发布时间：2023-07-20 16:25:03
序言：写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁，我们为您精选了8篇的发展路径规划样本，期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发，请尽情阅读。
【中图分类号】F0 【文献标识码】A
低碳、低碳经济与低碳城市
低碳是在应对温室效应、全球气候变化的背景下提出的，代表一种新型的具有可循环性、生态性、可持续性等特点的生产生活方式，更是经济结构、能源消费、社会生活方式、技术等方面的理念变革。①
传统经济是不加限度地开发利用自然资源，最大限度地获取经济效益，消耗的资源和产生的废弃物越多，对环境的负面影响也就越大。而低碳经济是一种新的经济发展模式，充分考虑环境生态系统的承载能力，以尽量少的资源消耗和环境成本，提高自然资源的利用效率，尽可能地使经济系统与环境生态系统的物质循环过程和谐共生，减少环境污染，获得经济收益的同时尽可能地减少温室气体的排放。
在全球气候变暖的背景下，低碳城市是在城市实行低碳经济，包括低碳生产和低碳消费，低碳生产意味着产业结构的优化和能源利用技术的创新，低能耗、低污染、高效益。低碳消费倡导城市居民具有低碳意识和低碳消费理念，践行低碳生活方式和行为特征。建设低碳城市，形成节能减排的低碳经济模式和社会发展方式，不仅是城市低碳发展方式转变的客观要求，同时也是关系到城市未来能否健康持续发展的关键因素。
低碳视域下京津冀城市现状及存在的问题
为了解城市发展现状，本文选取了北京市、天津市、河北省石家庄市、唐山市、保定市等5个城市，进行了实地走访、询问访谈、资料查询等调研工作，低碳视角下河北省城市规划发展存在的问题包括：一是土地规划利用不合理，由于城市用地方面没有统一要求，因此粗放型扩张发展，用地布局混乱、土地浪费的现象严重，占用了大面积的耕地、林地，生态环境遭到严重破坏。二是产业结构不合理，城市产业结构不合理，产业发展层次低，产业链不完整。以传统产业为主，其主要特征是资源、能源消耗比较大，京津冀城市产业尚未形成合力分工、功能互补、资源共享、协调发展的局面，产业协作机制建立缓慢，缺乏引导、控制与有效的合作。三是环境问题日趋严重，中科院对京津冀强霾污染作了分析，污染源燃煤占了34%，机动车排放占16%，这两项加一起就占50%。其他50%来自工业、扬尘等其他方面；②优质洁净能源利用程度、效率低，煤炭和石油在京津冀能源消费中占据着主导地位，产生大量的CO2、SO2、烟尘和工业粉尘带来了严重的气候变化和生态环境问题。四是公共交通程度低，京津冀城市群内交通建设缺乏统一规划，城际间交通运输结构单一，铁路和市郊轨道运力不足，难以适应协同发展的需求；区域机场群、港口群之间缺乏分工协作，多种运输方式间更是衔接整合力度差等。五是绿化碳汇保障能力低。目前，京津冀城市绿化建设依然处于各自为战，零散、滞后的局面，整体绿化状况差强人意，致使环境的自净能力和储碳能力大大下降，与公众强烈的环境诉求不相适应，导致碳汇吸收能力低下。六是居民低碳意识还较薄弱，城市居民环保意识不强，浪费资源、破坏环境的现象随处可见，城市垃圾分类不到位，也是造成城市碳排放多的重要原因。
京津冀协同发展低碳城市空间规划及发展路径
低碳发展是城市的未来，结构性政策与实体机制改革的配套实施会带来经济和社会深刻变革，京津冀低碳城市建设应遵循“协同、有序、高效、持续”的原则，共同构建低碳城市发展愿景。京津冀城市低碳协同规划发展体系框架如图。
科学规划城市空间结构，优化绿色交通布局。京津冀低碳城市规划应充分考虑城市地域发展的不平衡性，形成城市长效发展机制和内在动力，对北京非首都功能控增量、疏存量等规划均衡发展，使核心城市的拥挤程度降低，以线带面拉动广泛区域的中小城市，特别是滨海新区城市协调统筹发展。构建城市空间与功能相匹配的城市空间形态以及高效用地战略体系，促进土地开发效益和生态环境效益的统一和协调发展；对城市用地加大立法监管，保证各大城市每个阶段规划目标、规划途径、规划程序的高效实施，对不同性质结构用地的科学分布规划布局，避免重复用地，统筹解决用地布局和功能分区之间的矛盾，整合空间秩序与功能效率，优化城市空间结构，为未来土地开发建设留有弹性空间，强化规划约束生态保护隔离地带，形成协同、互动、共生的城市发展状态。
图1：京津冀城市低碳协同规划发展体系框架
京津冀区域交通体系是在统一规划的前提下构建综合交通网络形态格局，促进铁路、公路、轨道交通等交通枢纽相互对接，共同构建京津冀“三小时”经济圈，建“一小时”交通圈、“半小时”通勤圈，打造“轨道上的京津冀”，“以地建铁，以铁兴地”，通过城际铁路建设带动沿线城市经济发展，再利用土地升值收益反哺城际铁路建设运营。例如衡水市作为京九线沿线城市，张家口市、承德市作为首都生态涵养区及休闲旅游区，目前均没有实现高速铁路和动车通车；加强各城市的互联互通和对外直达，将加快打通一批京津冀“断头路”和“瓶颈路”，以及城市市内轨道交通与市郊铁路建设，实现区域内大中小城市互联互通；力争早日实现京津冀区域公交一卡通、客运服务一票式、货运服务一单制，采取智能化手段提高交通便利性，完善公交线路，提倡城市居民“绿色”出行，首选公共交通，优化出行方式。
调整产业区划结构，促进产业转型。京、津两大城市产业结构快速膨胀，强劲的发展势头使两个大城市与周围地区形成巨大反差。只有京、津通过产业转移和职能分解，大城市辐射作用加强，才能够让河北省各级城市与大城市得到协同发展，低碳补偿机制的建立将有助于有序疏解北京非首都功能。京津冀部分产业趋同，需要产业深层次规划、合并、升级，以促进节约资源、促进效率。河北省将承接京津生物制药、先进制造业、高新技术产业、专业市场和科教机构五大产业转移。河北省中小城市建立低碳发展为导向的产业体系的协同发展与合作机制，资源优势互补，形成有机产业链，减缓生态压力。河北省承德被确定为“河北省生态环保产业示范区”和“重点支持的千亿元环保产业基地”，把环保产业作为转型升级、绿色崛起的战略之举，全力打造京津冀生态环保产业园。③
河北省经济是典型的资源能源依赖型，消耗的是全国1/12的能源，创造的是1/20的GDP、1/34的财政收入。④传统第二支柱产业如钢铁产业、制造业、纺织业，高附加值产品较少，因此传统支柱产业应加快培育激活产业创新主体，加快科技成果转化，努力实现由资源型产业向创新型产业转变，减轻对能源、原材料的依赖，改善结构偏重的状况。河北省要改变以往粗放发展方式，切实推进产业的转型升级，提倡清洁生产，形成高效低耗、轻重合理的格局，推进链状发展的产业体系，其中保定市新能源产业体系在行业内较为领先， 应大力推广发展。河北省城市第三产业目前仍以餐饮服务业为主，第三产业中教育留学、文化创意、金融保险、旅游休闲、信息技术、健康养老等公共服务还远不能满足城市居民的需要，还需着力推进其在经济结构中的比重。
促进节能减排，改善城市环境。近年来，京津冀饱受严重的“雾霾危机”，经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐。京津冀城市能源以煤炭为主，且煤炭消费总量不断增长，环境污染状况加剧。北京市多措并举治理雾霾，特别是大力扶持新能源汽车企业，加快提高汽车尾气处理技术，加速车用燃油品质的提升。天津市全力推进“以电代煤”“以电代油”支持冀雾霾治理。⑤河北省在2015年节能减排方面，将严格执行新环保法，出台大气污染深入治理三年规划，挥“利剑”斩污，推动钢铁、电力、水泥、石化等重点行业污染治理，积极推行清洁生产和资源综合利用。京津冀区域率先建立生态环境监测系统和数据库以及环保联合执法，对于高耗能、高污染企业采取严、控、管、关等措施倒逼其结构的转型，加快节能减排技术研发、推广和应用，积极发展以绿色能源为代表的低碳产业，如光伏发电产业、风能、太阳能及电力自动化等，实施集群发展。三地联手积极推进大气污染联防联控，应对雾霾污染坚持标本兼治，疏堵结合，做好减煤、控车、降尘、治企等工作是根治灰霾天的积极措施，改善区域生态环境，必须以“壮士断腕”的决心下大气力改善自身环境，力争让每一寸土地纳入环保监管的视线。
推广绿色建筑，营造低碳人居环境。所谓的绿色建筑应该是节约资源和能源的建筑，最大限度地节约资源、保护环境和减少污染，体现在建筑寿命周期内的各个时段，包括建筑施工安装、建筑运营直至寿命终结后的处置和再利用，为居民的身心健康提供的宜居空间，绿色建筑是应与自然和谐的建筑。传统建筑会带来巨大的碳排放，建筑在建造和使用过程中，直接消耗能源占全社会总能耗的30%，用水约占城市市用水的47%，使用钢材约占全社会用钢量的30%，水泥约占全部的25%。⑥如此巨大的消耗，蕴涵着巨大的降耗空间。
自2015年7月起，河北省开始实施75%居住建筑节能设计标准。《标准》适用于新建居住建筑的节能设计，标志着河北成为继北京、天津之后全国第3个推行75%居住建筑节能设计标准的省份。⑦京津冀的绿色建筑应加快发展走向规模化，同时也会有效带动新型建材、新能源、节能服务等产业发展。
京津冀低碳城市的人居环境还要注重基础设施的规划建设，完善城市道路体系、危房改造、水电系统、供暖设备、环卫设施等等。京津冀城市属于资源型缺水，2015年4月国务院“水十条”开启铁腕治理污水新常态，节约保护水资源，实施最严格水资源管理。⑧中水将成为城市的“第二水源”，但是中水存在着不能长效运行和水质不达标现象，处理后的中水仅用于建筑施工、小区绿化或景观补水，对于城市居民住户更是“叫好不叫座”，应加强中水回用监督管理，提高中水的生产量和利用率。城管系统可视化监控平台对于交通拥堵、积存垃圾、渣土遗撒等行为及现象进行视频实时监控，可有效提高城市精细化低碳管理水平。
加强绿化碳汇能力，提高居民低碳意识。碳汇就是指植物通过光合作用将大气中的CO2储存在生物碳库之中，绿色植物还能吸附减少苯、硫化氢等有毒气体在大气中的浓度，截留粉尘，阻滞扬尘，缓解城市热岛效应。绿化覆盖率每增加10%，可使空气中PM10含量降低3%左右，总悬浮颗粒物下降15%～20%。⑨京津冀应在实施联体绿化基础上设立生态横向补偿基金共建绿色生态圈，遵循生态优先、因地制宜、景观优美、植被多样的绿化方针，建设生态防护型、经济林基地型、用材林基地型、花卉苗木型、公园绿地型等不同类型林带，充分考虑土地的通气透水生态价值和生态修复功能及植物的固碳能力，减少硬质铺装的使用，提倡立体绿化、屋顶绿化，坚持“修一条路，建一条绿色廊道”，绿化与道路同步实施，提高土地自净的碳汇能力。
河北将与北京共同携手联合建设延怀（延庆、怀来）盆地国家级生态湿地保护区。此外，河北与北京陆续推进规划100万亩京冀生态水源保护林建设合作项目，2017年将完成造林40万亩；2015年期，河北和天津将在滦河、州河流域承德、唐山、蓟县等地区，合作实施津冀生态水源保护林建设。从2014年起，河北每年都要完成造林绿化420万亩，让森林覆盖率增长1个百分点。到2017年，京津冀的林木绿化率分别将达60%、 25%、32%。⑩
此外，政府要充分发挥城市居民的低碳主体作用，利用广播、宣传、海报、讲座、媒体舆论等形式，开展富有成效的低碳宣传活动，使城市居民认识到应对气候变化的重要性和紧迫性，提高城市居民的低碳意识，拒绝“白色污染”和使用一次性产品；提高消费素质，拒绝产品包装上的铺张浪费，积极倡导居民在住宅装修、用电用水、垃圾分类、旧物利用等日常生活的各方面厉行节能减碳；从点滴做起，最终使人们形成低碳的生活方式、价值观念和消费行为。
京津冀低碳城市规划发展过程中，还应加快低碳领域的技术人才培养，为推进低碳建设提供强有力的智力与创新力的支撑。推进与完善京津冀低碳城市规划发展是一个复杂的系统工程，追求“质量型、低碳型”城市之路充满艰难险阻，需要各项低碳配套政策、机制改革去推进，需要各级政府、企事业单位、每个公民的凝聚共识、务实合作、迎难而上、消解沉疴，力争早日实现城市空间布局、基础设施、产业资源、生态建设、社会生活一体化，真正把京津冀城市建设成蓝天碧水、城绿交融、联动集约、和谐宜居、生态文明辉映的低碳城市。
（作者单位：石家庄铁道大学建艺学院，石家庄信息工程职业学院；本文系河北省高等学校人文社科重点研究基地暨石家庄铁道大学人居环境可持续发展研究中心项目的阶段性研究成果和河北省科技厅软科学项目“京津冀协同发展视角下低碳城市空间规划及发展路径研究―以石家庄市为例”研究成果，项目编号：15456103D）
【注释】
①辛章平，张银太：“低碳经济与低碳城市”，《城市发展研究》，2008年第4期。
②白云：“汽车越增加，越要控制尾气排放”，《燕赵都市报》，2013年3月6日。
③陈宝云：“承德打造千亿元环保产业基地”，《燕赵都市报》，2013年3月6日。
④王丽，王靖：“我省防治大气污染今年投入8亿元专项资金”，《燕赵都市报》，2014年2月28日。
⑤“天津市全力推进‘以电代煤’‘以电代油’支撑京津冀雾霾治理”，《天津日报》，2015年4月11日。
⑥张洁：“未来主流建筑：本土化的‘绿色建筑’”，《燕赵都市报》，2013年6月18日。
⑦郭晓丽，刘岚：“我省推行75%居住建筑节能设计标准”，《燕赵都市报》，2013年3月6日。
⑧“国务院‘水十条’向水污染宣战”，《燕赵都市报》，2015年4月17日。
煤炭作为不可再生资源，为国家经济腾飞做出了巨大贡献。在市场经济竞争激烈的情况下，抓住经济发展机遇就等于占领了市场地位，2011年是我国“十二五”规划的开局之年，煤炭企业抓住当前发展机遇，实现经济快速发展。煤炭企业合理的规划布局：一方面控制了当前煤炭企业的数量，另一方面又保护了国有大中型煤炭企业的可持续发展。煤炭是确保中国未来20年经济可持续增长的战略资源，其经济价值将在未来稳步提高。兖矿集团顺应当前经济形势，对国际国内形势进行了科学的分析和判断，总体方向把握正确，战略定位明确，发展目标明确，在产业、产品结构调整、企业发展模式转变、战略性新兴产业培育和风险预控等方面都作了周密谋划，总体规划项目前期调研和论证充分，具有科学性、前瞻性和可操作性。该规划立足于国内外两个市场和资源，具有行业领先水平，在规划实施过程中，根据国家政策和国际国内市场环境的变化，适时作好规划的调整和优化。兖矿着力做强做大煤炭、煤化工、煤电铝及机电成套装备制造“三大主业”，加快建设并形成省内鲁南、邹城、兖州“三个园区”，兖矿本着“资源有偿使用，合作共赢”的原则，加大对外开发力度，积极与国内资源大省新疆、陕西、贵州、山西、内蒙古等省联合，共谋发展，取得良好效果。
2.煤炭企业产业转型的发展规划
煤炭资源是不可再生性资源之一，国家一方面通过宏观调控来限制当前煤炭的产量，另一方面也通过一些政策倾斜，鼓励煤炭企业拓展产业结构调整，创造多元化发展，开发新的经济增长点，为煤炭企业能够规避由于产业结构单一带来的市场风险。当前很多煤炭企业所做的非煤产业，多数属于安置型的经营范畴。在煤炭企业竞相崛起的今天，“发展才是硬道理”这句话深深烙印在各个煤炭企业的管理者身上，也践行在他们的实际发展中。兖矿一直把非煤产业作为煤业企业发展战略支柱共同发展，培养大集团，建设大基地，加快煤炭内部产业结构调整，节能减排，精简机构，合理配置资源优势，开展煤炭资源整合，淘汰落后产能，提高煤炭资源综合利用率，在引进、消化、吸收的基础上再创新，加快煤矿大型装备制造技术和煤矿现代化建设，提高国产化技术水平，推动安全高效矿井和大型现代化煤矿建设。经过几年的投资，兖矿已经形成煤化工、煤电铝及机电成套设备制造业，与煤业共同发展的格局，兖矿通过大力发展第三产业，推进以煤为基础的循环经济结构模式产业发展，有效地解决煤炭企业资源即将枯竭恶性局面；提高煤矸石、矿井水、瓦斯和与煤共伴生资源的综合利用水平。煤炭企业的产业转型具有一定的代表性，为其他国有大中型企业进行结构调整提供了宝贵经验，煤炭企业产业结构调整解决了更多就业问题，同时提高了产业结构科技含量，提升煤炭工业发展的科学化技术水平，随着煤炭企业产业有效产业结构调整，有利于保护环境和提高了资源利用，促进了煤炭企业经济快速发展。
3.兖矿抓住煤炭当前发展机遇，加快资源整合的发展规划
关键词：城市景观规划；景观生态发展；生态美学；生态产业；可持续发展
Landscape Planning Analysis of eco-development of the road
Bi-fang, Zhu Bing Division
Henan University
Abstract: With the rapid development of modern society, urban landscape planning and ecological development of the increasingly close integration of ecological landscape planning for urban development to provide macro-thinking guide to avoid the urban planning into errors. To create a sustainable urban landscape planning and direction. In the ecological development principles under the guidance of landscape planning and external development of diversified forms, more content.
Keywords: Urban landscape planning; landscape ecological development; ecological aesthetics; eco-industry; sustainable development
一、生态美学在中国目前城市景观建设中的指导意义
（一）生态美学与城市景观
城市景观是与人类的城市规划和建筑同步发展的，二者相互依存不可分割。景观设计定义为：对城市的综合空间结构形态及其功能布置作出的人为活动。它明显的体现了人们对于景观设计生态美的把握。生态美的特点体现了城市景观规划设计所必须遵循的生态系统的要求和发展规律，且以此为前提。生态美的概念表明了人类与他们所相互依存的自然环境之间的内在联系及其互动关系，人与城市环境和谐与共融是生态美从事创造性活动的出发点。因此，就目前来讲，在当代中国的城市景观规划和设计领域中，努力关注生态美学的指导思想与生态意识随之逐渐形成。
（二）城市景观规划的误区
随着现代化社会的迅速发展，城市景观建设也存在很多误区。
1.道路景观结构设计的不合理
道路景观结构的设计不合理的原因有两方面：一面是设计人缺乏环保的理念及其基本的地理认识与自然知识。另一方面则是人类自私的生活本性。一切都以人类为根本，但却没有给予自己赖以生存的环境足够的重视。
2.城市的地面硬化严重
城市的地面的大面积硬化现象是我国城市所普遍存在的现象。大多数城市，除了街道与建筑物的旁边会偶尔出现一些绿意以外，几乎78%―91%的城市的地面全部由水泥混凝土或者建筑物覆盖。首先，这会增加城市的噪音强度，容易造成人的精神疲劳。其次，这还会增加城市里的热效应。
3.广场绿化设计的弊端
广场绿化设计的主要误区在于：盲目的照搬其他城市的设计，高价引进很多外来的植被，却把当地的树种伐尽，等到多年之后后果是只能见树木却见不到森林，最终根本不会起到净化城市的空气作用。所以，广场设计应该多种适应本地环境和气候的、并且能为城市提供新鲜空气的灌木。城市景观规划设计的当务之急就是：摆脱城市景观绿化的误区，将景观设计逐步从主观化的方向向可持续性的方向健康发展。
生态美除了给景观规划设计以宏观的思维指导，它还有很多实践的功效，如：它为景观设计提供了表观的尺度和向导，这成为我们有效的衡量标准。另外，它还为景观规划设计走向生态之路指明方向，为景观设计者提供了美学指导。生态美学不但提高了景观设计者自身的生态观念，而且对普通人也具有重要的指导意义。它的推广和研究必然会对人们的生态文化观和健康的生活价值观的有重大指导意义。
二．城市景观规划中的生态产业
生态产业是与一般的产业不同的，它不仅能给城市带来很大的经济效益，还能提高人们精神生活。生态产业有很多层次，其内容广，能带动很多产业的迅速发展。因此，生态产业发展潜力很大，城市生态产业虽是生态产业中的一部分，它通常把景观观光作为出发点，从而带动一系列相关的产业。
城市景观就其本身而言，它是无形的资本。参与的人们会身心受到熏陶，另外其主题景观个性鲜明，这将成为一个城市重要的标志物，从而会受到人们的喜爱和传播。例如：北京故宫博物院、上海“南京路”、四川成都“春熙路”、青岛的“极地海洋世界”等。对于景观的生态建设可从以下所述的几个方面着手：
1.发展具有创意性的景观产业，开辟新的发展空间，使景观产业的内涵更丰富并提升其教育和娱乐功能。
2.加强文化遗址、景点与文物人文景观的维修和保护，这能使得人文景观反映出一个城市的历史背景和文脉。假如我们周围的文化承载物变得越来越少，那么我们所追求的生活又怎么会很好地得以传承和延续呢？若想保护好我们赖以生存的生活环境，我们必须通过相关的法律规定来实现。例如：日本在2000年调查结果显示：全国有47个都道府县中，已经有22个制订了景观保护的条例，另外还有9个县正在努力制定相关的法规政策。景观生态产业的建立是在此基础上成立的，它的保护除了包括古代文化的遗址、建筑和公共的艺术品之外，还包括对目前所创建的城市的景观成果的保护。
3．大力倡导教育文化领域的室内和室外景观的建设，充分发挥城市景观的教育与传播功能，从对人的教育的方面来体现它潜在的价值。
三．对城市景观生态发展前景的展望
近几年，随着国民经济的迅猛发展和人民生活水平的大大提高，城市的景观规划也逐渐走向成熟，逐渐呈现出多样性和多元化的趋势。这对加深城市生态科学的研究有重要意义。健康的生态观念及其可持续发展的意念已经逐渐深入人心，这使得城市的景观建设有了更好的社会与学术背景，从而有更多的不仅能顺应自然环境的规律又能表明人类审美精神需求的景观不断出现。现代城市的景观规划突出显示人性化、多元化和信息化的总体性质。人性化的特征是景观发展的核心的要求，充分体现其“以人为本”的目的。该特征是景观规划超越了功能的意义，进而能完善人类的生命意义。它还呼吁设计要为人的心理和生理需求提供细微的关照。在以后的景观规划设计中，将针对不同的年龄、身份和职业进行设计。并且不断增加景观的意义和内涵。此外，还将针对老弱病残这些特殊的人群进行设计，这将会在生活的每个角落得到渗透。与传统的景观设计相比，当今的景观承载的信息量愈来愈越多。未来的景观信息化发展趋势：指示系统简捷方便，景观发展会逐渐走向多元化。
四.总结
随着现代社会的快速发展，城市景观规划和生态发展紧密结合，生态发展为城市景观规划提供宏观的思维指导，避免城市规划走入误区。为创建可持续发展的城市景观规划指明方向。
参考文献：
[1]孔繁花.济南城市绿地生态网络构建[J].生态学报，2008，28(4) .
[2]徐恒醇.生态美学[M].西安：山西人民教育出版社，2010.
[3]杨小波.城市生态学[M].北京：科学出版社，2009.
【关键词】城市规划发展矿泉旅游经济影响
中图分类号：TU984文献标识码： A
五大连池市具有得天独厚的矿泉、旅游、绿色、生态优势，但如何为发展矿泉产业及旅游经济提供更好更完备的硬件设施建设，则是当前摆在规划部门面前的一份重要任务，也是我们规划建设工作的重中之重。
1、城市规划建设现状
五大连池市行政辖区范围包括4镇7乡1个街道办事处，105个行政村，总面积9874.7平方公里。中心城区建成区面积5.6平方公里，至2030年中心城区规划面积将达13.23平方公里。
几年来，在建设“矿泉旅游名城，休闲养生之都”规划思路指引下，我市的城市建设发生了翻天覆地的变化。市政基础设施和公共服务设施日臻完善，人居环境不断改善，城市规划、建设、管理步入了又好又快的发展时期，五大连池市城市规划建设取得了丰硕成果。仅近三年，市政基础设施建设投资2000多万元，城市棚户区改造面积就达20万平方米，改善了城市景观，提升了城市品位，为旅游城市配套建设打下了一定的基础。开展了矿泉工业园区的各层次规划编制工作，加大了对园区内基础设施的建设力度，对矿泉产业发展起到了一定的筑巢引凤作用。随着一系列规划项目的落实实施、一个崭新的旅游城市正向我们走来。
2、城市建设面临的机遇
五大连池被定位为发展旅游产业的重点城镇，并且是龙江观光、风情、休闲养生游的最突出代表，随着五大连池机场的建设，将迎来旅游发展的新局面。《黑河市十二五规划纲要》将五大连池定位为生态旅游城市，重点发展旅游休闲业、矿泉水、绿色农产品和林木产品综合加工业。
3、规划建设思路
产业发展、旅游经济的发展离不开城市的规划建设。坚持高起点规划、高水平建设、高效能管理，一个城市才能成为布局合理，设施齐全、功能完善，环境优美的良好生存空间，为矿泉产业发展、旅游经济发展奠定良好的基础。
3.1制定科学合理的城市规划体系，合理布局城市空间。
旅游城市的规划在旅游城市发展中具有非常直接的作用，我们要真正把规划作为“城市发展的战略、建设城市的纲领、管理城市的依据”。在规划实施过程中，注重对规划实施情况的评估，对总体规划滞后城市建设的情况进行及时修编，使城市建设尽可能在预定的轨道上运行。抓紧完善矿泉工业园区规划、滨水新城概念性规划、旅游发展总体规划等各项规划与总体规划的衔接工作。在宏观规划的指导下，逐步进行城区重点开发地块的控制性详细规划、滨水新城启动区控制性详细规划、城市湿地公园规划等各专项规划的修编工作，形成完整的规划编制体系，构画出栩栩如生的旅游城市形象和矿泉产业格局。
3.2推进滨水新城建设，打造旅游度假新地标。
一些名城的建设往往依山傍水，依托天然的山水资源，这样既解决了景观问题，又解决了生态问题。纵览五大连池市域范围内的旅游资源、旅游城镇和市区，将各点串联起来，会形成五大连池市区――五大连池风景区――龙镇红灯记广场――沾河森林公园――山口湖景区这样一个旅游线路，而滨水新城就位于这个旅游环线的重要节点上，滨水新城与讷谟尔河水融，以讷谟尔河为重要景观资源基础，远望药泉诸峰，再造一处拥有优美景观的旅游空间，填补旅游环线上的节点空白，打造五大连池市旅游度假的新地标，提升旅游城市档次和品位。
3.3优化城市形象设计，突出地方旅游特色。
五大连池的城市设计需强化旅游氛围。建筑物、街巷道路、广场、绿地、景观轴、城市标志等，是一个城市文明程度的重要标志。通过对城市空间的合理布局，街景、建筑的精心设计，以突出城市的时代性特色、地域性特色、文化性特色等。紧紧围绕产业结构调整和优化，抓好矿泉工业园区、商业服务区、各类市场等建设布局；道路节点、商业楼宇、彩色灯饰、广告标志、街头雕塑等，处处进行精心设计，着意美化，使商业街既具有浓郁的商业都市气息，又反映地方特色和高雅的文化艺术情调；建筑设计体现城市个性、突出地方特色，融入火山矿泉元素，在房屋建设中，增加科技含量，采用地方材料、工艺、结构，反映地方风貌；街景设计方面，抓好标志性建筑工程，合理布局一些造型新颖、色调明快、富有时代感的重要标志性建筑，精心设计，使之代表城市的特色、风格和品味。
3.4结合矿泉工业园区规划，合理布局产业群。
加快矿泉工业园区的规模化、集约化开发与建设，在城市总体规划的框架内，与城市功能定位、资源环境、产业基础相协调，做到各具特色、结合旅游生态城市建设，注重环境建设。增强工业园区内综合服务功能，科技研发、商贸物流的配套规划建设，注重工业园区内的生态环境的保护和营造以及工业生态工艺的应用，与旅游城市建设相协调。
3.5加快棚户区改造进程，提升城市品位。
我们要从建设旅游城市的角度认识棚户区改造的必要性，一座城市要宜游势必要先宜居，只有给市民提供良好的居住环境，给游客创造良好的旅游环境和服务环境，拥有良好的基础服务设施，让游客愿意住下来，才能让游客体验深度旅游。结合棚户区改造五年规划，将城区内近20万平方米的棚户区地段逐年分解，积极争取上级部门的资金及政策支持，加快改造推进进程。棚户区任务的完成，不仅能提升旅游城市品位，而且还能提高老百姓的生活品质，是一项惠民工程，对我市建设矿泉旅游名城具有重要意义。
Abstract: This paper guide the roadmapping of industrial integration with the use of frame structure of Technology Roadmapping (Technology Roadmapping, as TRM). Then a conceptual framework with three layers is established, including regional economic development, competitive advantage and bearing capacity. At the same time, each layer of the framework is elaborated. Based on the analysis, with method of TRM, the roadmapping process of industrial integration which includes three main stages is developed. At last, we structure the typical roadmap of industrial integration.
关键词: 产业集成;路径规划;技术路径规划(TRM)
Key words: industrial integration;roadmapping;Technology Roadmapping(TRM)
中图分类号:F062・9 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2009)10-0009-05
0引言
近年来,随着技术路径规划方法使用频率的提高和使用范围的扩大,该方法成为企业或行业为其未来发展识别关键要素(包括技术、组织能力、产业政策等)、从而规划发展路径的有效工具。其应用范围主要体现在如下六类:①产品-技术规划;②业务重组;③流程开发;④战略评价;⑤研究网络的开发;⑥部门预测,并体现出应用领域不断拓展的趋势[1]。值得一提的是,TRM方法在新领域的每一次大胆尝试,都为该领域提供了新的发展契机,甚至引发了本领域管理思想中的文化变革[2]。尽管TRM方法的应用背景千差万别,但是均依托于包含多个层次的概念性框架,经过科学合理的筛选,将各层次的核心要素和指示要素演变的时间轴纳入最终的路径图,从而引导具体实践。这一思想可被产业集成的路径规划所借鉴,用于制定对地方乃至国家产业集成进程有指导意义的路径图。
我国目前对产业集成路径的研究主要在于集成路径的关键点提炼上,对产业集成的研究则侧重于其内涵和特性,以及对该理论的经济学解释[3-6],缺乏可用于路径规划的概念性框架和规划流程。本文以TRM的结构框架为基础,建立指导产业集成路径规划的概念性框架和规划流程,以期为特定产业的路径规划提供理论基础和实践指导。
1TRM的结构框架
技术路径规划的过程就是技术路径图的构建过程。技术路径图有很多形式,最普通的一种是描绘目标如何与资源、能力联系起来的多层图示,并辅之以时间轴,以指示特殊事件发生的时间节点。例如用于新产品开发的技术路径图中,会使用时间轴指示新产品开发过程中的阶段付成果。特定应用领域的概念性框架是技术路径图的构建基础,然而概念框架的建立除了依赖所应用领域的特定知识体系外,在组成部分、以及各部分间关系上还依赖技术路径规划本身的结构框架,表现为技术路径图的层次及层次间关系。
技术路径图的顶层用于代表路径规划要取得的成果或要满足的状态,包括外部市场和产业趋势与驱动(社会的、技术的、环境的、经济的、政治的、和基础设施的),以及内部商业趋势和驱动、里程碑、目标等,根据评价标准识别目标是技术路径规划的第一步。中层代表对顶层的趋势和驱动做出反应所借助的方式、手段、途径等,例如随着时间将要交付的产品、服务或能力,这常常直接与产品(特征和绩效)的演进相关。商业视角和技术视角通过中层得以沟通。底层通常与对趋势和驱动做出反应所需的资源相关,包括基于知识的资源,例如技术、技能和能力,以及其他资源,例如财政、伙伴关系和设施,用于支持中层的方式、手段、途径等。为了使技术路径图尽可能完整的反映路径规划的各个阶段,可根据实际需要把每一层扩充为多层。技术路径图一般指明了两个方向的路径:水平方向的路径指的是市场、产品、技术随着时间的变化过程;竖直方向的路径反映的是研发计划、技术、产品和市场的关系路径。技术路径图就是由这两个维度纵横交错而成的[7]。
2产业集成的概念性框架
产业集成是当产业集群发展到高级阶段时,由主导产业、相关性产业和支持性产业紧密联系所形成的具有整体竞争优势的创新集合体,其实质是具有开放性、创新性、动态性和网络特征的复杂系统。
产业集成的概念性框架是基于技术路径图的层次结构构建的。技术路径图的顶层用于代表路径规划要取得的成果或要满足的状态,鉴于产业集成是依托所在地域而发展起来的,其目的是要以产业集成为载体实现区域经济的持续稳定发展,因此,应把区域经济发展作为产业集成概念性框架的顶层。技术路径图的中层代表对顶层趋势和驱动做出反应所借助的方式、手段、途径等,援引至产业集成中,即是为实现区域经济发展产业集成要具备的能力,表现为产业集成的竞争优势。技术路径图的底层代表对趋势和驱动做出反应所需的资源,用于支持中层的方式、手段、途径等,援引至产业集成中即是区域经济发展所需的资源,用以获得中层的竞争优势,表现为产业集成的承载力。产业集成概念性框架与技术路径图结构的对照如表1所示。
2.1 顶层:区域经济发展
产业集成是实现区域经济持续稳定发展的载体。首先,产业集成使交易成本从本质上降低,进一步促进集成内外企业及相关机构的合作与创新,强化区域经济系统的内外经济联系,增强区域经济的开放程度,降低区域产品成本,使市场扩大,区域经济的比较优势增强;同时令区域经济系统的分工与协作愈加明显和集中,强化其主导产业;再者,产业集成的发展可以增强区域的聚集效应,形成规模经济,强化区域经济子系统之间的联系,使区域主导产业前向、后向扩散的范围和程度扩大,提高区域经济的区位优势,使区域的投资吸引力增强,从而加快新的优势产业的形成,进一步推动区域经济发展。
2.2 中层:竞争优势
竞争优势的增强是产业集成乃至区域经济发展的内源动力。产业集成是由产业集群演化形成的,且产业集群的竞争优势已在理论和实践两个层面得到验证,因此产业集成的竞争优势也就不言而喻了,只是与一般的产业集群相比,产业集成的竞争优势有其特殊性。产业集成的竞争优势以成本优势、创新优势和结构优势为主,辅之以其他优势。
2.2.1 成本优势
产业集成的成本优势体现在成本节约的广度和深度上。产业集成的成本优势离不开由于地理位置临近而引发的成本节约,包括处于同一产品链上的企业通过专业化分工降低原材料和产品的运输成本,节约生产时间与库存,从而降低生产成本;相同生产领域内企业通过合作和联盟等形式共同进行原材料采购,使议价能力提高,节约采购成本和运输成本;产业地理集中能够共同分享各种基础设施、服务设施,节约设施的重置成本;企业的经济活动根植于地方社会网络,良好信任基础的形成能够减少投机行为的发生,从而降低交易成本;企业的集中可引发人才的集中,劳动力的获取和使用成本也得到降低。产业集成特有的成本优势体现在两个方面:一方面,企业通过集成网络紧密联系,频繁的创新活动能够不断创造新的市场需求,在产业和服务的分工程度和专业化程度方面产生更高需求,从而形成正反馈,通过生产效率的提高达到成本降低的目的;另一方面,产业集成的网络特征使得企业间的竞争与合作在更大的空间展开,有利于企业改善官僚制的组织形式,从而通过有效的组织管理从更深层次上节约成本。
2.2.2 创新优势
产业集成具备长期的创新优势,体现在如下方面:第一,产业集成内完善的信息交流平台促进了主体间的资源共享与能力互补。除了群聚使得群内知识和信息不断累加从而为共享提供可能性外,集成的优势主要体现在完善的集成网络使信息的交流壁垒减少甚至消失,加快信息的交流速度,节约企业的学习费用,推动知识创新的增值与扩散,从而提高产业集群的整体技术创新能力。第二,产业集成内的分工协作降低了创新过程中各行为主体需承担的风险。集群使得风险由于行为主体数量增多而被分散,但更主要的是集成后其应对风险的综合能力得到加强,使技术创新过程中的不确定性因素减少,并缩短技术研发和商业转化之间的时间差,从根本上降低了需承担的风险。第三,产业集成的开放性和动态性便于其长期保持创新优势。产业集成能够突破因路径依赖所导致的集群锁定效应,保证区域内不断有新的行为主体加入,使纷繁复杂的信息不断涌入并得到交流,促进技术创新、管理创新等各类创新活动的发生,为集成企业提供更广阔的竞争和发展空间。
2.2.3 结构优势
产业集成内的产业结构虽然也是由主导产业、相关性产业和支持性产业构成,但随着外部环境变化,产业集成内的企业能够根据企业自身条件灵活地在主导产业和相关性产业间转化,同时仍享有其支持性产业所提供的便利,从而不会因主导产业衰落而失去竞争优势。一方面,主导产业和相关性产业可以互相转化。当主导产业已经成熟,竞争者之间面临产能过剩的压力时,企业内的人员和设备往往随着内部创业而重新配置,伴之以产业间的技术转移,促进了新的相关性产业产生。然而,各企业为了满足自身成长需要,往往是同一时间进入到了同一相关性产业中,由于新的相关性产业是由不同领域的不同企业转化而来的,因此从其诞生之日起就能汲取各方面新技术,产生活跃的创新活动,使其发展成为新的主导产业。另一方面,主导产业和支持性产业相互融合。为了使产业间信息流通顺畅、服务更加完善、应变能力增强,处于主导产业的企业往往和其支持性产业中的供应商互相投资控股,企业与供应商长期合作关系能够使主导产业衰落企业转而进入相关性产业时,仍可获得可靠的产品或服务。上述分析与产业集成的经济学解释相一致[5],进一步证实了产业集成的结构优势能够使其获得竞争优势。
除了上述分析的三个优势以外,产业集成也具备其他优势,如营销优势、融资优势、组织优势等,在进行产业集成路径规划时,要根据产业集成的实际情况以及要取得的预期效果选定。
2.3 底层:承载力
“承载力”是从工程地质领域转借过来的概念,其本意是指地基的强度对建筑物负重的能力,应用到产业集成领域,是指产业集成所在区域对其竞争优势的支撑能力,是竞争优势的来源。产业集成的各个竞争优势是由不同的承载力以及承载力间的相互作用共同支撑的,主要包括环境承载力、行为主体承载力、社会资本承载力、体制政策承载力。
2.3.1 环境承载力
产业集成所在区域的环境承载力是其竞争优势得以形成的前提条件。地理环境在产业集成早期发挥了重要作用,例如硅谷优美的自然环境与适宜的气候吸引了先驱企业进入,其持续衍生与裂变又为集成产生了新的进入企业。基建环境由交通、用水、电力、通信、休闲设施、公共建筑设施共同构成,其中便利的交通与通信条件是影响产业集成的重要因素,特别是信息基础设施建设,可使企业之间信息资源及时并充分共享,实现企业间业务协作,为整体竞争优势获取提供物质保障。同属于环境承载力的还有市场环境、市场发育程度及发育空间决定了产业集成内资源的转化能力,直接影响创新成果转化成产品投入市场的周期,开放的市场环境能够保持集成行为主体的异质性,从而促进新知识获取和创新,从而影响其竞争优势的形成。
2.3.2 行为主体承载力
产业集成的行为主体与产业集群一致,包括企业、高等院校与科研院所、中介服务机构。企业构成了产业集成日常运作的核心,是影响产业集成竞争优势的关键,位于同一价值链上的企业通过合作竞争等行为获取利润,同时还通过经验与知识共享等方式实现企业价值的增值。高等院校和科研院所是产业集成保持竞争优势的动力源泉,其不仅为集成输入大量的高素质人才,更是通过产学研合作等方式加速了技术创新和管理创新,例如在硅谷地区大学与产业界之间建立了产业联盟,加强了本地公司与整个地区基于知识的动态竞争优势。中介服务机构包括行业协会、各种服务中心、事务所和金融机构等,此类组织在形成产业集成竞争优势过程中的主要作用表现在:缩短行为主体相互之间的搜寻与选择的过程,通过综合比较优势、沟通供求信息和规范企业行为等方式促使其走上协同。
2.3.3 社会资本承载力
社会资本是指行为主体建立在相互信任与合作基础之上的持续社会关系网络,以及行为主体在互动过程中所产生的共享知识、规范、合作和信任等各种形式的资源,它能够给拥有主体带来利益。例如硅谷内的非正式交流促进了各种隐性经验类知识的传播,使其区域内信息和知识得以有效交流和扩散,成为其创新优势的来源之一。社会资本有利于拥有主体间信息、知识的快速流动,使拥有主体获取社会稀缺资源,提高创新效率,增强创新能力。产业集成正是这样一种关系网络综合体。值得一提的是,企业与高等院校、中介机构由于特殊的地缘、亲缘、学缘和行缘等多重关系,在长期的、频繁的交互作用中能够形成基于信任的社会关系网络,从而使所属区域具有比大企业等级组织更灵活、比市场效率更高的优势,从而将生产成本和经营成本降到最低[8],从这一角度来讲,社会资本承载力是产业集成竞争优势的显著来源之一。
2.3.4 体制政策承载力
体制政策承载力除了包括国家层面的体制政策外,主要是指产业集成所在地区地方政府对产业集成的特定体制政策支持。在我国,大多数高新区都是由政府规划而产生的,并通过产业政策、税收政策、外资吸引政策、人才保障机制等来吸引资金、人才、技术等生产要素向区内集聚,特别是吸引那些具备产业带动优势和有产业关联效应的企业进入园区,从而有效推动高新区走向产业集成的进程。新竹科学工业园在规划伊始为了保证园区的高科技品质,建立了严格的高新企业审查机制,确保入园企业均是具有较强创新能力的企业,从而使园区发展迅速,产业特色很快形成。班加罗尔工业园则是借助印度对软件产业实行的零关税、零流通税和零服务税等措施,成为全球最成功的软件外包中心。由此可见,源于政府的体制政策支持是产业集成取得竞争优势的重要推动力。
以上对产业集成概念性框架中各层的分析,如图1所示。为了尽可能完整地反映整个框架,特在承载力一层下设微观要素层,作为对承载力层的支撑。
3用TRM进行产业集成路径规划的流程
鉴于路径规划的演变是由管理实践引导,而不是源于管理理论,因此,对于该方法的每一次应用都需要根据特定背景和目的进行定制[9]。产业集成路径规划的流程由三个核心阶段组成,分别是竞争优势选择阶段、承载力评估阶段和规划制定阶段。此外,在路径规划正式开始前,还需建立规划小组、确定规划目标、制定规划进度表,在产业集成路径规划制定完毕并付诸实施后,还需对实施效果进行动态跟踪,将其反馈到先前路径规划的制定流程中,由此开始新一轮的集成路径规划。三个核心阶段具体如下。
图2是按上述方法绘制的典型产业集成路径规划图。规划图中的各层与产业集成概念性框架中的层次一致。ME1,ME2,ME3,BP1,BP2,CA1是对应层次中权重较大的要素,各层中的要素个数可根据路径规划背景和计算结果选定,通常情况下,要素个数自上而下逐渐增多。水平方向的路径指明了各要素随时间推移的预期发展过程,可通过添加字母下脚标的方式区别各时间点的要素状态。竖直方向的关键路径在图中用粗箭线表示,即路径ME2b-BP2a-BP2b-CA1b-REDb。其中ME2是微观要素层中对区域经济发展影响权重最大的要素,BP2是使ME-BP路径权重最大的承载力,CA1是使BP-CA路径权重最大的竞争优势。同时,纵向路径需要指明路径中各要素的状态,因此有必要添加字母下脚标对要素状态进行区分。在图中,路径ME1a-ME1b-BP1a-BP1b-CA1a-CA1b-REDb和路径ME3a-ME3b-BP2b-CA1b-REDb是除关键路径外的另两条纵向路径,连接着各层中权重较大的因素,对规划目标的实现同样有深远影响,故不可忽略。
路径规划图本身,尽管概念和结构相对简单,包含的具体信息也十分有限,但却基于组织内大量的支持性分析,从不同视角整合了组织内的微观要素、信息资源、工具和方法,代表着路径规划过程的最终精炼产出。纵观产业集成路径规划整个流程不难看出,路径规划是一个动态的过程,需要根据环境变化而灵活调整,以维持其生命力,便于其效果的持久发挥。
4结论和展望
将TRM方法应用于产业集成路径规划是一种大胆尝试。该方法的结构框架为产业集成概念性框架构建提供了有益指导,概念性框架中的区域经济发展、竞争优势和承载力构成了路径规划图的三个层次。路径规划流程很好地整合了各层中的核心要素,通过现有的分析技术和分析工具有效地建立起层级间的联系,从而为特定产业的路径规划提供指导。然而,还需从产业集成路径规划实践中提炼出涉及更多层次、更多方面的新内容,并将其他有效的分析工具与分析方法合理引入到规划流程中,从而提高此方法的使用效率并拓展其适用范围,这是后续研究有待深入的方面。
参考文献:
[1]Robert Phaal, Clare Farrukh, David Probert. Customizing Roadmapping. Research Technology Management, 2004,47(2):26-37.
[2] Alec McMillan. Roadmapping――Agent of Change. Research Technology Management, 2003,46(2):40-47.
[3]王海龙、武春友:《基于产业集成的科技创业企业成长路径――以路明科技集团为例》[J];《管理学报》2007(5):668-673。
[4]张贵、周立群:《产业集成化:产业组织结构演进新趋势》[J];《中国工业经济》2005(7):36-42。
[5]黄建康:《产业集成:基于提升传统产业竞争力的分析》[J];《宏观经济》2004(4):16-18。
[6]张立、王学人:《推进我国产业集成的问题、成因及对策探讨》[J];《当代财经》2002(7):56-58。
[7]李雪凤、仝允桓、谈毅:《技术路线图和技术路线图思维》[J];《科学学与科学技术管理》2005(8):26-29。
【关键词】自动导航小车；路径；规划；控制
随着科技的不断进步，我国自动化技术发展越来越好，这对提高人们的生活质量有着较大帮助。应用自动化技术，可以生产出具有更多功能的机器与设备，比如，自动导航小车就是一种新型的机器，其具有自动定位与行驶的特点，可以利用计算机技术，对小车的行驶路径进行规划与控制。自动导航小车的设计与制作涉及多个领域，在科技不断发展的背景下，我国自动化控制水平越来越高，这也促进了自动导航小车的发展。下面笔者对自动导航小车的路径规划以及控制方法进行简单分析。
1.自动导航小车路径规划的定义与方法
1.1自动导航小车路径规划的定义
有学者对自动导航小车这类机器的路径规划有着如下定义：在自动导航小车中，设有自动导航系统，该系统是由较多的刚体部件构成的，而且有着不同的自由度。如果该系统可在二维或者三维空间中运行，则说明小车可以在不破坏自身运动约束的条件下，进行自由运动。另外，在工作空间中，也存在较多的几何参数障碍。路径规划指的是自动导航小车在系统设定的连续动作下，由给定的初始位形运动到目标位形的设计。位形指的是自动导向小车位置与形态，相关设计人员通过改变位形，可以控制小车的行车路线。
1.2路径规划的方法
自动导航小车路径规划的方法主要有两类，其一是传统方法，其二是智能方法。第一类传统路径规划方法中，常用的有自由空间法、图搜索法、人工势场法等；第二类智能路径规划方法中，常用的是基于遗传算法的路径规划、基于人工势场的路径规划等等。在现代自动导航小车设计中，应用智能方法比较多，其可以提高路径规划的准确性，下面笔者对自动导航小车的路径规划常用的几种智能方法进行简单的介绍。
1.2.1基于遗传算法的路径规划
基于遗传算法的路径规划在自动导航小车路径研究中应用比较广泛，其是由国外的学者提出的，是在模拟达尔文生物进化论的基础上创建的，应用这种方法可以解决传统路径规划中存在的漏洞。遗传算法具有随机性，而且具有针对性，利用遗传算法可以对自动导航小车的移动路径进行准确的规划，其具有高效的特点。
1.2.2基于人工势场的路径规划
人工势场是一种虚拟的方法，其将自动导航小车的运动路径看做是人工受力场下运动，应用虚拟的方法，主要是利用障碍物对自动导航小车所产生出的斥力，以及目标点对小车产生的引力而完成运动路径的。在斥力与引力的共同作用下，自动导航小车可以从初始位形移动到目标位形，由于斥力与引力对小车的速度有着较大影响，所以，利用加速力相关人员还可以计算出小车所处的位置，从而控制小车的运动方向以及路径规划。
2.不同环境下自动导航小车的路径规划策略
自动导航小车是一种新型的机器，其在未知的环境下，收集信息的情况也有一定差异，通过分析发现，其收集信息主要有两种类型，一种是在已知的信息环境下，全局路径的规划；另一种是在未知的环境信息下，局部路径的规划。下面笔者主要对静态已知环境下局部路径规划方法以及静态未知环境下局部路径规划方法进行分析。
2.1静态已知环境下局部路径规划方法
静态已知的信息环境下，对小车局部路径进行规划是一种比较容易实现的方法，这种规划方法有着广泛的应用空间，这种方式最早应用的是可视图算法，随着科技的不断发展，相关人员又提出了随机路图法，这两种方法有着各自的适用范围。可视图算法提出的时间比较早，其广泛应用是在1987年，研究人员利用可视图算法，解决了小车路径规划问题。可视图是由节点与可视边组成，在已知的环境下，技术人员通过设置障碍点以及目标点，可以帮助小车快速到达指定位置。为了提高小车运动的效率，设计人员需要了解可视图算法的最短路径定理，该定理指出，从初始点到目标点含有穷路径集合，为了得到最短路径的算法，需要全面考虑可视图构造，这种方法在二维空间中发挥较高的效用，但是在高维空间中并不适用。
2.2静态未知环境下局部路径规划方法
静态未知环境下，自动导航小车需要利用自身传感器对环境进行感知，在获得局部信息后，对局部路径进行规划，这种规划方式主要采用了势场法，但是在应用的过程中也存在一定局限性，设计人员需要重点考虑梯度以及积分问题，而且需要通过分析多个局部信息，掌握全局信息。这种路径规划法效用的发挥与传感器性能有较大关系，为了更好的掌握全局信息，设计人员多采用的是实时传感器。这种规划方法的基本思路是：自动导航小车向目标点运动的过程中有多种路径，相关人员需要将所有可能性进行量化，在通过分析障碍物信息，从而得出最佳的规划路径。在对通路进行检测时，要避免小车进入死路，通过测量障碍物间的距离，判断小车是否可以通行，如果通路被堵塞，则需要重新优化路径。
3.自动导航小车的路径控制
控制软件与各模块驱动程序是保障系统正常运行不可或缺的部分。控制软件在主机上实现，各模块驱动程序在各自模块中运行，控制软件与各模块驱动程序之间可通过主从式结构进行必要的通信联系。子机可向主机发出异常情况处理信号，利用通信技术，还可以控制各子模块的运行状况。
3.1运动控制的位置环调节
参数调节运动控制驱动器的位置控制回路时，运用基于观测器的状态变量控制技术。采用此技术，运动控制驱动器的优点是：⑴系统将具有很高的动态刚度；⑵即使负载和电机的惯量有较大差别，仍可有效减少跟踪误差。在运动之前，必须进行轨迹参数设置及完成参数设置。初始调节时，一般设定运动速度、加速度、加加速度为较大值，而运动位置为一较小值。
3.2轴的运动
轴运动有两种，一种是单轴运动，另一种是多轴协调运动。单轴运动是指某一种运动模式设定后，该轴将保持这种运动模式，直到设置新的运动模式为止。多轴协调运动是指运动控制器可以实现两种轨迹的多轴协调运动。对于各模式之间的切换，除电子齿轮模式之外，其他模式必须是在当前轴运动完全停止的情况下进行。控制器中不同的轴可以工作在不同的运动模式下，在某些情况下，为了安全起见，需要在某些位置或某个时刻使运动停止。
4.结语
通过上文的分析可以看出，自动导航小车具有较高的性能以及较多的功能，其性能体现了我国科技的进步性。在计算机技术的影响下，相关设计人员利用传感器，使自动导航小车获取周围环境的信息，其获取的方式有两种，一种是在已知的信息环境下，获取全局信息，另一种是在未知的环境下，获取局部的信息。为了更好的控制小车路径，相关人员需要掌握传感器信息融合算法，还要避免外界环境对信息准确性的影响，这样才能提高路径规划与控制测量的可行性。
【参考文献】
[1]陈亮，黄玉美，林义忠，史恩秀，高峰.陀螺仪角速度的检测与处理[J].传感器与微系统，2006（04）.
关键词关键词：多机器人；路径规划；智能算法
DOIDOI：10.11907/rjdk.161914
中图分类号：TP301文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2017）001017703
引言
自20世纪80年代末以来，多机器人系统开始引起广大学者关注，并且得到了迅速发展。相较于传统的多个单机器人系统而言，多机器人系统具有更大的优势。比如，多机器人系统在时间和空间分布性上更加具有优越性。具有分布性的多机器人系统中单个机器人的传感器信息可以有效互补，因此整个机器人系统具备较高的数据冗余度和更强的自适应性、鲁棒性；在多机器人系统中，由于单个机器人可以不必具有极强的功能和极高的性能，因此多机器人系统本质上具备低成本、强鲁棒性的优势；尤其是在完成复杂任务时，多机器人的优势更加突出，通常多机器人系统能够借助先进的协作架构和协同策略，完成多个单台机器人难以实现的复杂任务等。
多机器人系统的主要特点有：由于高科技快速发展，机器人的研究和开发更加容易、自适应性更好。随着多机器人协作策略的不断进步，其完成复杂任务的成本更低、效率更高、可扩展性更好。近年来，由于材料科学等边缘科学及交叉科学的发展，机器人的研发成本逐年降低，同时多机器人的应用范围和领域更加广泛。因此，越来越多的学者们重视多机器人系统及其应用研究，多机器人系统已经成为机器人学研究中一个飞速发展、具有良好应用前景的研究方向。
近年来，随着科技不断进步，多机器人系统相关研究得到快速发展，多机器人系统中的实现技术也取得较大突破[12]。目前，多机器人系统的关键技术主要包括任务规划、运动规划、协调控制等[35]。
1多机器人系统国内外研究现状
目前，多机器人系统的研究无论在理论中还是在实践上都取得了很大进展，建立了许多仿真系统和硬件实验平台，为进一步研究机器人系统夯实了基础。日本属于较早开展多机器人系统研究与实践的国家之一，1989年设计出了著名的ACTRESS系统和CEBOT系统。图1为日本名古屋大学Fukuda等研制的CEBOT（Cellular Robotics System） 系统，该系统采用分布式体系结构设计，将多机器人系统中功能简单的自主机器人视为“细胞元”（Cells），研究“细胞元”机器人自组织地构成功能强大的多机器人系统。特别是通过传感器感知环境的动态变化，“细胞元”间相互耦合并自组织重构得以实现更加优化的体系结构。
1996年第一届机器人足球世界杯在韩国隆重举行，来自7个国家的23支参赛队参与了竞赛，如图2所示。1997年过多方共同努力，成立了国际机器人足球联合会，联合会总部设在韩国，其任务包括：每年组织一次机器人足球世界杯大赛；同时还要举办相关学术会议，给参赛者提供充分交流的学习平台，探讨机器人足球研究方面的经验和技术，从而有效地促进该学科方向的不断发展。
图3为美国南加州大学Mataric等人研制的The Nerd Herd 系统。该系统由20个机器人组成，每个机器人上装有碰撞传感器、定位系统和通讯系统，可以实现游弋（Safe Wandering）、跟随（Following）、聚集（Aggregation）、分散（Dispersion）和回家（Homing）等行为。研究人员主要将该系统应用于多机器人学习、群体行为、协调与协作等方面的试验研究与探讨，图4为利用该系统进行的推箱子实验装置。
图2机器人世界杯图3The Nerd Herd系统 C.R.Kube等人研制的Collective Robotics 系统如图5所示。该系统从自然界里昆虫的社会行为得到启发，利用多个功能简单的机器人组成功能强大的合作机器人群体。该系统在无显式通信的条件下，能够充分利用分布式控制策略实现移动机器人之间的协作。因此，单个简单智能的机器人通过交互作用实现了多机器人系统复杂的群体智能行为。
图6为美国MIT的计算科学和人工智能实验室（CSAIL）研制开发的多机器人系统。该实验室在多机器人系统上开展了协调多个机器人行为的算法设计、多机器人协调算法性能预测等问题的研究。这些关键问题及其研究成果形成多机器人控制算法的重要基础。
我国在多机器系统的研究方面也开展了卓有成效的工作，虽然起步相对较晚，但到目前为止也取得了丰硕的研究成果。沈阳自动化研究所以制造环境中多机器人的装配为研究背景，建立了多机器人协作装配系统MRCAS（Multi-Robots Cooperative Assembly System）。通过采用集中和分散相结合的分层体系结构，该系统可以完成自主编队行进、队形变换、自主避障等功能，进一步通过多机器人间协调与合作，完成装配工件任务。南京理工大学在早期开展的地面微小型机器人研究基础上，进行了移动机器人协作编队、自主定位、智能导航等关键技术研究，并取得一定成果。目前，由清华大学、国防科技大学、浙江大学和南京理工大学等著名高校联合研制的第四代无人驾驶车辆实现了多车无人干预下的编队行驶、超车行驶等核心技术。此外，上海交通大学、哈尔滨工业大学、中南大学等知名高校纷纷开展多机器人系统关键技术研究，也取得了一系列突破性研究成果，为我国机器人系统研究与发展奠定了重要基础。
2多机器人路径规划问题研究
多机器人路径规划问题是多机器人系统的关键技术，该技术也是多机器人协作完成任务的根本保障。多机器人路径规划问题定义为：利用已知的静态环境信息或者依靠传感器获得的动态环境信息，多机器人系统各个机器人自主规划一条从已知起点到目标终点的无碰撞最优路径，该最优路径不仅要求单个机器人与所有障碍物之间避障，而且还需满足多个机器人之间也无碰撞要求。
由单个机器人路径规划问题发展而来的多机器人路径规划问题，首先需要解决单个机器人路径规划问题，其次还要求解决多机器人之间的协调运动和多个机器人之间的协作问题，重点就是避免机器人之间的碰撞和避免出现机器人之间的路径死锁等问题。其中，环境建模方法、路径规划算法、协调避碰算法等都是关键技术问题[6]。
2.1环境建模
最有效的环境建模方法是建立环境地图，栅格地图、拓扑地图、特征地图等是目前常用的环境地图。
为了方便机器人的定位，栅格法将整个环境划分为许多大小相同的正方形单元格，并给予每个单元格唯一的整数标示。栅格地图模型最大的优点是简单，其缺点是栅格地图的粒度不好控制，若粒度较小，计算复杂度增加，若粒度较大，真实环境无法准确表示。
拓扑地图是利用节点间相关联的边所构成的拓扑结构来标示环境，拓扑地图模型将环境中的重要位置视为节点（如障碍物的棱角），将节点间存在的直接连接的路径视为地图中的边。拓扑地图虽然适用于环境比较简单的情况，也不需要机器人准确的位置信息。但拓扑地图通常难以直接获取，且对于相似环境的识别也比较困难。
特征地图模型不同于以上两种方法，本文利用抽象的几何特征（如点、直线、曲线等）表示机器人感知的外部环境。此模型便于位置估计和目标识别，但抽象的几何特征需要对感知的环境信息作进一步处理才能获取，一般适用于特定的环境。
2.2规划方法
按照多机器人系统运动规划的控制方式，多机器人的运动规划方法可以分为以下4种类型：①完全集中的规划：需要一个集中控制器来规划所有机器人的运动；②不完全集中的规划：每个机器人规划好自己的路径，但是有一个集中控制器来管理多机器人系统中单个机器人如何走自己的路径以保证机器人间不发生冲突；③不完全分散的规划：多机器人系统中单个机器人规划各自的路径以及如何走好自己规划的路径，在不安全情况下才由集中控制器进行统一规划；④完全分散的规划：单个机器人的运动完全自主规划，不存在集中控制器。
2.3协调避碰策略
协调避障是多机器人系统路径规划问题的重要技术之一，也是多机器人系统路径规划和多个单机器人路径规划的本质区别体现。多机器人系统协调避障问题除了要解决单个机器人自身路径规划问题，还必须解决多个机器人之间的碰撞、堵塞及死锁问题。目前，学者们提出的协调策略主要有速率调整法、交通规则法、优先级法、几何修正法以及基于行为的避碰方法等。随着“智能制造2025”的深入推进，服务机器人应用领域还在不断扩展，多机器人系统协调避碰策略亟需进一步探讨。
3多机器人系统展望
多机器人系统是一个多学科高度交叉的前沿学科，多机器人系统的进一步发展也必定会受到相关学科发展的限制。研究多C器人系统需要借鉴这些学科或学科中解决某些问题的理论和方法，才能产生突破性进展，这是未来研究多机器人系统的发展方向和重要趋势，具体而言，这些学科有：分布式系统、生物学、传感器技术、机械工程等。可从以下几个方面探讨多机器人路径规划问题：
（1）先进的传感技术。移动机器人中传感器设备被视为人类的五官，实现移动机器人的视觉、听觉、嗅觉等功能。在环境建模中依靠先进的传感技术，机器人能完成高效实时采集环境信息的任务。
（2）多传感器的信息融合技术。移动机器人导航方式正在向多传感器发展，使用多个传感器可以同时采集和处理信息，从而提高机器人系统的速度和性能。通过合理支配并充分利用传感器及其采集信息，并采用信息融合技术以获得环境的一致性解释及描述形式，可以提高机器人路径规划的精准度和鲁棒性。
（3）智能优化算法的发展。随着复杂问题规模呈现指数级增长，智能优化方法迅速成为多机器人系统路径规划研究新的发展方向。但由于算法实时性、自适应性、鲁棒性还不够好，智能优化算法在实际应用中必然存在一定的局限性。因此，多机器人系统路径规划问题研究中，智能优化算法还有很大的发展空间。
4结语
多机器人系统的研究与应用已经对人类社会产生深刻影响，随着科学技术的不断进步，其还将会对人类生活和社会进步带来巨大变革。不久的将来，人们的生活质量和工业、农业和国防现代化水平都将得到极大提高。但目前对于多机器人系统的研究还处于初级阶段，多机器人系统关键技术研究还亟需深入探讨，特别是多机器人系统路径规划算法还有待进一步改进，多机器人系统无论在理论研究上还是技术实现上都需要更多学者进行不懈努力和积极探索。
参考文献：
[1]吴军，徐昕，连传强，等.协作多机器人系统研究进展综述[J].智能系统学报，2011，6（1）：1326.
[2]原魁，李园，房立新.多移动机器人系统研究发展近况[J].自动化学报 2007，33（8）：785795.
[3]蔡自兴，崔益安.多机器人覆盖技术研究进展[J].控制与决策，2007，2（3）：17.
[4]张嵛，刘淑华.多机器人任务分配的研究与进展[J].智能系统学报，2008，3（2）：115120.
[5]刘晓南，刘斌.基于结构自适应的多机器人协作机制研究[J].传感器与微系统，2010，29（11）：5456.
关键词：移动机器人；路径规划技术；综述
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.21.135
0 前言
移动机器人的实现涉及自动控制、智能、机械等多种学科。它通常被应用在医疗领域、工业领域等方面。从整体角度来讲，移动机器人的应用促进了生产效率的显著提升。路径规划技术是移动机器人的关键技术之一，研究该技术具有一定的现实意义。
1 路径规划技术的作用
将路径规划技术应用在移动机器人中，能够产生的作用主要包含以下几种：
（1）运动方面。路径规划技术的主要作用是其能够保证移动机器人完成从起点到终点的运动。（2）障碍物方面。设计移动机器人的最终目的是将其应用在实际环境中，在实际环境下，移动机器人的运行路线中可能存在一定数量的障碍物，为了保证最终目的地的顺利达到，需要利用路径规划技术实现对障碍物的有效避开[1]。（3）运行轨迹方面。对于移动机器人而言，除了实现障碍物躲避、达到最终目的地这两种作用之外，应用路径规划技术还可以产生一定的优化运行轨迹作用。在移动机器人的使用过程中，在路径规划技术的作用下，机器人可以完成对最佳运行路线的判断，进而更好地完成相应任务。
2 移动机器人路径规划技术综述
移动机器人的路径规划技术主要包含以下几种：
2.1 局部路径规划方面
在局部路径规划方面，能够被应用在移动机器人中的技术主要包含以下几种：
（1）神经网络路径规划技术。从本质上讲，可以将移动机器人的路径规划看成是空间到行为空间感知过程的一种映射，因此，可以利用神经网络的方式将其表现出来。就神经网络路径规划技术而言，首先需要将相关传感器数据当成网络输入，并将网络输出看成是某固定场合中期望运动方向角增量。在这种情况下，原始样本集则可以用不同选定位置对应的数据代替。为了保证样本集数据的有效性，需要将原始样本集中的冲突样本数据以及重复样本数据剔除掉。对最终样本集应用模糊规则，实现神经网络的有效训练。当典型样本学习完成之后，移动机器人对规则的掌握水平发生了显著提升，进而使得移动机器人在产生智能性能的基础上，顺利完成相应运动[2]。
（2）人工势场路径规划技术。这种规划技术是指，将移动机器人在实际环境中的运动过程当成其在虚拟人工受力场中的一种运动。在虚拟人工受力场中，目标终点会对移动机器人产生一定的引力，而该受力场中的障碍物则会对其产生一定的斥力。在某固定算法的作用下，这两种不同的作用力会产生相应的势，进而形成势场。当移动机器人在该场中运动时，势场中的抽象力会作用在移动机器人上，使得其完成对障碍物的有效避开。在人工势场路径规划技术的实际应用过程中，由于结构简单等因素的影响，移动机器人在到达终点之前可能会停留在局部最优点位置上。对此，需要从数学的角度出发，对势场方程进行重新定义，通过这种方式排除势场中的局部极值，继而保证移动机器人运动的顺利进行[3]。
（3）遗传路径规划技术。这种路径规划技术建立在自然遗传机制等理论的基础上。这种技术通过变异、选择以及交叉对控制机构的正确计算程序进行合理编制，进而实现数学方式基础上生物进化过程的合理模拟。当移动机器人的适应度函数为正数时，允许适应度函数具有不连续或不可导特点。由于这种路径规划技术不涉及梯度信息，因此其能够更好地解决移动机器人在实际运动过程中遇到的问题。遗传路径规划技术的应用优势在于，它能够实现跟踪与规划的同时进行，因此，遗传路径规划技术通常被应用在具有时变特点的未知环境中。
2.2 全局路径规划方面
在该方面，可以被应用在移动机器人中的技术主要包含以下几种：
（1）栅格路径规划技术。这种技术是指，在将实际工作环境分成许多包含二值信息的网格单元的基础上，应用优化算法完成最佳路径的规划搜索。在这种规划技术中，其网格单元通常是由八叉树或者四叉树的方式表示出来。在该技术的应用中，栅格的作用是完成相关环境信息的记录。如果栅格中某位置的累计值相对较低，代表移动机器人可以从该位置通过；如果栅格中某个位置的累计值相对较高，则表示该位置存在障碍物，此时，移动机器人需要利用优化算法将该障碍物避开[4]。
（2）可视图路径规划技术。这种路径规划技术是指，将整个移动机器人看成一个点，然后分别将其与障碍物以及目标终点连接起来，上述连线要求为保证所连直线不会碰触障碍物。当所有连线都连完之后，即完成了一整张可视图。在该可视图中，由于起点到目标终点之间的连线都不涉及障碍物，因此上述所有连线都属于有效直线。在这种情况下，需要解决的问题主要是从这些连线中找出一条距离最短的连线。对此，需要应用优化算法将可视图中距离较长的连线删除，这种处理方式能够有效提升移动机器人的搜索时间。
（3）拓扑路径规划技术。这种规划技术是指，将移动机器人的移动范围，即规划区域分成多个具有拓扑特征的子空间，然后利用不同子空间之间的连通性完成拓扑网络的构建。当该网络构建完成后，直接从网络中找出能够使得机器人顺利从起点移动到终点的拓扑路径，将所得的拓扑路径作为参考依据完成几何路径的计算。这种规划技术的劣势主要表现为其拓扑网络的构建过程较为复杂。但这种规划技术可以实现移动机器人搜索空间的有效缩小[5]。
3 结论
路径规划技术主要分为局部规划和全局规划两方面。这两方面分别包含人工势场路径规划技术以及神经网络路径规划技术等。应用这些规划技术之后，移动机器人可以在避开障碍物的基础上，顺利完成起点到终点最优运行轨迹的运动。
参考文献：
[1]朱大奇，颜明重.移动机器人路径规划技术综述[J].控制与决策，2010（07）：961-967.
[2]张捍东，郑睿，岑豫皖.移动机器人路径规划技术的现状与展望[J].系统仿真学报，2005（02）：439-443.
[3]鲍庆勇，李舜酩，沈`，门秀花.自主移动机器人局部路径规划综述[J].传感器与微系统，2009（09）：1-4+11.
[4]孔峰，陶金，谢超平.移动机器人路径规划技术研究[J].广西工学院学报，2009（04）：70-74.
