核心提示：　　空間電力負荷預測，也稱小區負荷預測，其概念最早是在1983年由美國的Wills提出，其定義為在未來電力部門的供電范圍內，根據規劃的城市電網電壓水平不同將城市用地按照一定的原則劃分為相應大小的規則的

　　空間電力負荷預測，也稱小區負荷預測，其概念最早是在1983年由美國的Wills提出，其定義為在未來電力部門的供電范圍內，根據規劃的城市電網電壓水平不同將城市用地按照一定的原則劃分為相應大小的規則的（網格）或不規則的小區（可小到0.01km2），通過分析、預測規劃年城市小區土地利用的特征和發展規律，來進一步預測相應小區中電力用戶和負荷分布的位置、數量和產生的時間至IJ目前為止，空間電力負荷預測領域中，國內外進行小區土地使用分析的方法主要有3種：①解析的方法，即建立詳細的小區土地使用模型，仿真小區土地的使用變化過程，該模型的缺點是難以處理城市改造的問題，故它不具有普遍意義，②頻域分析法，即通過專家或規劃人員輸入各小區對各類負荷的適應性分數值，直接確定將來小區新電力用戶的數量；③基于模糊邏輯的方法，即利用模糊集理論分析小區規劃年的用地性質應用模糊集理論對模糊命題進行模糊推理時，是用模糊關系表示模糊條件句，這樣將推理的判斷過程轉化為對隸屬度的合成及演算過程中指出Aw（x）=（1-w）V⑷和Aw（x）=A（x）w都是蘊涵的形式采用了前一種蘊涵形式進行命題的賦權，但該方法在很大程度上掩蓋了隸屬度的作用，不能滿足對推理前提加權的需要。本文采用后一種蘊涵形式進行命題賦權，即對合取（邏輯交）命題有Aw（x）=A（x）w，而對析取（邏輯并）命題有，（尤）=1-（1-A（x））'這里0，等式左邊w表示權重，等式右邊w表示乘方顯然，當A（x），0，1時，它們都退化為二元命題當采用合取命題表示時，一個考慮前提賦權的了一種新的決策函數：01區間內的數值表示0表示完全不、適其中同地性質和強度其中Am是論域U1中的模糊用語，依此類推，Ai是論域Un中的模糊用語，Bi是論域V中的模糊用語Wj=n對于MISO系統中的第i條規則，可用模糊關系Ri表示為：對于多規則模糊推理，可以采用各規則分別推理，則m個命題的累積模糊關系/表示為：最終的推理結果可表示為：從以上的m個條件命題中可以看出，如果每個1，2，…，n）基本元素數目為g，并且論域V的基本元素數目為h，則論域U將有gn個組合基數，而模糊關系UXV將有gnh個組合基數假如每個基本集U/和V各有10個元素的話，則最終的關系uxv上將有10+ 1個組合，因此，需要建立的模糊關系規則數目將是巨大的，因而會出現“維數災”

　　的現象然而，通過適當選擇U1，U2，…，Un的基本元素可大大減少推理過程的計算量如果第i個命題是用析取命題表示的，則有：利用以上的模糊推理框架可以完成具有不精確的語言描述的系統的推理1.2清晰化決策方法基于以上的對前提加權的模糊推理得出的結果是一個模糊量，因而不能直接用于決策，還要采取合理的方法將模糊量轉換成精確量。，隸屬函數的平方可以看成新的權值，本文建立yi表示第i條規則推理結果在之間的離散值；-B.Cy'）表示對應離散點y'的隸屬度；*表示清晰化的決策2小區用地分析原理小區土地利用的時間和空間的變化同城市各類土地使用者對小區的優劣性評價和適應性評價結果有密切的關系其中，優劣性的評價是指各類土地使用者對土地要求的共性部分的基本評價；適應性評價是指各類土地使用者帶有其特有土地使用要求的、有針對性的特殊評價。

　　空間電力負荷預測中的小區用地分析指的是，一方面根據不同負荷類別對小區使用條件的要求，對規劃期間準備開發的空地進行優劣排序和適應性評價，以確定各待開發小區被開發的次序和開發強度，進而確定電力用戶產生的時間和空間位置；另一方面，要通過對城市現有土地利用狀況的等級評價和規劃狀態下的等級評價，分析城市現狀用地布局中存在的土地低效使用問題，合理確定現有用地可能發生的土地置換（如承租能力高的商業取代承租能力低的工業）和更新（如大的商業建筑取代小的商業建筑）的時間順序和開發強度，從而為確定電力負荷的性質和發展趨勢提供可靠的理論依據，提供了小區土地使用模糊決策的原理邏輯推理-清晰化-規劃年~土地適應性評價邏輯推理-清晰化4 -土地Iff評價優價城市用地性質和強度的模糊推理原理圖Fig.1Schematicdiagramoffuzzyreasoning 3小區空地開發一新用戶預測的準則與方法3.1模糊的小區土地分類適應性評價矩陣的建立假設某個功能小區有N塊待開發的地塊，其可開發的土地性質有L種。每一種土地性質可以按照其適應性程度的高低劃分為若干個等級（例如10個等級），根據隸屬函數的定義，適應性程度可以用地，1表示完全適宜的用地，其間劃分為10個子區間，每個子區間都表示相應的適應性等級由于不同的土地使用性質，其適應性評價的標準不同，因此，最終可以得到相對于不同用地性質的適應性評價矩陣，例如我們可以得到如下的NXL矩陣表示：其中ei6表示優劣程度，其值越大表示對該地塊的偏好程度越高，因此它被開發的時間越早，開發的用地強度也越高3.4確定小區土地開發強度的方法地的優劣等級評價和對于不同用地性質的適應性評（Sij）（5）價，它們之間可用如下的非線性關系表示：其中s，j6表示第i個地塊對第j類用地的適應性。

　　準則1對于每一類用地性質（如j類），適應性有一個最小的閾值S'如果某小區對于某類用地適應性評價的結果小于此閾值，則此地塊不可能轉換為此類用地性質。

　　推論1對于一個負荷為零的空地塊，如果對幾類用地適應性評價的結果均小于相應的閾值，則該地塊保持空地的用地性質不變3.2確定小區用地性質的準則由于待開發用地向不同用地性質轉換時，按價值規律，其轉換目標應該是能發揮其最大效益的用地類型。由于價值的作用，不同用地性質的同一等級的用地評價，其土地使用產生的效益不可能相同，因此必須建立效益相等的分級對應圖，如所示。

　　3級|4級|5級|6級|7級|8級|9級| 3級|4級|5級|6級I7級|8級|9級|10級| 5級|6級I 7級|8級|9級|1）級| 2級|級|4級|5級|6級|7級| 8級|9級不同用地性質分級價值評定圖準則2如果幾類用地適應性評價的等級相當（例如C1，R，I2，S），且向幾類用地的轉換都可能發生時，則從“優地優用”的城市規劃原則出發，將該地塊歸為承租能力較高的用地性質的集合例如用地選擇的順序依次為C*R*>S3.3確定土地開發時間順序的準則城市土地的開發從發揮用地的作用和效益出發，必然是好的用地使用得越早，其產生的經濟價值和社會效益越高因此，根據多因素的分析和判斷推斷出每個小區地塊的優劣順序，就可以根據土地的需求量，確定各小區用地開發的時間順序和開發的最可能的速度。

　　假設根據多因素的模糊邏輯關系，推斷出各待開發小區的優劣等級評價矩陣元素可用間的數值表示，則優劣性的評價結果如下：從規劃的實際出發，同一類型的用地，其開發強度也可分成幾個等級（例如10個等級），這些等級仍然可以用區間的數值表示小區開發強度對應的數值是由小區用地的優劣性和對某種類型用地的適應性兩方面的評價來確定的，可近似采用線性加權的方法，即分別確定土地優劣性和各類用地適應性的權值W1和W2，且滿足如下的條件：即可確定待開發土地的負荷強度等級和發展速度。

　　4小區土地置換和更新預測的規則與方法4.1模糊的小區用地適應性評價矩陣的建立在小區土地置換和更新預測中，需要分別建立現狀用地適應性評價矩陣Sc和規劃年用地適應性評價矩陣So其適應性矩陣的形式和空地開發適應性評價矩陣形式相同。

　　4.2確定小區土地置換或更新的規則假設土地適應性評價值經適當轉換后可反映土地的價值，即土地的價值可用適當的適應性值來表示，并假設土地的現狀利用價值為Lu（x，y，t）（該值主要依靠有豐富經驗的房地產專業人員評估給出），土地的現狀價值評價為Lv（x，j，t），土地的規劃價值為LP（x，y，t+1），其中x與j表示地塊的位置坐標，t表示評價的起始時間，t+1表示規劃目標年則土地的現狀利用價值高于（等于）土地的現狀價值和規劃年的土地價值，該用地也將保持原有的用地狀態不變（“>”對應于過度開發狀態，“=”對應于穩定平衡狀態）則土地的現狀利用價值低于其規劃年的土地價值，但高于其土地的現狀價值，該地塊初始狀態將保持不變，其用地特征有可能在中間年發生改變則土地的現狀利用價值低于其現狀價值和規劃年的土地價值，因此，其用地特征最可能發生改變。

　　0表示t時刻土地發生更新的閾值，則當AL>L⑴時，該地塊C*，其中C*為可能發生用地變更的地塊集合（是否發生土地置換還要根據優化土地的需求量和其他地塊的優劣順序）L（t）將根據實際規劃的土地投放量近似確定4.3確定小區土地置換或更新時間的方法小區土地置換或更新時間的確定方法同空地開發時間順序的確定原貝IJ. 4.4確定小區土地置換或更新強度的方法小區土地置換或更新強度的確定方法同空地開發強度的確定方法。

　　5結論本文提出了一種在知識不完備的情況下，計及前提重要性權重的基于模糊邏輯的近似推理和決策新方法，該方法為復雜系統的推理和決策提供了有力的工具建立了規劃年城市土地開發和城市土地改造預測的基本原理。該原理充分反映了專家的推理和決策過程，為城市配電網規劃人員完成規劃年城市土地高分解條件下小區土地開發時間、使用性質和最佳使用強度的分析任務提供了一套系統的指導理論本文方法適合于中短期城市配電網規劃的空間電力負荷預測的小區用地分析工作在本文續篇（第二部分）中將用一個實例加以說明