用地演变模拟。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述历史基准年数据和所述目标 未来年确定模型迭代次数， 包括： 确定模型运 算周期； 计算所述历史基准 年与所述目标 未来年之间的总周期； 将所述总周期与所述模型运 算周期的比值确定为模型迭代次数。 6.一种城市系统运行状态的预测系统， 其特 征在于， 所述系统包括： 数据管理平台、 科 学计算平台以及客户服 务平台； 其中， 所述数据管理平台、 科 学计算平台以及客户服 务平台依次通信连接； 基础数据确定模块， 用于通过数据 管理平台预先提供的数据确定待预测城市的历史基 准年数据和所 预测的目标 未来年； 其中， 所述确定待预测城市的历史基准 年数据， 包括： 连接数据管理平台预 先提供的数据所存 储的城市系统模拟计量模型 数据库； 确定所述城市系统模拟计量模型 数据库中指标 数据的所属分区； 在指标数据的所属分区中提取历史基准年的基础地理信 息数据、 多元时空大数据以及 统计数据； 将历史基准年的基础地理信 息数据、 多元时空大数据以及统计数据确定为历史基准年 数据； 模型迭代次数确定模块， 用于根据 所述历史基准年数据和所述目标未来年确定模型迭 代次数； 预测结果输出反馈模块， 用于若所述迭代次数为单次迭代， 则将所述历史基准年数据 输入预先构建的城市系统模拟预测模型中进行模拟预测， 输出所述目标未来年的预测结 果， 并将所述预测结果反馈 至客户服 务平台； 其中，权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115049158 B 3