多代理行为模拟模型构建与验证：上海市北外滩滨水空间优化新范式

摘要

为了探索滨水公共空间的量化模拟分析方法，基于多代理行为模拟技术，搭建了“模型建构—问题诊断—优化预判”的系统分析框架。以上海市北外滩置阳段改造为例，首先，通过偏好分析确定影响行为活动的关键要素和吸引力权重，建立仿真空间和代理粒子的参数关系，运行拟合进而构建多代理模型；其次，开展分项情境模拟，诊断公共空间问题，提出优化改进措施；再次，进行单个要素改进，组合预演比选，提出不同取向的最优推荐；最后，选择近似组合，与改造后状况进行比对，验证方法可行性。研究表明在滨水公共空间进行多代理行为模拟量化分析是有效的，该方法创新性地将行为模拟技术拓展应用于滨水公共空间的休憩行为研究，通过仿真模拟实现了对未来使用状况的科学预判。

1 研究背景

近年来，一些城市率先启动了滨水公共空间的更新提质，希望更高程度实现滨水资源的公共价值，如“十三五”期间，上海、杭州、深圳分别对黄浦江、钱塘江、碧道提出了新的规划[1-3]。城市滨水公共空间的现状问题集中表现为基面衔接不当、岸线形式单一、公共建筑受限和设施配套错位等，主要是因为传统小样本调研、经验式设计和预判造成了设计人员对滨水现状问题缺乏精细诊断，实施方案不能遵循使用者的行为偏好，以及难以对优化方案进行科学预判等，因此亟须从微观行为视角出发，探寻更加科学、智慧的研究方法。

多代理行为模拟技术是微观行为模拟的前沿手段，考虑个体之间、个体与环境之间的相互作用，适合模拟个体行为[4]，具有智能化特点、分布式特征、自下而上的模拟方式[5]，可实现全时动态仿真、多方案比较和虚拟情境预演。全时动态仿真能拟真呈现空间使用的演变过程，输出结果可作为行人特征识别依据和空间使用效率评价依据[6]；多方案比较和虚拟情境预演是借助计算机强大的运算能力，开展多视角方案的预演和比选，可以为设计、决策和管理带来不同于传统的研究视角。

本研究以多代理行为模拟技术为支撑，对上海市北外滩置阳段滨水公共空间改造前后进行对比和验证（图1）。通过对改造前的滨水公共空间进行模型建构、问题诊断和优化预判，获得不同取向的最优推荐，再将改造后空间的使用状况与相近优化组合模拟进行比对，验证方法可行，希望为滨水公共空间提供多代理行为模拟辅助问题诊断与优化预判的系统研究方法（图2）。