道路交通規(guī)劃-3

道路交通規(guī)劃-32023/12/28道路交通規(guī)劃-3第一節(jié)概述道路交通規(guī)劃-3第一節(jié)概述道路交通規(guī)劃-3第一節(jié)概述理念的變化傳統(tǒng)的規(guī)劃理念：將交通規(guī)劃作為城市（土地利用）規(guī)劃的專項規(guī)劃，強(qiáng)調(diào)交通規(guī)劃的附屬作用；新的規(guī)劃理念：交通與土地利用互為因果關(guān)系，交通設(shè)施的建設(shè)拉動沿線的土地利用，相反土地利用的變化帶來人們出行活動的變化，從而誘發(fā)交通的生成，促進(jìn)交通設(shè)施的建設(shè)。強(qiáng)調(diào)交通的導(dǎo)向，尤其是公交的導(dǎo)向TOD(TransitOrientedDevelopment)作用。交通規(guī)劃促進(jìn)或帶動城市規(guī)劃總體布局道路交通規(guī)劃-3第一節(jié)概述道路交通規(guī)劃-3第一節(jié)概述研究的歷史Reilly:1930年代,“來自城市周邊的小商品流通調(diào)查”Christaller&Losch:1940年代,“用地選擇理論”1950年代－1960年代,計算機(jī)的應(yīng)用Harris:1968年,“大規(guī)模土地利用與綜合交通模型的開發(fā)”北美:規(guī)模大、成本高英國:Lowry模型(1964)的改良1970年以后，迅速擴(kuò)大到其它國家1975年(Brotchie,Sharpe)：AustraliaTOPAZ(TechniquefortheOptimalPlacementofActivityinZones)模型日本：歐美模型的改良和應(yīng)用，天野光三(AmanoKozo)、吉川(Yoshikawa)、鈴木(Suziki)道路交通規(guī)劃-3第一節(jié)概述區(qū)位理論-《交通區(qū)位論及其應(yīng)用》，管楚度著，2000區(qū)位：自然地理位置、經(jīng)濟(jì)地理位置和交通地理位置在空間地域上的結(jié)合。區(qū)位理論：關(guān)于人類活動，特別是經(jīng)濟(jì)活動空間組織優(yōu)化的理論。交通與區(qū)位理論：以交通基礎(chǔ)設(shè)施為區(qū)位的基礎(chǔ)物質(zhì)之一，刻畫其結(jié)構(gòu)、密度和部局狀況的理論。道路交通規(guī)劃-3第一節(jié)概述交通與商業(yè)區(qū)位理論：滿足人民的物質(zhì)生活需要、將工業(yè)及其它各業(yè)的產(chǎn)品輸送給消費(fèi)者的服務(wù)行業(yè)。交通與工業(yè)區(qū)位理論：交通方便、集結(jié)成團(tuán)、向市區(qū)邊緣。交通與住宅用地區(qū)位理論：交通方便、可達(dá)性好、環(huán)境（自然、地理、人文）友好。

誘增生成交通量道路交通規(guī)劃-3第二節(jié)城市土地利用分類

《城市用地分類與規(guī)劃建設(shè)用地標(biāo)準(zhǔn)》(GBJ137-90)：城市用地分為10大類、46中類、73小類。10大類：R居住用地、C公共設(shè)施用地、M工業(yè)用地、W倉儲用地、T對外交通用地、S道路廣場用地、U市政公用設(shè)施用地、G綠地、P特殊用地、E水域和其它用地道路交通規(guī)劃-3第二節(jié)城市土地利用分類

道路交通規(guī)劃-3第二節(jié)城市土地利用分類道路交通規(guī)劃-3第二節(jié)城市土地利用分類道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型土地利用模型：描述地區(qū)內(nèi)部經(jīng)濟(jì)活動的選址行為及其作用結(jié)果的土地利用空間分布的數(shù)學(xué)模型。a.預(yù)測模型：在一定的制約條件下，對各種經(jīng)濟(jì)主體的選址行動結(jié)果的土地利用形態(tài)的跟蹤模型。b.優(yōu)化模型：在一定的制約條件下，社會效益目標(biāo)最大化所對應(yīng)的土地利用狀況。道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型

一、漢森(WalterG.Hansen)模型—HowAccessibilityShapesLandUse,1959目的：利用城市內(nèi)小區(qū)的可達(dá)性計算住宅的開發(fā)模型的兩個變量：A、可達(dá)性(Accessibility)：表示某區(qū)所具有、產(chǎn)生與它區(qū)相互作用機(jī)會的可能性。B、開發(fā)可能的土地面積人口的增加住宅分配給各區(qū)道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型小區(qū)ij之間的可達(dá)性：

Aij：i區(qū)對j區(qū)的某活動主體的可達(dá)性值；Sj：j區(qū)內(nèi)某活動主體的規(guī)模，例如就業(yè)人口；Tij：i區(qū)與j區(qū)之間的時間距離；γ：參數(shù)。道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型小區(qū)i的可達(dá)性：可達(dá)性對住戶數(shù)的影響：各小區(qū)可以開發(fā)利用的住宅用地面積比率＝任意時點(diǎn)小區(qū)住宅開發(fā)可能比率住宅開發(fā)率Di=住宅開發(fā)現(xiàn)狀比率／住宅開發(fā)可能比率例如，雇傭的可達(dá)性與住宅開發(fā)率Ｄi的關(guān)系：道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型假設(shè)，每戶的居住面積一定，那么，小區(qū)i的住宅開發(fā)現(xiàn)狀比率：Pi：i小區(qū)的新增戶數(shù)；Pt：全市在時刻t的新增戶數(shù)；Oi：小區(qū)i的新增住戶可能比；Oj：小區(qū)j的新增住戶可能比。道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型模型的特征：A、自區(qū)的可達(dá)性不能在其所在區(qū)考慮；B、時間距離不明確；C、適用于短期預(yù)測。道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型二、勞瑞(I.S.Lowry)模型—AModelofMetropolis,19641、勞瑞模型目的：利用土地利用之間的相互作用定量關(guān)系式，原則上對象區(qū)域為封閉的城市區(qū)域（沒有人員的出入）決定：滿足各小區(qū)土地利用形態(tài)的住戶數(shù)和就業(yè)人口的分布道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型土地利用的活動主體（具有某種目的的土地利用者）a.基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門(basicsector)－已知條件工業(yè)、大型貿(mào)易公司、中央政府機(jī)關(guān)、高校等。不由地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)規(guī)模決定。b.非基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門(retailsector)－由模型內(nèi)部決定商業(yè)、服務(wù)業(yè)、地方政府、中小學(xué)等與居民生活密切相關(guān)。吸引顧客，受地區(qū)人口、經(jīng)濟(jì)規(guī)模影響。c.住戶(employmentorpopulation)被上述兩部門雇傭的住戶數(shù)和人口。道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型勞瑞模型流程圖道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型模型結(jié)構(gòu)：A:面積；B:基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門；D:時間距離F:就業(yè)人口；H:住戶；N:住戶數(shù)；R:非基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門；U:土地利用對象外；α:住戶平均人口；k:組;b:修正系數(shù)；e:人均土地面積φ:市場潛能；Ψ:住戶潛能;m:非基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)分組總數(shù)；n:交通小區(qū)總數(shù)；x:住戶數(shù)權(quán)值；y:就業(yè)人口權(quán)值。非基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門就業(yè)人數(shù)：面積：道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型住戶部門：約束條件：A:面積；B:基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門；D:時間距離F:就業(yè)人口；H:住戶；N:住戶數(shù)；R:非基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門；U:土地利用對象外；α:住戶平均人口；k:組;b:修正系數(shù)；e:人均土地面積φ:市場潛能；Ψ:住戶潛能;m:非基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)分組總數(shù)；n:交通小區(qū)總數(shù)；x:住戶數(shù)權(quán)值；y:就業(yè)人口權(quán)值。道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型2、嘎琳-勞瑞模型嘎琳（R.A.Garin,1966）提出了勞瑞模型的矩陣形式，使勞瑞模型迭代計算更方便。潛能(potential)：連接兩城市中心線相互作用力的大小與兩城市人口的乘積成正比，與距離的平方成反比--J.Q.Stewart和G.K.Zipf，1940

式中，Pi,Pj—城市i,j的人口；Dij—城市i,j間的距離；Fij—相互作用力；K—系數(shù)。道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型城市（或小區(qū)）i的能量為i與所有城市（或小區(qū)）n的相互作用能量之和Stewart的人口潛能的概念：城市（或小區(qū)）i中的人，因城市j的人口誘發(fā)的相互作用的可能性，隨著城市j的人口增加而增高，隨著ij間距離的增加而降低。人口潛能：道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型嘎琳-勞瑞模型：基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)就業(yè)人口向量：基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)人口向量：設(shè)Ejb為小區(qū)j的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門就業(yè)人口，Pjb為居住于小區(qū)j的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門人口

道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型a‘ij--在i區(qū)工作被分布到j(luò)區(qū)的函數(shù)，αj--居住在小區(qū)j的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門的家庭人口。道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型非基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門就業(yè)人口向量：B‘=[b’ij]：非基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門的出行分布模式βi：為小區(qū)i的就業(yè)率道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型最終，就業(yè)人口和總?cè)丝诳梢杂孟率角蟮茫阂陨蟽墒娇梢院喕癁椋旱缆方煌ㄒ?guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型這里，與勞瑞模型中潛能對應(yīng)的分布函數(shù)設(shè)定為：tij—小區(qū)ij間的行程時間同樣，由工作單位到非基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門的出行，同樣通過導(dǎo)入矩陣：道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型就業(yè)人口和人口可以改寫成：道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型三、ITLUP(IntegratedTrafficandLandUsePackage)模型ITLUP(Putman），由非集計居住分配模型(DRAM)和就業(yè)分配模型(EMPAL)組成；兩個模型均為Lowry模型的修正形式。DRAM：采用小區(qū)吸引力和一個小區(qū)的工作人員到其他小區(qū)的就業(yè)崗位的可達(dá)性來評價各小區(qū)住宅分配的主要因素。EMPAL：根據(jù)前一時間的就業(yè)和小區(qū)的吸引力來分配就業(yè)。例如，假定住宅選擇在對雇員最有吸引力的地點(diǎn)，就業(yè)崗位在住宅最易接近的地點(diǎn)。道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型1.非集計居住分配模型(DRAM)DRAM與EMPAL模型針對數(shù)據(jù)差異幾經(jīng)修正。在目前的應(yīng)用中，住宅被分配到小區(qū)的模型是：式中，—小區(qū)i在時間t的住宅估計數(shù)；—小區(qū)i在時間t的吸引力測度；—小區(qū)j到i之間高峰期出行時間；—小區(qū)j到i之間非高峰期出行時間；—全區(qū)域范圍內(nèi)時間t時住宅與雇員之比值βop與βp—經(jīng)驗衍生參數(shù)。道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型小區(qū)本階段吸引力計算模型如下：

式中，Li,t：小區(qū)i在時間t的總土地面積；Ni,tk：小區(qū)i在時間t中收入為k級的居民數(shù)量；θ與γ1…γ4：經(jīng)驗參數(shù)。家庭按年收入分4類，因此上述兩個公式共有4個版本；而這種一體化的模型中DRAM部分就有28個參數(shù)。道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型2.就業(yè)人口分配模型(EMPAL)EMPAL方程中，將就業(yè)人口分配到小區(qū)的模型為：式中，Ej,t—小區(qū)j在時間t相關(guān)部分(基本的、零售業(yè)與服務(wù)業(yè))的就業(yè)人口；Hi,t-1—小區(qū)i在時間t的住宅數(shù)量；Wj,t-1—小區(qū)j在時間t-1的吸引力函數(shù)；rth—全區(qū)域范圍內(nèi)時間t的就業(yè)與時間t-1的住宅的比率；rte—全區(qū)域范圍內(nèi)時間t的就業(yè)與時間t-1的就業(yè)的比率；δ—經(jīng)驗參數(shù)。道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型小區(qū)上一階段吸引力計算模型為：

式中，Lj—小區(qū)j的總圖例面積；δ1與δ2—經(jīng)驗參數(shù)。DRAM模型參數(shù)用1997年美國德克薩斯州奧斯汀地區(qū)住宅及就業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)定過。當(dāng)時，家庭根據(jù)收入估計分為4類，即年收入3萬美元以下、3萬～4.25萬、4.25萬～5.5萬以及5.5萬以上者。道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型EMPAL的參數(shù)用1997年的家庭數(shù)據(jù)及2007年的預(yù)測就業(yè)數(shù)據(jù)標(biāo)定過。這些研究中隱含的假定是工作地點(diǎn)第一、住宅第二。就業(yè)分為3類：基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)就業(yè)(5200個崗位)、零售業(yè)就業(yè)(800個就業(yè)崗位)和服務(wù)業(yè)就業(yè)(3800個就業(yè)崗位)。道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型標(biāo)準(zhǔn)ITLUP模型的局限性：其一，沒有考慮土地利用密度的約束。ITLUP模型將就業(yè)崗位分配到小區(qū)，即使它們沒有足夠的容納就業(yè)崗位和住宅的能力。在美國，每公頃居住土地的最大住宅容納能力一般在25戶左右，每公頃商用土地的最大崗位容納能力一般在100個位置左右。從EMPAL和DRAM得到的家庭與工作崗位分配結(jié)果首先用來滿足小區(qū)中的商業(yè)和居住面積，如果不夠，按比例再分配一些空余土地。其二，DRAM與EMPAL模型只能順序使用，忽視了就業(yè)崗位與住戶之間作用的相互與同時性。其三，ITLUP在分配就業(yè)崗位與住戶數(shù)時沒有考慮土地價格與貨物流。道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型四、優(yōu)化模型小區(qū)活動最優(yōu)配置手法（TechniquefortheOptimalPlacementofActivitiesinZones)模型(澳大利亞rotchie和Sharpe,1975年)TOPAZ模型在劃分為n個小區(qū)的區(qū)域、以m種土地利用活動為對象，決定尋求區(qū)域整體的新開發(fā)費(fèi)用和交通之和最小的活動分布。道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型Z=開發(fā)費(fèi)用+交通費(fèi)用式中，νkj—在小區(qū)j中開發(fā)的土地利用性質(zhì)k的單位費(fèi)用；Xkj—在小區(qū)j中開發(fā)的土地利用性質(zhì)k的新開發(fā)量；cij—小區(qū)i，j之間的交通費(fèi)用；qij—小區(qū)i，j之間的日出行數(shù)。道路交通規(guī)劃-3第三節(jié)土地利用與交通模型其他土地利用與交