城市系统工程学
城市工程系统复习资料
第一章绪论1、城市工程系统规划的三个层面为：城市工程系统总体规划、城市工程系统分区规划、城市工程系统详细规划。
2、城市交通工程系统的构成有：航空交通工程、水运交通工程、轨道交通工程、道路交通工程.3、城市给水工程系统的构成有：取水工程、净水工程、输配水工程。
4、城市防灾工程系统的构成有:消防工程、防洪工程、抗震工程、防空袭工程、救灾生命线系统.第二章城市工程系统规划的工作程序与内容深度1、城市工程系统规划总工作程序分为四个阶段：拟定城市工程系统规划建设目标、编制城市工程系统总体规划、编制城市工程系统分区规划、编制城市工程系统详细规划。
2、城市供电工程系统规划的工作的主体程序为：城市供电负荷预测、确定城市供电系统规划目标、城市供电电源规划、城市供电网络与变电设施规划、分区供电、高压配电网络与变电设施规划、详细规划范围内送配电线路与变配电设施规划。
3、城市给水工程系统规划工作的具体程序为：城市用水量预测、确定城市给水系统规划目标、城市给水水源规划、城市给水网络与输配设施规划、分区给水管网与输配设施规划、详细规划范围内给水管网规划。
第三章城市供电工程系统规划1、在编制城市详细规划中进行供电规划负荷预测时，一般采用单位建筑面积负荷密度。
2、城市电源通常分为城市发电厂和电源变电所两种基本类型。
电源变电所除变换电压外，还起到集中电力和分配电力的作用并控制电力流向和调整电压。
3、城市发电厂有:火力发电厂、水力发电站、风力发电厂、地热发电厂、原子能发电厂。
4、简述变电所选址要点（1）位于城市外缘或外围，便于进出线。
对于用电量很大、负荷高度集中的市中心高负荷密度区，可采用220KV及以上电源变电所深入负荷中心布置。
（2）宜避开易燃、易爆设施,避开大气严重污染地区及严重烟雾区。
（3）应满足防洪、抗震的要求。
（4）不得布置在国家重点保护的文化遗址或有重要开采价值的矿藏上，并协调与风景名胜区、军事设施、通信设施、机场等的关系。
城市工程系统规划课件
二、城市热负荷预测与计算方法
（一）城市热负荷预测与计算方法 计算法、概算指标法
计算法：已知建筑物结构形式、尺寸位置等具体 资料，热负荷可根据设计数据确定。较精确。
概算指标法：无详细准确资料时应用。常采用。 工业生产用热规划期间估算难度较大，可根据工 业门类取经验数据。
许多国家所规定的冬季室内温度标准，大致在 16～22℃范围内。根据国内有关卫生部门的研究 结果认为：当人体衣着适宜，保暖量充分且处于 安静状况时，室内温度20℃比较舒适，18℃无冷 感，15℃是产生明显冷感的温度界限。
暖通规范规定，设计采暖系统时，冬季室内计算温度应根 据建筑物用途，按下列规定采用：
全年性热负荷：与室外气象条件无关（生活热 水负荷、生产负荷）； 一天中变化比较大、 全年中相当稳定。
热负荷用途分类 热负荷性质 用热时间规律
预测计算 供热方案选择
（二）城市供热对象的选择 建设城市集中供热系统的主要目标：
解决分散供热的面源污染和能源浪费问题
选择原则：“先小后大” 分散用热的较小规模热用户 “先集中后分散” 服务半径考虑经济合理定 “集中供热普及率”
体积热指标：工矿、企业等。（有足够的精度） 面积热指标：适用于民用建筑、城市规划，不适用于
工业建筑。（精度不够）
城市规划指标法：对一个城市新区供热规划设计， 各类型的建筑面积尚未具体落实时，可用城市规 划指标来估算整个新区的供暖设计热负荷。
居住人数 人均建筑面积 住宅与公共建筑的建筑比例指标
K ——围护结构的传热系数，W／(m2·℃)；
F ——围护结构的传热面积，m2；
城市工程系统规划培训课件
城市工程系统规划培训课件一、引言城市工程系统规划是城市发展的重要组成部分，它涉及到城市基础设施的规划、设计和建设管理等诸多方面。
为了提高城市工程系统规划专业人员的能力，本课程将系统介绍城市工程系统规划的基本理论和方法，并结合实际案例进行分析和讨论。
二、城市工程系统规划概述2.1 城市工程系统规划的定义城市工程系统规划是指对城市基础设施进行规划和设计，包括道路、排水、给水、燃气、电力、通信等系统。
2.2 城市工程系统规划的重要性城市工程系统规划是保障城市正常运转和居民生活的基础，具有重要的社会经济意义。
2.3 城市工程系统规划的主要内容城市工程系统规划包括城市道路规划、排水系统规划、供水系统规划、燃气系统规划、电力系统规划、通信系统规划等多个方面。
三、城市道路规划3.1 城市道路规划的基本原则城市道路规划应遵循人车平衡原则、城市发展规划的要求和社会经济发展需求。
3.2 城市道路规划的步骤1.确定道路规划的范围和目标；2.进行道路规划的调研和勘测；3.制定道路规划的方案；4.评估和优化道路规划的方案；5.提出道路规划的实施计划。
3.3 城市道路规划的案例分析以某城市的道路规划为例，分析其规划目标、方案以及实施情况。
四、排水系统规划4.1 排水系统规划的基本原则排水系统规划应考虑城市地形、降雨特点和排水设施的运行要求。
4.2 排水系统规划的步骤1.确定排水系统规划的目标和需求；2.进行排水系统规划的调研和数据采集；3.根据调研结果进行排水设施的布置和设计；4.编制排水系统规划方案；5.完善和优化排水系统规划方案。
4.3 排水系统规划的案例分析以某城市的排水系统规划为例，分析其规划方案和建设情况。
五、供水系统规划5.1 供水系统规划的基本原则供水系统规划应考虑城市人口规模、用水需求、水资源和水质等方面的因素。
5.2 供水系统规划的步骤1.确定供水系统规划的目标和需求；2.进行供水系统规划的调研和数据收集；3.进行供水设施的选址和设计；4.制定供水系统规划方案；5.完善和优化供水系统规划方案。
智慧城市顶层设计基础之系统工程
配 置 、节 能 分 析 、能 源 与 能 耗 数 据 库 等 ； 智 能 交 通 系 统 是 以 系 统 工 程 方 法 来 处 理 城 市 的 道 路 、 公 路 、 航 空 、 铁 路 、航 运 等 综 合 运 输 规划， 建 立综 合调度 系统 ， 优 化 城市 交通模 型 。 提 高 运输 效 益 ； 各 类 信 息 应 用 系 统 更 需 要 运 用 系 统 工 程 理 论 和 方 法 制 定 发 展 战 略 、 规 划 与 政 策 ，处 理 各 级 ／ 类 信 息 系 统 的 开 发 、 运 行 管理及 更新 等事 务 。
Ｒ． Ｅ ． Ｍａ ｃ ｈ ｏ ｌ 的 《系 统 工程 手 册 》 ，更 表 征 了
系 统 工 程 进 入 了 实 用 化 和 规 范 化 。 之 后 的 美
述 的理 论 。 控 制论 则 以 “ 信 息 与 控 制 ” 为核 心 概 念 来 研 究各 类 系统 的 控 制和 调 节 的一般
处 理 城 市 的 能 源 结 构 、 能 源 需 求 预 测 、 能 源
２ ０世 纪 ４ ０年 代 ， 系 统 理 论 对 管 理 科 学 与 工 程 实 践 发 生 了很 大 的 影 响 ， 系 统 理 论 的 工 程 应 用 形 成 了 系 统 工 程 学 ， 它 为 组 织 管 理
系 统 的 规 划 、 设 计 、 制 造 、 试 验 和 使 用 提 供
放 的 复 杂 的 巨型 系 统 ，具 有 多 层 次 、 多 区域 、
多 阶 段 的 特 点 ，需 要 进 行 可 持 续 的协 调 发 展 。
物学 家 贝塔 朗菲 、美 国的 数学 家 诺伯 特 ・ 维 纳 与数 学家 克劳 德 ・ 香 农 ，分 别 为 系 统 论 、 控 制 论 、信 息 论 奠 定 了 理 论 基 础 。 中 国 科 学 家钱 学森 推进 了系统理 论 和系 统科 学 的发展 ，
城市规划系统工程学课程习题
第二章习题：证明题1：设（X1，X2，…，Xn ）为来自总体X 的样本，EX=a ， DX=σ2则（1）X E =a ，X D =σ2/n （2）ES 2=σ2证明题2：∑∑-<-22)()(a x x x a 是x 以外的任何数值，即离均差平方和为最小。
第三章习题：1.证明题：对于平均中心（中项中心）的离散程度222b d d d +=ϖd ------ 标准距离ϖd ------ 区内标准距离 b d ------ 小区间标准距离 2.求1v 到7v 最短路径，并写出步骤第四章习题：1．例如在某地理区域取得个169个某要素的地理数据，算得平均数为131.7x=，标准差1 2.5s=；又在相邻的另一地理区域，测得99个数据，算得平均数228.8x=，标准差2 2.6s=。
问两个地理区域可否看成同一类型（同一母体）2．如有上海1873-1972年一百年降水资料（见下表），问是否满足正态分布0123456789 187188 013311085189 014167099351v2v3v4v6v5v7v 27155351573219019114801921931602912 1941405195 011951477101719611431973．某市交通管理部门将一天分为三个时段，其中4时到12时为商务，12时到20时为下午，20时到次日4时为夜间，对某一路段的交通量进行了观测，集体数据见下表要求：（1）试采用单因素方差分析方法判断，在显著性水平α=下，上午、下午和夜间这三个交通时段里的交通流量是否存0.05在显著性差异。
（2）试采用T统计量的假设检验方法对上午、下午和夜间这三个水平之间的差异性进行多种比较。
第五章习题：1．以一元线性回归为例，证明①S U Q=+总②2r U S(r—相关系数)=总2．某城市人口密度（万人/2km），与市中心距离以公里（km）计，抽样调查如下：2)求非线性回归方程（用指数模型）。
《城市工程系统规划》课件
在这个课件中，我们将深入探讨城市工程系统规划的概念、原则以及各个方 面的规划内容，帮助您全面了解城市建设与规划的重要性。
城市工程系统规划概述
城市工程系统规划是指对城市基础设施、城市环境和城市安全进行系统性、综合性规划的过程。该规划的目的 在于实现城市可持续发展，并提高城市居民的生活质量。
城市基础设施规划网规划和排水管网规划，确保城市正常供水和排水。
2
公共交通系统规划
道路规划、公交线路规划、地铁线路规划和自行车道规划，提高城市交通效率和 可持续性。
城市环境规划
绿化系统规划
公共绿地规划、人工湿地规划和小区绿化规划， 改善城市环境质量。
垃圾处理系统规划
规划防洪措施，减少城市洪涝 灾害风险。
防震设施规划
规划抗震设施，提高城市抗震 能力。
城市工程系统规划结论
重要性和必要性
城市工程系统规划是实现可持续 城市发展的关键，提高居民生活 质量。
未来发展趋势
城市工程系统规划将越来越注重 节能环保、智能化和社会公平。
贡献城市工程系统规划
每个人都可以通过参与城市规划 和建设，为城市工程系统规划做 出贡献。
垃圾收集规划和垃圾处理规划，实现垃圾资源 化利用和环境保护。
城市污染治理规划
1 大气污染治理规划
减少空气污染物排放，改善空气质量。
3 噪声污染治理规划
控制噪声污染，保障居民安宁。
2 水污染治理规划
净化水体，保护水资源。
城市安全规划
消防设施规划
合理布局消防设施，增强城市 火灾防控能力。
防洪设施规划
城市规划系统工程学考试重点
城市规划系统工程学考试重点一、名词解释1. 系统若干个既相互独立、相互联系相互作用的元素（要素）组成的，具有一定功能的整体。
S= {A,R} S:系统A:系统内元素的集合；R:系统内元素之间的相互作用关系的集合。
2. 系统的结构指的是组成系统的元素、元素间的相互关系以及系统间的层次关系，是系统元素在时间与空间有机联系与相互作用的方式，是系统内部的描述。
3．系统的环境与系统对应的概念是环境，环境的定义为：系统之外的一切与系统本身相关联的要素构成的集合。
E={ X| X€ S,且与S具有不可忽略的关系} E:环境；X:环境中的元素（要素）。
4. 系统的模型？所谓模型是对于系统本质,主要特征的描述、模仿和抽象，用于某种特定的用途（目的），以方便的形式向决策人提供必要的知识。
模型反映原型，也不等于原型。
5．中项中心当由两条互相垂直的线，分别将所有平面分布点以左右、上下等数量均分，这两条线交叉点即为中项中心。
6．平均中心又称分布重心, 它是以任一坐标系, 分别计算各点坐标x 及y 值的平均值7•绕曲指数绕曲指数是指AB两点间实际最短线路长度和AB两点间直线距离的比值，一般以％表示。
它反映了线路绕曲的程度&中位数-样本中的数据从小到大的顺序排列，若样本个数为奇数，居于中间位置那个数即称为中位数，如果样本个数是偶数，取正中间两个数的算术平均值为样本的中位数。
1. 系统：系统是由两个以上有机联系、相互作用的要素所构成，具有特定功能、结构和环境的整体。
2. 系统工程：用定量与定性相结合的系统思想和方法处理大型复杂系统的问题，无论是系统的设计或组织的建立，还是系统的经营管理，都可以统一的看成是一类工程实践，统称为系统工程。
3. 自然系统：自然系统主要指由自然物（动物、植物、矿物、水资源等）所自然形成的系统，像海洋系统、矿藏系统等。
4. 人造系统：人造系统是根据特定的目标，通过人的主观努力所建成的系统，如生产系统、管理系统等。
城市工程系统考试重点
名词解释1、自由水头：水压扣除最高用户的水位和延程阻力外，还应保留一定程度的裕量，即自由水头2、最小服务水头：城市用水管网必须达到一定的水压，才能保证用户使用，其中从地面算起的最小水压叫做最小服务水头。
3、径流系数：降落在地面上的雨水，只有一部分径流入雨水管道，其径流量与雨水量之比就是径流系数。
4、地面径流：降落至地面上的雨水，部分被植物截流，渗入土壤和填充洼地，其余部分沿地面流入雨水管渠和水体，这部分雨水称为地面径流。
5、城市污水量包括城市生活污水量和部分工业废水量。
6、暴雨强度：是指单位时间内的降雨量。
其计量单位通常以mm/min或L/(s.万m2)表示。
7、降雨强度：指某一连续降雨时段内的平均降雨量。
8、暴雨强度的频率：等于或大于该暴雨强度发生的机会。
9、暴雨强度的重现期：等于或大于该暴雨强度发生一次的平均时间间隔，以年为单位。
10、水体自净：当污水排入水体后，在一定的范围内，水体具有净化水中污染物质的能力为水体自净。
11、水环境容量：水体自净有一定的限度，即水环境对污染物质都有一定的承受能力，为水环境容量。
12、电力弹性系数：用电量增长速度与国民生产总值、国内生产总值或工农业总值的增长速度之间的比值，称为电力弹性系数。
13、变电容载比：是城网内同一电压等级的主变压器与对应的供电总负荷之比。
14、电力线走廊：架空电力线路保护区为电力导线边线向外延伸所形成的两平行线内的区域，称之为电力线走廊，高压线路部分通常称为高压走廊。
15、燃气的需用工况：指用气的变化规律。
各类用户对燃气的用量随时间而变化，一年中各月各日各时均不相同。
16、计算月高峰系数：计算月指逐月平均的日用气量中出现最大值的月份，计算月的月不均匀系数称为月高峰系数。
17、热化系数：指热电联产的最大供热能力占供热区域最大热负荷的份额。
18、垃圾收集过程方式：垃圾箱收集、垃圾管道收集、袋装化上门收集、厨房垃圾自行处理、垃圾气动系统收集。
系统工程学方法在城市规划中的应用
系统工程学方法在城市规划中的应用摘要：教科书对于城市规划的定义是“对一定时期内城市的经济和社会发展,土地利用，空间布局以及各项建设的综合部署，具体安排和实施管理".然而,作为一门学科，城市规划的重要特色之一是诸多要素紧密集合，综合性、系统性很强.实际上，城市本身就是一个复杂的巨系统,长期以来以一般系统理论为基础的系统分析方法，已经帮助了规划工作者认识许多复杂的城市问题.虽然，城市规划工作者比较容易理解系统工程基于系统论的城市规划研究，学的一些基本思想.但是，朴素的系统观点和简单的系统分析方法都不足以满足实际工作的需要。
应该讲，在我国城市规划中必然要运用系统工程理论，发展城市规划系统工程学。
关键词:城市规划、系统工程、系统思想、系统方法、应用、运用一、系统工程系统工程学是研究分析有关复杂信息反馈系统的动态趋势的学科。
系统工程学以控制论、控制工程、系统工程、信息处理和计算机仿真技术为基础，研究复杂系统随时间推移而产生的行为模式。
系统工程的研究对象对象是将“系统”；其工程的内涵不仅是“硬件”，还包括了“软件”，即工程技术中的实体，还包括社会、经济、管理等非实体即概念对象在内。
这就是系统工程与传统工程的区别。
其工程的任务，是在传统工程单一技术任务的基础上，还要解决系统的全盘统筹问题, 即要解决系统内部各子系统之间、系统与外部环境之间的总体协调问题。
其工程方法是以系统的主要观点和方法为基础,运用先进的科学技术和手段，从全局、整体、长远出发去考察问题，拟订目标和功能,并在规划、开发、组织、协调各关键时刻,进行分析、综合、评价求得优化方案，然后用传统工程行之有效的方法进行工程设计、生产、安装、建造新的系统或改造旧的系统,并使之整个寿命期最优。
二、城市规划系统工程城市系统工程也就是将系统工程的原理、观点和方法运用于城市系统中。
其中包括城市规划系统工程、城市管理系统工程、城市建设系统工程和城市信息系统工程。
城市工程系统规划
城市工程系统规划1. 引言城市工程系统规划是指通过科学的方法和技术，对城市中各种工程系统进行系统性的规划和设计，确保城市运行的高效和可持续性。
城市工程系统包括供水系统、排水系统、燃气系统、电力系统、交通系统等。
城市工程系统规划的目标是为了满足城市居民的需求，提供安全、可靠和高效的基础设施。
2. 城市工程系统规划的重要性城市工程系统规划对于城市的可持续发展起着至关重要的作用。
以下是城市工程系统规划的几个重要性：2.1 优化资源利用城市工程系统规划可以通过科学的布局和设计，合理利用有限的资源，提高资源利用的效率。
例如，在供水系统规划中，可以通过优化供水管道的布局和设计，减少水资源的浪费，并确保水资源的安全供应。
2.2 提高城市运行效率城市工程系统规划可以通过合理的交通系统设计和规划，提高城市的运行效率。
例如，在交通系统规划中，可以根据交通流量和人口分布情况，科学地规划道路、交通枢纽和公共交通线路，减少交通拥堵，提高交通效率。
2.3 保障城市居民生活质量城市工程系统规划可以为城市居民提供高质量的基础设施和服务，提高生活质量。
例如，在燃气系统规划中，可以确保燃气供应的安全稳定，为居民提供清洁和便利的能源，提高生活质量。
2.4 保护环境和可持续发展城市工程系统规划可以结合环境保护和可持续发展的理念，减少对环境的影响，实现可持续发展。
例如，在排水系统规划中，可以采用雨水收集和利用系统，降低雨水的排放量，减少对自然水资源的消耗。
3. 城市工程系统规划的步骤城市工程系统规划通常包括以下的步骤：3.1 数据收集和分析在城市工程系统规划的初期阶段，需要收集和分析相关的数据，包括人口分布、土地利用情况、交通流量、环境因素等。
通过对这些数据的分析，可以了解城市的现状和未来发展趋势，为后续的规划和设计提供依据。
3.2 目标设定和需求分析根据对数据的分析，确定城市工程系统规划的目标和需求。
例如，根据人口增长和城市发展的预测，确定供水系统的需求量和水质要求。
工程类城市工程系统规划绪论基本理念与方法
优势：能够有效地解决复杂问题，提高决策的科学性和准确性。
空间规划方法
添加标题
空间规划定义：对一定时期内城市建设的规模、性质、用地、发展方向等进行的综合性战略部 署。
添加标题
空间规划目的：优化城市空间布局，促进城市经济、社会和环境的协调发展。
添加标题
城市工程系统规划是城市发展的重要组成部分，旨在通过规划和管理城市各类工程设施，实现 城市可持续发展和居民生活质量的提高。
添加标题
城市工程系统规划涉及多个领域，包括城市规划、交通工程、环境工程、给排水工程等，需要 综合考虑各种因素，确保城市工程设施的合理布局和高效运行。
添加标题
城市工程系统规划的基本理念包括以人为本、生态优先、可持续发展等，强调城市工程设施的 建设和管理应符合城市发展的需要，提高居民的生活质量和城市的整体竞争力。
实践方法：合理 规划城市绿地、 保护生物多样性、 推广绿色建筑等。
创新理念
创新是城市工程系统规划的基本要求，旨在推动城市可持续发展。
创新理念强调多元化、开放性和包容性，鼓励跨界合作与交流。
创新理念注重城市工程系统规划的前瞻性和预见性，以应对未来城市 发展的挑战。 创新理念倡导绿色、生态和人文关怀，提升城市品质和居民生活水 平。
可持续发展理念
强调经济、社会和环境三者之间的协调发展 重视资源的可持续利用和生态环境的保护 倡导绿色低碳的生活方式和生产方式 追求人与自然的和谐共生，实现可持续发展目标
PART 4
基本方法
系统工程方法
定义：系统工程方法是一种综合运用各种技术和方法，对复杂系统进行规划、设计、研究、实施 和管理的科学方法。
城市工程系统期末复习重点
1、城市燃气工程系统总体规划内容深度（1）预测燃气负荷（2）选择城市气源种类（3）确定城市气源厂和储配站的数量、位置与容量；（4）选择城市燃气输配管网的压力级制（5）布局城市燃气输气干管（6）制定城市燃气设施的保护措施2、城市供热工程系统总体规划的主要内容（1）预测供热负荷（2）选择城市热源和供热方式（3）确定热源设施的供热能力，数量和布局（4）布局城市供热设施和供热干线管网（5）制定城市供热设施的保护措施3、城市给水工程系统布置形式及特点1）统一给水系统：该系统管理简单，但供水安全性低。
2）分质给水系统：分质供水可以保证城市有限水资源优质优用。
分质供水管理系统增多，管理复杂，对旧城区实施难度较大。
3）分区给水系统：分区给水可以使管网水压不超出管网所能承受的压力，减少漏水量和减少能量的浪费。
但将增加管网造价且管理比较分散。
该系统适用于给水区很大，地形起伏，高差显著，及远距离输水的情况。
4）循环和循序给水系统：可以节约用水，提高工业用水重复利用率，也符合清洁生产的原则，对水资源贫乏的地区，尤为适用。
5）区域性给水系统：对水资源缺乏地区，尤其是城市化密集地区的城镇较适用，并能发挥规模效应，降低成本。
4、城市用水量预测（1）人均综合指标法：总体规划中常用。
（2）单位用地指标法：确定城市单位建设用地的用水量指标后，根据规划的城市用地规模，推算出城市用水总量。
这种方法具有较好的适应性。
（3）线性回归法。
（4）年递增率法。
（5）城市发展增量法：根据城市建设发展和规划的要求，规划期内居住、公建、工业等发展布局都有明确的指标，所以只要按有关定额和方法分别计算出新增部分的用水量，再加上现状的用水量，就可以求出规划期内的城市用水总量。
这种方法用于近期建设预测比较准确。
（6）分类加和法：城市工业用水量在城市总用水量中占有较大比例，其预测的正确与否对城市用水量规划具有重大意义。
通常采用与民用用水预测相同的方法外，还常用万元产值指标法。
城市工程系统
城市工程系统规划对城市工程系统规划认识城市系统规划是维护城市生存和发展的生命系统，没有了它，城市难以生存下去。
城市工程系统是城市生存和发展的支撑系统，与城市交通系统共同组成城市基础设施体系。
包括：能源工程系统、水务工程系统、通信工程系统、防灾工程系统、环保工程系统。
这些都是城市在发展过程中赖以生存的支柱，它们就像擎天柱一样将整个城市支撑起来，它们支撑城市社会稳定，缺一不可。
城市能源工程系统由城市供电、燃气、供热工程系统组成，城市供电工程系统担负着向城市提供高能、高效的能源之职能；城市水工程系统由城市给水工程和城市排水工程系统组成，城市给水工程系统承担供给城市各类用水、保障居民生存与生产的职能等等。
城市各专业工程系统有其各自的特性、不同的构成形式与功能，在保障维护城市经济社会活动中，发挥着各自相应的作用。
城市工程系统规划分为三个层面：城市工程系统总体规划、城市工程系统分区规划、城市工程系统详细规划。
三个层面的相互关系式逐层深化、逐层完善的关系，是上层面规划指导下层面规划的关系。
城市工程系统分区规划和详细规划是对城市工程系统总体规划的深化、完善和具体落实；而城市工程系统总体规划是城市工程系统分区规划和详细规划的依据，具有指导作用。
城市工程系统规划具有现实指导和未来导向的意义，对城市发展有重要导向作用。
城市工程系统的个层面规划既能前瞻科学地指导各专业工程系统的总体开发建设，又可以详细、具体地指导各项工程设施设计。
合理布局各种工程设施和官网，提供各项设施实施的指导依据，便于有计划地改造、完善现有的工程设施，最大限度地利用现有设施，及早预留和控制发展项目的建设用地和空间环境。
通过城市各专业工程系统规划所作的调差研究，对各项城市基础设施的现状和发展前景做深刻的剖析，抓住主要矛盾和问题结症，制定解决问题的对策和措施；通过城市各专业工程系统规划和工程管线综合规划，有利于协调城市基础设施建设，合理利用城市空中、地面、地下等各种空间，确保各种工程管线安全畅通。
城市规划系统工程学—人口预测动态模型
数少，则生育率就低。
育 龄 妇 女 年 龄
近五年各 年龄育龄 妇女生育 婴儿抽样 数 男 女
育龄妇女 各年龄生 育婴儿的 比重 男 女
规划初年 育龄妇女 各年龄生 育婴儿估 计数 男 女
规划初年 育龄妇女 数
生育率
调整生育 率
男
女
男
女
男
女
1 2 ... m 合计 100 100
► （3）迁移人口年龄分配率 ► 城镇人口增长变化除了前面分析的自然增长
► 城市人口老龄化问题也对城市各项建设产生
产生极大的影响。 ► 例如北京大于60岁的老年人已经达到90万人 ，占总人口的9.2%，预计15年后将占15%仅次 于上海。
► 人口的预测不仅要注意数量方面，还应注意
其质量。
第一节 人口动态模型的基本思想和主要参数
► （一）城市人口死亡率
►
死亡率是指某年内死亡人数与年平均人 口数之比。
► 例如：上海市区人口1987年比1979年增加了
一百万，但中学生的人数却反而下降了一般 ，生源不足，造成中学规模供大于求，尤其 是重点中学没能充分发挥作用，影响教育设 施的社会效应。而1987年后上海小学生人数 又开始回升，这种人口发展的波动性是由于 我国近三十年来人口出生率出现两次高峰以 及计划生育政策作用的结果。
第二节 人口动态模拟预测举例
1.死亡率 各国人口死亡曲线（浴盆曲线）形状大 致一致 2.生育率 3.迁移人口年龄分配表 4.升学率 5.人口百岁图 每五年输出一张人口百岁图
► 输出的主要信息：
► 1.城镇人口概况表：
►
年份；总人口；男性人口；女性人口； 平均年龄；总增长率；自然增长率；机械增 长率；妇女平均受教育年限；平均胎数；迁 移人口；0-5岁人口比重；6-11岁人口比重； 12-15岁人口比重；16-18岁人口比重；19-60 岁，女55岁热门口比重；男大于60岁，女大 于55岁年龄人口比重——共十七项
城市水系统工程专业主要课程
城市水系统工程专业主要课程城市水系统工程专业是指以城市水资源管理、城市给水、废水处理、水质监测、水环境保护等为基础，注重工程应用技术，培养具备城市水系统和水环境规划、设计、建设、管理、保护能力的高水平应用型人才的一种专业。
下面就城市水系统工程专业主要课程进行分步骤阐述。
一、基础课程1.高等数学：为后面专业课提供数学基础。
2.大学物理：学习物理基础知识，为后面的工程学课程打下基础。
3.计算机基础（C语言）：学习计算机基础知识，掌握计算机基本操作及C语言编程技术。
二、水资源与水环境课程1.土地利用规划：学习土地利用规划方法，培养学生能够进行水资源综合规划。
2.水资源概论：学习水资源的基本概念、内涵及其科学研究和利用情况。
3.城市水资源管理：学习城市水资源的管理、利用和保护方法。
4.水环境概论：了解水环境污染及其影响，掌握水环境保护的基本知识。
5.水环境监测与分析：学习水环境监测手段和分析方法，掌握分析水环境状况的方法与技术。
6.水文学：学习水文地理学的基本知识，了解水文测量、水文资料的搜集、分析、处理和应用等等。
三、城市给排水课程1.城市给水：了解城市给水系统构成、设施及其管理方法，学习给水管道及设备的选型和管理技巧。
2.城市排水：学习城市排水系统的设施、构成及其管理方法；掌握城市雨水及污水的处理方法。
3.水处理工艺学：学习水处理工艺，包括初级处理、中级处理和高级处理。
4.水力学：了解液体的力学性质和流体的基本特性，学习水力计算和水力设计。
四、水质监测课程1.环境监测与评价：学习环境评价的基本概念、评价方法及评价报告撰写技能。
2.水质分析与检测：学习水质检测的现代化技术和方法，掌握水质监测的全过程管理。
3.水污染控制工程：掌握水污染控制技术的主要方法，如污水处理、污水再利用等。
以上便是城市水系统工程专业主要课程的详细介绍。
在学习过程中，学生需要注重理论知识积累的同时，更要注重实践操作和工程应用。
只有将理论应用到实践中，才能掌握专业知识并为未来的工作打下坚实基础。
城市系统工程学重点
城市系统⼯程学重点1.城市规划与系统⼯程学1.系统的定义：系统是由若⼲相互作⽤和相互依赖的组成部分结合⽽成，具有特定功能的有机整体。
2.构成系统的三个必要条件：（1）两个以上的要素；（2）不同的要素之间必然存在相互作⽤和相互依赖；（3）由于要素间的相互作⽤，使系统作为⼀个整体具有特定功能。
3.系统的属/特性：（1）整体性（集合性）（2）相关性（3）层次性（4）⽬的性和功能（5）环境适应性4.系统⼯程学属于⼯程技术类。
学科性质：系统⼯程学是⼀门现代化的组织管理技术，是特殊的⼯程技术，是跨越多学科的边缘科学。
主要特点：研究的对象⼴泛，包括⼈类社会、⽣态环境、⾃然现象和组织管理等。
是⼀门跨学科的边缘学科，横跨数学、计算机和某些应⽤学科。
在处理复杂的⼤系统时，常采⽤定性分析和定量分析相结合的⽅法。
步骤：（1）摆明问题（2）⽬标选择（3）系统设计（4）系统分析（5）系统的评价和优选（6）决策（7）实施5.数据类型：（1）空间数据（2）属性数据：数量标志数据：间隔尺度数据⽐例尺度数据品质标志数据：有序数据⼆元数据名义尺度数据6.反映⼀般⽔平的指标：50-60平均值、中位数、众数众数可有多个，也可以没有，⽽均值、中位数只有⼀个。
7.反映离散⽔平的指标：极差：指所有数据中最⼤值与最⼩值之差，计算公式为离差：指每⼀个数据与平均值的差，计算公式为离差平⽅和：它从总体上衡量⼀组数据与平均值的离散程度2.空间分布的测度1.空间分布类型：（1）点状分布：表⽰要素是标在地图上的离散的点⼦。
虽然有⼀定的⾯积，但在研究其系统分布时，将其简化为⼀个点。
eg. 城市商业⽹点分布；⼯业企业的分布。
（2）线状分布：这类要素的每⼀项都以直线、曲线或不规则线表⽰在图上。
虽然有⼀定的宽度，但在研究其系统分布时，将它简化为⼀条线。
eg. 道路⽹、给排⽔系统、输电线路、输油输⽓管。
（3）离散的区域分布：是⼀种不连续的⾯状分布。
与点状分布之间可以互相转换，⼩⽐例尺图上点状分布在⼤⽐例尺图上则可以是区域分布。
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总和 100 100
分 区 号
R
各区纺织职工 各区总人数/全市 /全市纺织职 总人数百分比 工百分比（%）（%）
比重 累积比 重 比重 2.0 8.8 6.0 12.6 9.0 4.2 5.5 10.0 5.6 3.2 33.1 累积比 重 2.0 10.8 16.8 29.4 38.4 42.6 48.1 58.1 63.7 66.9 100
qi Di (i 1, 2,3, 4) Q Q q1 q 2 q3 q4
其中，qi为四个小矩形面积 Di表达了不同方向的离散程度。 Di ＝1/4为均匀分布； Di 无限趋近于0：最大集中 Di 无限趋近于1：最大离散
q1 q3
q2 q4
本例中，东北方向商业网点最集中，而西南方向最为离散
100 100
D
E
100
105
140
100
100
100
100
100
-
110
101 104
网络平均绕曲指数
网络平均绕曲指数
（3）网络联结指数
度量道路网络中各点之间联结的便捷程度的指标，称为联结度指数。联结度指数是道 路网实际边数对其最大可能达到的边数的比值。 联结度指数=道路网实际边数/道路网最大可能达到的边数 联结度指数越高，表示网络联结便捷度越好，交通越方便。
1、计算R值
1 该区纺织行业人口/ 全市纺织行业人口 该区的总人口/全市 总人口 R1 2.6 5.5 0.47 2 22.7 8.8 2.58 3 15.3 6.0 2.55 4 0.4 3.2 0.13 5 4.2 33.1 0.13 6 2.0 5.6 0.36 7 2.2 4.2 0.52 8 4.6 10.0 0.46 9 27.4 12.6 2.17 10 12.1 9.0 1.3 11 6.5 2.0 3.25
（2）线状分布
1.城市组成要素的空间分布类型
（3）离散的区域分布 如城市中的工业区、 居住区、城市建成区等。
1.城市组成要素的空间分布类型
（4）连续的区域分布
如地形、人口分布、空间污染分 布等。
2.点状分布的测度
• 思考：如图所示的点为区域内的居民点，我们要在区域内选择一个地方 作为一个商场的选址，要求周围居民点到达商场整体上最方便。（即找 到这些居民点的中心）
五、区域分布的测度
城市要素的区域分布状态一般可以调查，统计其区域的有关数据，如 各区的人口、职工数、用地面积等。这些可以直接用于比较分析，但还可 以进行进一步的加工处理，使其分析更深入。
罗伦兹曲线（The Lorenz Curve）
罗伦兹曲线是研究离散区域分布的重要方法。罗伦 兹是一位经济统计学家，20世纪20年代发表关于工业集 中化的统计方法，提出频率累积曲线cumulative frequency curve，即罗伦兹曲线Lorenz curve。 它是用来反映某事物在区域内的分布是否均匀的一种 重要方法。 比如区域贫富差距问题、收入不平衡问题…………
2.点状分布的测度
（2）点状分布的离散程度或集中程度的测度
● 点状空间分布的三种模式：
均等(离散) 随机
凝聚（集中）
随机
均等
凝聚
（2）点状分布的离散程度或集中程度的测度
常用方法：利用中项中心来测度离散程度 在中项中心基础上，再分别在左右、上下四个半片作四 个1/4中项中心四条线，形成四个小矩形，每个小矩形面积和 总面积的比就反映了他们对中项中心的离散程度。
四、界限网络的测度
CI 区域面积 （0 CI 1） 区域的最小外接圆面积
A城市建成区外接圆的半径为 20公里，建成区面积为980平方公 里。 B城市建成区外接圆的半径为 10公里，建成区面积为156平方公 里。问哪个城市的发展更加紧凑一 些？ A A B CI=980/3.14*20*20 =0.78 B CI=156/3.14*10*10 =0.50
五、区域分布的测度
►
举例
某城市有11个区，每个区的人口占全市总人口的比例、以 及每个区的纺织行业的职工人数占全市纺织行业职工人数的比 例如下表所示，请问如何判断这11个区的纺织业发展的均衡的 状态。
1 该区纺织行业人口/全市纺 织行业人口 该区的总人口/全市总人口 2.6 5.5 2 22.7 8.8 3 15.3 6.0 4 0.4 3.2 5 4.2 33.1 6 2.0 5.6 7 2.2 4.2 8 4.6 10.0 9 27.4 12.6 10 12.1 9.0 11 6.5 2.0 总和 100 100
2.点状分布的测度
► （1）找出某些点的中心位置
● 中项中心 当由两条互相垂直的线，分别将所有平面分布点以左右、 上下等数量均分，这两条线交叉点即为中项中心。
2.点状分布的测度
► （1）找出某些点的中心位置
● 平均中心 又称分布重心，它是以任一坐标系，分别计算各点坐标x 及y值的平均值：
x
x
•
11 2 3 9 10 7 1 8 6 4 5
3.25 6.5
6.5
2.58 22.7 29.2 2.55 15.3 44.5 2.17 27.4 71.9 1.3 12.1 84.0 86.2 88.8 93.4 95.4 95.8 100
2、根据R值的 大小重新排序（R 值越大排在越前 面），然后再进 行累积频率的计 算。得到下表。
D
直线距离 A B C D 100 50 90 50
公路里程 120 60 270 50
绕曲指数（%） 120 120 300 100
（1）平均绕曲指数
路网通达程度比较分析 比较一下以下两个区域的城市之间的公路网，用绕曲指数来判断哪个区域 的公路网路交通更加便利一些。 A 30km B
A A B C D 100 140 100
0.52 2.2 0.47 2.6 0.46 4.6 0.36 2.0 0.13 0.4 0.13 4.2
分 区 号
R
各区纺织职工 各区总人数/全市 /全市纺织职 总人数百分比 工百分比（%）（%）
比重 累积比 重 比重 2.0 8.8 6.0 12.6 9.0 4.2 5.5 10.0 5.6 3.2 33.1 累积比 重 2.0 10.8 16.8 29.4 38.4 42.6 48.1 58.1 63.7 66.9 100 0 40 20 80 60 y 100
•
11 2 3 9 10 7 1 8 6 4 5
3.25 6.5
6.5
2.58 22.7 29.2 2.55 15.3 44.5 2.17 27.4 71.9 1.3 12.1 84.0 86.2 88.8 93.4 95.4 95.8 100
3、将纺织行业的职 工累积比重作为y轴的 值，将总人口累积比 重作为x轴的值，确定 坐标位置，并连成曲 线。即洛仑兹曲线。
（1）绕曲指数
区位分析
在某个中心特大城市周边，分布着4个小城市。这4个城市与中心城市之间的 交通均为高速公路，其直线距离以及公路里程距离如下所示，试分析这四个城市 的区位条件。 从直线距离来看：B、D优于C优于A （但A为 100、C为90，差别不远）
B
A 从公路里程来看：D优于B优于A优于C 从绕曲指数来看：D优于B、A优于C（A为 50km 300、C为100，差别较大） 100km C 因此，从交通便利的程度上，我们判断这 四个城市的区位条件依次为： D优于B优于A优于C
4.6
8.3
11.6
10.0
2.2
100
5.5
8.8
6.0
3.2
33.1
5.6
4.2
10.0
12.6
9.0
2.0
100
•
1、求R值
1 该区纺织行 业人口/全市 纺织行业人 口 该区服务行 业人口/全市 服务行业人 口 该区的总人 口/全市总人 口 R1 2.6 2 22.7 3 15.3 4 0.4 5 4.2 6 2.0 7 2.2 8 4.6 9 27.4 10 12. 1 11 6.5 总和 100
1 该区纺织行业 人口/全市纺 织行业人口 该区服务行业 人口/全市服 务行业人口 该区的总人口 /全市总人口 2.6 2 22.7 3 15.3 4 0.4 5 4.2 6 2.0 7 2.2 8 4.6 9 27.4 10 12.1 11 6.5 总和 100
5.2
7.9
4.9
0km
40km
D
甲区域
B 100 100 140 C 140 100 100
C
D 100 140 100 113 113 113 113 113
B
A A B C -
乙区域
B 100 100
C
C 100 100 -
E 40km
D 100 140 100 E 105 100 100 101 110 100
道路宽度(m)
3.线状分布的测度
（一）绕曲指数
绕曲指数是指AB两点间实际最短线路长度和AB两点间直线距离的比值，一般以％表示。 它反映了线路绕曲的程度。比值越大，绕曲度越强
A B间最短线路长度 DI · 100(%) A B间直线距离
A 3M 9M 4M
B
绕曲指数=（3+9+5）*100%/（9+4）=131%
3. 线状分布的测度
项目 机动车设计 速度(km/h) 城市规模与人口(万 人) 大城市 >200 ≤200 >200 ≤200 >200 ≤200 >200 ≤200 快速路 80 60-80 主干路 60 40-60 次干路 40 40 30 30 支路
中等城市
道路网密度 (km/km2) 道路中机动 车车道条数( 条) 大城市 中等城市 大城市 中等城市 大城市 中等城市