交通模型用地和交通需求模型

1、交通模型用地和交通需求模型3.1 概述概述一、背景与意义二、交通与土地利用的关系三、研究的历史一、背景与意义近代工业文明，人类活动范围加大，遍及全球。城市的发展和城市化进程的日益加快，我国城市将同时面临土地、人口和机动化土地、人口和机动化三方面的巨大压力。应对城市交通问题人们尝试了不同的解决途径。拓宽道路和修建新的交通设施限制小汽车使用使用先进的交通控制管理系统对交通拥挤、汽油、停车的经济定价政策等 路堵修路、再堵再修路的不良循环难以达成交通与城市发展的良性互动将交通与土地利用整合起来，从出行生成的角度控制和引导交通交通导向开发(TOD)、土地混合利用规划优化出行方式、缩短平均出行距离研究城市

2、交通与土地利用关系具体体现在以下方面：(l)提供从根源上缓解城市交通拥堵的方法；(2)为城市空间结构调整提供依据；(3)为城市可持续发展奠定基础；(4)拓宽了城市规划等相关领域的理论与方法体系。1、城市交通二、交通与土地利用的关系 城市交通从供需的角度可界定为交通需求与交通供给交通需求与交通供给两大层面。交通需求和交通供给相互影响、相互作用，需求是供给产生的原因需求是供给产生的原因，而供给的目的在于更好地为需求服务。，而供给的目的在于更好地为需求服务。2、土地利用农业经济学领域中，农业经济学领域中，是指在特定的社会生产方式下，人类依据土地的自然和社会属性，进行有目的的开发、利用、整治和保护的活

3、动过程。城市规划领域中，城市规划领域中，“土地利用”的一般意义是城市功能范畴(如居民区、工业、商业区、零售区、政府机关空间及休闲区)中的空间分布或地理类型。城市土地利用，又称城市用地，城市土地利用，又称城市用地，是指用于建设和城市机能运转所需要的土地，包括己经建设利用的土地和已列入城市规划区范围尚待开发使用的土地。表征城市土地利用的相关概念主要包括城市土地利用结构、城市土地利用结构、土地利用形态、土地混合利用程度、土地价格、人口密度、容积率土地利用形态、土地混合利用程度、土地价格、人口密度、容积率等。u土地利用形态是产生交通的源泉，决定城市交通的发生、吸引及方式选择，从宏观上决定城市交通需求及

4、供给模式u 城市交通系统的发展又对城市空间结构和土地利用形态产生反作用，交通改变城市各地区的可达性，进而影响用地规模、强度及空间分布u 制定交通政策、解决复杂城市交通问题的基础，有助于解决如何以有限的土地资源实现最佳的利用效益，实现交通和城市的可持续发展3、互动关系土地利用改变土地利用改变 改善交通设施改善交通设施可达性的变化可达性的变化土地价格改变土地价格改变居民出行的变化居民出行的变化交通需求的变化交通需求的变化交通与土地利用之间的互动关系影响因素交通参数期望影响居住密度出行长度高密度居住并不能产生较短的出行，居住和岗位的混合可能产生短程出行出行频率影响较小，如果出行较短，出行频率可能提高

5、方式选择高密度居住是有效公交系统的前提，如果出行变短，步行和自行车出行比例将会增加岗位密度出行长度岗位与居住的平衡可能导致更短的出行出行频率很少的影响，如果出行变短，出行频率会增加方式选择如果存在有效的公交系统，车辆的使用可能减少，如果出行变短，步行和自行车出行比例将会增加邻域设计出行长度有吸引力的公共空间和商业服务可能增加内部出行出行频率如果出行变短，出行频率增加方式选择街道布置、行人空间、非机动车道可能增加步行和自行车的出行比例位置出行长度周长增加使得出行长度增加出行频率没有影响方式选择离公交车站较近的选址公交出行比例增加城市规模出行长度出行长度与城市规模成反比出行频率有一定影响，城市规模

6、越大，出行频率可能越小方式选择大城市具有较为有效的公交系统，所以大城市的公交出行更多4、规划理念的改变新的规划理念：新的规划理念：交通与土地利用互为因果关系，交通设施的建设拉动沿线的土地利用，相反土地利用的变化带来人们出行活动的变化，从而诱发交通的生成，促进交通设施的建设。 强调交通的导向交通的导向，尤其是公交的导向公交的导向TOD( Transit Oriented Development)TOD( Transit Oriented Development)作用。传统的规划理念：传统的规划理念：将交通规划作为城市（土地利用）规划的专项规划，强调交通规划的附属作用；交通规划促进或带动城市规划交

7、通规划促进或带动城市规划 总体布局总体布局三、研究的历史Reilly : 1930年代,“来自城市周边的小商品流通调查”Christaller & Losch: 1940年代,“用地选择理论”1950年代1960年代,计算机的应用Harris : 1968年,“大规模土地利用与综合交通模型的开发”北美 : 规模大、成本高英国 : Lowry模型(1964)的改良1970年以后，迅速扩大到其它国家1975年(Brotchie, Sharpe )：TOPAZ(Technique for the Optimal Placement of Activity in Zones)模型日本：欧美模型

8、的改良和应用，一体化都市模型包括 CALUTAS 模型 (computer-aided land use transport analysis system)(Nakamura et al, 1983) 、大阪模型 (Amano et al, 1985) 。 Australia目前采用的土地利用与交通规划模型重点是在一体化城市一体化城市分析模型的开发分析模型的开发方面。数学上，这些模型利用了非线性数学规划方法、区域间投入产非线性数学规划方法、区域间投入产出出方法，而最近的计量经济学和微观模拟方面的进展可综合解决出行需求、居住、就业、服务和城市用地建模出行需求、居住、就业、服务和城市用地建模问题

9、。 一、我国城市土地的用途分类二、国外城市土地用途分类三、城市土地利用的研究理论3.2 城市土地利用分类城市土地利用分类一、我国城市土地的用途分类我国 2012年1月颁布的国家标准城市用地分类与规划建设用城市用地分类与规划建设用地标准地标准（GB 50137 2011）中，将城市用地分为将城市用地分为8 8大类、大类、3535中类中类、4343小类。小类。 8大类：R R居住用地、A A公共管理与公共服务用地、B B商业服务业设施用地、M M工业用地、W W物流仓储用地、S S道路与交通设施用地、U U公用设施用地、G G绿地与广场用地。例如居住用地大类分为三中类。一类居住用地为市政公共设施齐

10、全，布局完整，环境良好，低层为主的居住用地；二类居住用地为市政公共设施齐全，布局完整，环境较好，中、高层为主的居住用地；三类居住用地为设施较欠缺、环境较差，需要加以改造的简陋住宅为主的用地。 城市土地利用规划图（控规）城市土地利用规划图（控规）二、国外城市土地用途分类 美国土地用途采用分区制 (zoning) 分类并由各州政府制定，国家没有统一的标准。 日本的城市规划法规定了居住类、商业类和工业类 3大类、12小类土地用途，如表所示。用地大类 细分类 说明 居住类 1.第一类低层居住专用地 保证良好的低层居住环境的土地 2.第二类低层居住专用地 以保证良好的低层居住环境为主的土地 3.第一类中

11、、高层居住专用地 保护良好的中、高层居住环境的土地 4.第二类中、高层居住专用地 以保护良好的中、高层居住环境为主的土地 5.第一类居住专用地 以保护居住环境的土地 6.第二类居住专用地 以保护居住环境为主的土地 7.准居住地作为道路的沿道、谋求提高与所在地特性相吻合的业务的方便，同时保护与之相协调的居住环境的土地 商业类 8近邻商业用地 以对附近居民提供日用品为主要业务、供商业和其它业务用途的土地 9商业用地 供以商业为主的业务用途的土地 工业类 10准工业用地 供对环境没有恶化影响的工业为主用途的土地 11工业用地 供工业用途为主的用地 12工业专用地 主要供工业用途的用地 12类土地用途

12、在城市中的布置情况 三、城市土地利用的研究理论 最早揭示城市土地利用和交通系统相互作用问题的研究还是来源于对城市用地发展的研究。城市规划学则是从城市用地的功能划分、城市的形态及城市城市用地的功能划分、城市的形态及城市拓展的模式拓展的模式等角度进行研究。同心圆理论（伯吉斯）1、城市土地利用模式理论城市规划学城市规划学 1925年伯吉斯对芝加哥城市土地利用结构分析总结出来这一理论模型。他认为城市地域受向心、专业化、分离、离心性受向心、专业化、分离、离心性四种力的影响，在这四种作用力的综合作用下，城市地域产生了地域分异。该学说认为城市以不同功能的用地围绕单一核心，有规则向外扩展形成同心圆结构; 考虑

13、到交通线对城市地域结构的影响，巴布科克在1932年对这一理论进行了修正，提出了轴向轴向同心圆同心圆的城市地域结构模式。他认为城市主要活动沿交通干线分布，商业中心区有沿放射线延伸形成星状形态的趋势。扇型理论(H. Hoyte霍伊特) 此理论的核心是各类城市用地趋向于沿主要交通线路和沿自然障碍物最少的方向由市中心向市郊区呈扇形发展。多核心理论(C.D.Harris) 美国地理学家哈里斯和乌尔曼在1954年提出了多中心的城市结构模式。此理论强调城市土地利用过程中并非只形成一个商业中心区，而是会出现多个商业中心区。其中一个主要商业区为城市的核心，其余为次核心。理想城市模式（塔弗） 中央商务区中心边缘区

14、中间带外缘带近郊区五部分构成。大都市地域结构模式（穆勒）2、土地利用模型土地利用模型土地利用模型：描述地区内部经济活动的选址行为及其作用结果的土地利用空间分布的数学模型。a.a.预测模型：预测模型：在一定的制约条件下，对各种经济主体的选址行动结果的土地利用形态的跟踪模型。b.b.优化模型：优化模型：在一定的制约条件下，社会效益目标最大化所对应的土地利用状况。城市经济学城市经济学3.3 土地利用与交通模型土地利用与交通模型最优策略模型回归模型空间关系模型空间输入/输出模型随机效用模型微观仿真模型3.3 土地利用与交通模型土地利用与交通模型u最优策略模型（optimizing model）优点：作

15、为决策支持工具，提供最优成果，即最小成本缺点：无法将计算结果进行展示；无法表现变化的时间过程；缺少反映经济总量的指标；参数过于复杂应用：TOPAZ（technique for optimal placement of activities in zones）开发费用+交通费用最小u回归模型（regression model）优点：易于建立缺点：无法说明交通行为变化特征；理论依据不足；无法有效描述交通系统特征；预测能力也不足。应用：EMPIRIC模型u空间关系模型（spatial interaction model）集聚模型，通过计算各类空间活动的交通出行量来反馈土地利用规划方案的效果。Lowr

16、ys model（劳瑞模型）u空间输入/输出模型（spatial input-output model）通过分析反映土地利用规划方案的各类输入参数的相互关系，计算出反映土地利用与交通的互动关系输出结果数据。MEPLAN模型已有商用软件，“黑箱”，无法判断输入数据和输出结果的正确性。u随机效用模型（random utility model）模拟微观层面的活动场所、交通出行的变化情况，从某一时间点开始模拟。Steven Lermans modelu微观仿真模型（microsimulation model）以单个家庭为单位，模拟一段时间内的居住、工作、出行等一系列活动。Michael Wegener

17、s model, Master model一、汉森(Walter G. Hansen)模型目的：利用城市内小区间的可达性计算住宅用地的开发可达性(Accessibility)：表示某小区所具有、产生与其它小区相互作用机会的可能性。开发可能的土地面积人口的增加住宅分配给各区How Accessibility Shapes Land Use,1959ijjijTSA/交通小区交通小区i i、j j之间的可达性：之间的可达性：i区对j区的某活动主体的可达性值；ijA：j区内某活动主体的规模，例如就业人口；jS：i区与j区之间的时间距离；ijT：参数。ijjijjiTSA/,小区i的可达性：住宅开发率

18、Di=住宅开发现状比住宅开发可能比7 . 2ijiAKD例如，雇用的可达性与住宅开发率i的关系：模型的特征：各小区的可达性不能在其所在区单独考虑；时间距离不明确；适用于短期预测。二、 劳瑞(I.S.Lowry)模型1.模型的概要目的：利用土地利用土地利用之间的相互作用关系式原则上，对象区域为封闭的城市区域（没有人员的出入）决定各区的住户数和就业人口的分布土地利用形态土地利用的活动主体（具有某种目的的土地利用者）a.基础产业部门(basic sector)已知条件 工业、大型贸易公司、中央政府机关、高校等。不由地区社会经济规模决定。b.非基础产业部门(retail sector)由模型内部决定

19、商业、服务业、地方政府、中小学等与居民生活密切相关。吸引顾客，受地区人口、经济规模影响。c.住户(employment or population)被上述两部门雇佣的住户数和人口。单向作用影响2. 模型的流程国家及地方的社会、经济体系基础产业部门的就业人口、配置、利用面积非基础产业部门的就业人口、配置、利用面积住户数、部门、利用面积交通系统土地利用制度3.模型结构HjRjBjUjjAAAAA面积：NEkk非基础产业部门就业人数：nijkakijikkkjEyDNxb111kjnjkkjkjEEkjmkBjjEEE1kjmkkRjEeA1其中，A:面积；B:基础产业部门；D:时间距离；E:就业人口；H:住户；N:住户数；R:非基础产业部门；U:土地利用对象外；:住户平均人口；k:组;b:修正系数；e:人均土地面积；:潜在市场；m:非基础产业分组总数；n:交通小区总数；x:住户数权值；y:就业人口权值。njjEfN1住户：ijniiDEg/111jnjNNjjs.t.kjkjZE0kjEorHjHjjAZNBjUjjRjAAAA其中，A:面积；B:基础产业部门；D:时间距离；H:住户部门；N:住户数；R:非基础产业部