城市规划设计是城市科学研究的重要部分,然而传统的城市规划设计难以快速满足大尺度、多方案的规划需求,且规划数据难以在不同软件中共享,导致规划和分析都受到了较大的限制。针对城市规划设计问题,本文阐述了利用数据驱动的方法快速生成多方案,并设计了基于逐级交互街区设计思想的计算分析一体化引擎,本计算引擎具备交互设计、多方案比选和方案数据分析等能力,能够辅助设计师快速完成城市街区规划设计和分析。首先,本文提出了一种街区尺度的路网生成和建筑生成方法。分析了控规条件下的街区路网和建筑设计的一般准则,并将控规参数前置用来指导街区内的路网和建筑生成,然后说明了本文提出的生成方法的适用范围和实用性。其次,在完成路网和建筑生成性能分析的基础上,探索逐级交互的街区城市设计方法。从控规层面出发,通过少量参数控制多方案快速生成,而设计师利用设计经验在交互中进行方案选优,最终找到优质的街区总体设计方案。最后,研发了城市街区设计及计算分析引擎。该引擎将逐级交互的设计方式融入其中,采用B/S前后端分离和模块化的方式实现,用数据增量渲染的方式保证交互性能;使用Postgre SQL存储地理信息数据,并设计多个数据表的关联关系,建立高效的数据索引;使用Kubernetes编排Docker容器,搭配Nginx提供负载均衡和快速生成能力。该引擎有丰富的交互能力,设计师使用此引擎可以针对街区进行精细化改造,探索设计方案在城市沙盘中与周边既有方案的关系。在方案规划后,城市街区人流预测模块可以对街区内的设计方案进行人流预测,用于辅助方案的合理性判断。此外,本引擎还提供横向扩展的能力,其他关于城市的分析模块可以作为后端服务的一部分,共同提供城市数据分析服务。