交通规划与土地利用规划的一体化模型综述

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交通规划与土地利用规划的一体化模型综述

摘要：在城市发展过程中，随着“城市病”的出现，城市发展理念正由“蔓延式”增长向“精明增长”转变，交通规划和土地利用的相互作用关系及协调性受到学者们的重视。毛蒋兴、闫小培对二者之间的关系进行了研究，从定性、定量、两者协调关系及模型角度对交通与土地利用的协调关系进行探讨。指出土地利用是交通需求的根源，交通水平会影响土地利用状况，二者存在“轮转”式互动关系。提出交通与土地利用的“源流”式互动机理。在城市不断发展中，两者存在着深刻的耦合关系，土地规划决定着交通规划，交通规划又在一定程度上引导着土地利用结构的变化。城市交通与土地利用二者存在相互作用关系，城市交通与土地利用的协调性发展是城市发展进程中需要迫切解决的问题。交通规划与土地利用一体化模型的开发和推广应用是解决土地使用和交通协调规划的重要工具。 关键词：交通规划；土地规划；一体化；模型 1.交通的发展阶段

1.1 20 世纪60 年代，经济高速发展，引发大规划理念，而对工程的重视则产生和推动了交通在工程领域的发展。此时理论界十分重视物质性规划模型的研究，实践部门则关注交通供给（特别是道路基础设施的建设）对土地利用的影响。 1.2 20 世纪70 年代，人文社会化经济因素受到关注，经济发展趋缓，产生了对交通需求管理的关注。此时学者们十分重视对交通需求的分析，其理论和相关模型的研究在哲学基础上也产生了变化，开始重视人文主义及其影响。

1.3 20 世纪80 年代，交通需求管理进一步受到重视，学者们尝试了多种类型的交通需求分析和探讨交通需求管理的新手段。在模型研究方面，多学科的交叉趋势更加明显，而且更多地由以数量分析为主转向政策研究结合数量分析，强化了社会、人文分析的地位。此时综合模型受到重视。

1.4 20 世纪90 年代，环境因素受到重视，空间信息技术的发展推动了传统方法的变革，且可持续发展也受到了重视。其在理论上表现为，以某一学科为主轴展开交叉学科的研究。此时对人文因素的重视，使得GIS 得到应用。相应地，目前国内对交通与土地利用一体化问题的深入研究还较欠缺，如何真正协调二者关系还未在管理层面上得到很好的实现。以下通过概述国外交通与土地利用一体化规划、管理的理论、实践进展（包括交通供给与土地利用关系和交通需求与土地利用关系等两大方面），并分别选择蔓延式和集中式两种典型发展地区的代表 — 北美和新加坡为例，剖析各自的发展经验，为中国城市规划提供参考。 2.交通与土地利用一体化模型的基本原理

从系统论的视角看，交通规划与土地利用一体化模型是以经济学、地理学、社会学和概率统计为理论支撑，由多个子系统构成的复杂层次系统，每个子系统都以数学函数的方式加以抽象化表达。土地利用和交通供应、需求是正向和逆向循环作用于两者的循环反馈关系，一体化模型正基于这一关系进行构建。交通规划与土地利用一体化模型作为模拟预测城市演化过程的重要工具，将土地系统和交通系统量化，建立模型，并寻找二者之间的耦合点。在一体化模型中，交通可达性、交通成本、土地价格等因素常作为中间变量，将土地模型和交通模型耦合成完整的一体化系统。在ＥＭＰＡＬ／ＤＲＡＭ的实现过程中以出行时间为连接点，建立了交通与土地之间的联系。ＭＥＰＬＡＮ将交通量和社会产品进行价格量化，通过调整贸易价格来实现交通与土地利用之间的平衡，从而实现一体化。ＴＲＡＮＵＳ模型是以交通可达性和出行费用为中间变量，实现用地系统与交通


系统间的联系和相互转化。Ｈｕｎｔ对现有各类城市土地交通模型的构建框架及理论进行了完整论述，可为今后一体化模型的构建起到指导和借鉴作用。 3.交通需求与土地利用关系理论与模型研究

第二次世界大战以后，在理论与模型研究方面，城市研究领域经历了“数量革命”，产生了试图采用物理学、数学的相关模型方法解析城市空间结构的空间分析学派。这期间，在城市交通规划中，数量模型也得到重视和应用，典型的例子当数1944年在美国开展的第一次大规模交通OD调查，调查中建立的交通四阶段分析模型在20世纪50年代后逐步得到完善并在很多城市中得到推广应用。此类模型将交通区作为交通预测的基本单元，采用交通区的总体土地利用、居民交通出行和相关的社会经济统计数据进行预测，是典型的工程学方法。这些模型，专注于需求增长预测，并以需求为依据制定交通规划以满足交通需求，其发展是与当时大开发建设的背景相适应的。20世纪70年代，在经历了“数量革命”的浪潮之后，城市研究相关学科都进入了多元化时期，交通与土地利用模型研究将经济学的基本理论引入传统的模型中进行改进，其或建立基于微观行为调查的分析模型、或进行模型的实证验证并改进。此类模型多区别于以前的模型，主要是由于该时期社会、经济等领域的研究介入交通模型研究，使交通规划由单纯的工程领域扩展到整个城市社会、经济、环境和政策等领域，如Topac和Ilut模型。这些模型与西方城市大规模基础设施建设已经完成、经济增长趋缓、城市发展目标由原来的以城市大规模改造更新为主，向以内部协调为主转变的历史背景相适应。 4.交通与土地利用一体化模型分类

交通与土地利用一体化模型的分类方式有很多种，学者分别从适用范围、学科划分、使用的建模方法对其进行分类。本文按照模型主体采用的建模方法，在查阅总结国内外现有模型的综述文献基础上，将主流的一体化模型分为以下几类： 4.1基于 Ｌｏｗｒｙ 理论的模型

由Ｌｏｗｒｙ于１９６４年建立的都市模型（也称重力模型）是最早的土地利用模型，其核心是物理学中的重力模型，对现实中的城市系统进行静态均衡分析。模型假定一定数量的就业驱动着经济发展，工作位置决定了职工的居住位置，而有工作的职工对居住和其他服务的需求又反过来形成了非基本就业，家庭和就业都受制于区域就业和家庭总和。由此发展起来的同类模型的典型代表是由Ｐｕｔｍａｎ等人开发的住房和就业分派模型（ＤＲＡＭ／ＥＭＰＡＬ），建立了交通—土地使用软件包。 4.2数学规划模型

数学规划模型是通过数学原理建立约束目标函数的方法，以早期竟租方程为代表的居住线性规划模型应用为开始。其中的 ＴＯＰＡＺ模型和土地使用优化系统模型（ＰＯＬＩＳ）等主要从宏观视角进行建模，而 Ｕｒｂａｎｓｉｍ、ＭＡＳＴＥＲ 和 ＩＬＵＴＥ 等模型注重微观的模拟分析。ＰＯＬＩＳ模型利用随机效用最大理论建立目标函数，并采用熵最大化理论限制城市规划边界，模拟就业和居住等用地和交通流的空间分布。 5.结束语

目前，世界上很多国家都普遍存在土地资源浪费、交通拥挤、环境污染、城市综合效益下降等问题。交通与土地利用一体化规划与管理是有效的措施之一。在这方面，大体上有两大类方法：一是通过交通与土地利用一体化规划，减少交通量；二是制定一系列的交通需求管理措施。本文通过对该领域的综述认为，在理论与模型研究方面，交通与土地利用一体化规划模型的研究较广泛，在实践方


面，则主要通过发展战略、规划理念和具体的规划管理措施等体现。对于快速发展的中国城市，交通与土地利用的协调具有重要的意义。

参考文献：

[1]李道勇.大都市区多中心视角下轨道交通与新城的协调发展[D].天津大学，2014.

[2]陈翔.轨道交通对控规阶段土地使用强度影响研究[D].长安大学，2014. [3]段亚琼.控规全覆盖下的交通规划内容与技术方法初探[D].长安大学，2014. [4]魏恕.城市交通与土地利用微观互动关系的研究与仿真[D].西南交通大学，2014.

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