城市土地利用與交通需求系統(tǒng)耦合研究

城市作為區(qū)域發(fā)展的重要增長(zhǎng)極，其發(fā)展健康與否，直接影響到整個(gè)區(qū)域的可持續(xù)發(fā)展，而城市土地利用與城市交通需求之間耦合效應(yīng)，又是城市健康發(fā)展的基礎(chǔ)，有關(guān)城市交通需求與土地利用之間的耦合關(guān)系研究，是協(xié)調(diào)城市空間組織、結(jié)構(gòu)與形態(tài)的關(guān)鍵，是認(rèn)識(shí)二者互動(dòng)機(jī)制、演變過(guò)程和系統(tǒng)功能特性與效益的重要基石。本項(xiàng)目以地理信息系統(tǒng)、遙感、交通工程、統(tǒng)計(jì)學(xué)與系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)等的理論和方法為指導(dǎo)，以調(diào)查數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和高空間分辨率遙感影像為數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，從城市交通需求要素與城市土地利用要素耦合關(guān)系分析切入，以城市土地與交通表征關(guān)系分析- - 時(shí)空耦合建模- - 耦合機(jī)理提煉- - 情景分析- - 優(yōu)化配置為研究主線(xiàn)，對(duì)城市交通需求與城市土地利用相互作用的驅(qū)動(dòng)力及系統(tǒng)耦合效應(yīng)進(jìn)行深層次的剖析，從而揭示城市土地利用與交通需求的耦合系統(tǒng)機(jī)理。本項(xiàng)目的研究成果對(duì)于我國(guó)區(qū)域與城市可持續(xù)發(fā)展、城市交通規(guī)劃與城市土地利用規(guī)劃實(shí)踐具有理論指導(dǎo)意義。 2100433B

隨著城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加快，土地利用強(qiáng)度加大，城市用地急劇擴(kuò)張，交通需求與用地矛盾日益突出，造成的城市交通擁擠、空氣質(zhì)量下降、交通事故頻繁等現(xiàn)象已經(jīng)成為制約城市可持續(xù)發(fā)展的主要瓶頸。要從根源上解決這些問(wèn)題，土地利用交通一體化是必經(jīng)之路，城市土地利用與交通系統(tǒng)的耦合關(guān)系研究不斷深化。 本研究在梳理城市土地利用與交通系統(tǒng)互動(dòng)關(guān)系理論并厘清城市土地利用與交通系統(tǒng)互饋機(jī)制基礎(chǔ)上，開(kāi)展城市交通與土地利用互饋演化機(jī)理實(shí)證分析，揭示實(shí)證研究區(qū)兩者互動(dòng)宏觀(guān)定性關(guān)系；基于可達(dá)性分析的新研究范式，進(jìn)行城市交通與土地利用互饋量化評(píng)價(jià)，以揭示實(shí)證研究區(qū)兩者互饋量化關(guān)系；并構(gòu)建了城市土地利用空間演化與交通系統(tǒng)互饋機(jī)制的理論分析框架。引進(jìn)美國(guó)最新的UrbanSim模型，探討將GIS與UrbanSim集成并進(jìn)行改進(jìn)，構(gòu)建集成元胞自動(dòng)機(jī)、多智能體、離散個(gè)體行為選擇與Cube的多模型系統(tǒng)的土地利用交通一體化分析模擬模型，探討本土化應(yīng)用措施。通過(guò)構(gòu)建城市交通與土地利用協(xié)調(diào)評(píng)價(jià)模型，進(jìn)行城市交通——土地利用復(fù)合系統(tǒng)協(xié)調(diào)度評(píng)價(jià)。本研究構(gòu)建了基于時(shí)空動(dòng)態(tài)的雙層土地利用空間分配與交通模型——上層土地利用分配模型和下層交通模型，提供了定量分析方法研究土地利用空間分配策略與交通需求的關(guān)系。采用元胞自動(dòng)機(jī)模型描述土地利用變化的空間屬性，多智能體模型能夠通過(guò)各智能體與環(huán)境和其他智能體的相互作用關(guān)系，靈活地描述決策者的個(gè)體行為。引入Cube Land拍賣(mài)投標(biāo)模型描述土地利用市場(chǎng)中各智能體的相互關(guān)系，從個(gè)體價(jià)值觀(guān)、經(jīng)濟(jì)行為角度捕獲時(shí)空動(dòng)態(tài)的土地利用變化?；贛NL-CA-Agent土地利用模型所構(gòu)建的LandSim土地利用仿真軟件，可以與佛羅里達(dá)標(biāo)準(zhǔn)城市交通模型（FSUTMS）結(jié)合，建立時(shí)空動(dòng)態(tài)的土地利用交通一體化軟件仿真（LandSim- FSUTMS），能夠有效分析和評(píng)估城市土地利用、交通相關(guān)政策、交通與環(huán)境間關(guān)系等。通過(guò)對(duì)美國(guó)佛羅里達(dá)州橙縣2000年、2012年和2025年的定量仿真結(jié)果表明，從長(zhǎng)期規(guī)劃角度看，一體化模型能夠有效緩解交通擁擠、降低各交通排放量指標(biāo)，對(duì)城市的可持續(xù)發(fā)展具有非常重要作用，能夠應(yīng)用到城市土地利用與交通系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程模擬預(yù)測(cè)、以及城市用地管理與城市交通政策評(píng)估的實(shí)踐中，同時(shí)也豐富城市空間結(jié)構(gòu)演化模擬模型的理論與方法體系。 2100433B

隨著遙感GIS深入應(yīng)用，城市空間結(jié)構(gòu)演化模型研究呈現(xiàn)出向宏觀(guān)和微觀(guān)兩極化發(fā)展、與GIS新方法的集成、側(cè)重于對(duì)不確定性問(wèn)題的定性、定量分析和多模型體系的集成等發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)城市交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加快，土地利用強(qiáng)度加大，城市用地急劇擴(kuò)張，交通需求與用地矛盾日益突出，城市土地利用與交通系統(tǒng)的耦合關(guān)系研究不斷深化。本項(xiàng)目在分析城市土地利用與交通系統(tǒng)互動(dòng)關(guān)系演化規(guī)律基礎(chǔ)上，構(gòu)建城市土地利用空間演化與交通系統(tǒng)互饋機(jī)制的理論分析框架。引進(jìn)美國(guó)最新的UrbanSim模型，探討將GIS與UrbanSim集成并進(jìn)行改進(jìn)，建立一個(gè)基于離散個(gè)體行為選擇的、能夠整合模擬城市土地利用與交通需求時(shí)空耦合過(guò)程的一體化模型，使其能應(yīng)用到城市土地利用與交通系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程模擬預(yù)測(cè)、以及城市用地管理與城市交通政策評(píng)估的實(shí)踐中，為城市土地利用規(guī)劃、城市交通規(guī)劃等相關(guān)部門(mén)提供決策依據(jù)，同時(shí)也豐富城市空間結(jié)構(gòu)演化模擬模型的理論與方法體系。

上篇 理論篇

第1章 城市土地利用與交通協(xié)調(diào)發(fā)展理論分析 3

1.1 土地利用與交通互動(dòng)反饋理論 3

1.1.1 土地利用對(duì)交通系統(tǒng)的影響 4

1.1.2 交通系統(tǒng)對(duì)土地利用的影響 4

1.2 土地利用開(kāi)發(fā)模式影響因素 5

1.2.1 城市土地利用開(kāi)發(fā)強(qiáng)度 5

1.2.2 城市土地利用空間形態(tài) 8

1.2.3 城市土地利用功能組織 10

1.3 不同土地利用模式的交通適應(yīng)性簡(jiǎn)析 11

1.3.1 開(kāi)發(fā)強(qiáng)度的適應(yīng)性 11

1.3.2 空間形態(tài)的適應(yīng)性 11

1.3.3 功能組織的適應(yīng)性 12

1.4 土地利用與交通的協(xié)調(diào)發(fā)展 12

1.4.1 交通供給引導(dǎo)土地利用 12

1.4.2 交通需求與土地利用一體化 14

參考文獻(xiàn) 16

第2章 城市土地利用與交通互動(dòng)關(guān)系實(shí)證分析 17

2.1 土地利用與交通互動(dòng)反饋關(guān)系 17

2.1.1 土地利用對(duì)交通系統(tǒng)的主導(dǎo)作用 17

2.1.2 交通系統(tǒng)對(duì)土地利用的反饋?zhàn)饔?20

2.2 新加坡—土地利用與交通一體化規(guī)劃 21

2.2.1 新加坡土地利用與交通整合規(guī)劃措施 22

2.2.2 面向可達(dá)性而非機(jī)動(dòng)性提升的軌道交通系統(tǒng) 23

2.3 哥本哈根—公共交通引導(dǎo)土地利用 26

2.3.1 手指形規(guī)劃 26

2.3.2 交通政策的支持 29

2.4 香港—土地混合利用及立體開(kāi)發(fā) 31

2.4.1 土地的混合立體開(kāi)發(fā) 31

2.4.2 香港城市土地利用與交通協(xié)調(diào)發(fā)展 33

2.5 新宿—軌道交通與周邊用地聯(lián)合開(kāi)發(fā) 34

2.5.1 軌道交通站點(diǎn)的立體開(kāi)發(fā) 34

2.5.2 新宿商業(yè)與軌道交通聯(lián)合開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 37

參考文獻(xiàn) 38

中篇 方法篇

第3章 城市土地利用與交通一體化規(guī)劃支持系統(tǒng) 41

3.1 土地利用與交通一體化規(guī)劃支持系統(tǒng)的必要性 41

3.2 土地利用與交通一體化規(guī)劃支持系統(tǒng)的作用 42

3.2.1 比選方案 42

3.2.2 評(píng)估實(shí)施效果 43

3.3 土地利用與交通一體化規(guī)劃支持系統(tǒng)研究進(jìn)展 43

3.4 土地利用與交通一體化規(guī)劃支持系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) 46

參考文獻(xiàn) 48

第4章 土地利用與交通整合模型——TRANUS 50

4.1 TRANUS模型在國(guó)際上的應(yīng)用 50

4.2 項(xiàng)目基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備 51

4.3 TRANUS模型的基本操作 52

4.3.1 TRANUS模型的結(jié)構(gòu) 52

4.3.2 運(yùn)行和調(diào)整基礎(chǔ)方案 72

參考文獻(xiàn) 86

下篇 應(yīng)用篇

第5章 城市土地利用與交通協(xié)調(diào)發(fā)展應(yīng)用研究 89

5.1 既有土地開(kāi)發(fā)狀態(tài)下的交通解析 89

5.1.1 既有土地開(kāi)發(fā)概況 89

5.1.2 交通特征解析 95

5.1.3 區(qū)域交通系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià) 100

5.2 交通與土地利用協(xié)調(diào)發(fā)展研究和評(píng)價(jià) 109

5.2.1 各發(fā)展區(qū)區(qū)位特征分析 109

5.2.2 交通與土地利用協(xié)調(diào)發(fā)展研究 111

5.2.3 交通與土地利用協(xié)調(diào)發(fā)展評(píng)價(jià) 130

5.2.4 交通與土地利用協(xié)調(diào)發(fā)展的建議 132

參考文獻(xiàn) 139

第6章 基于道路暢通可靠度的土地利用開(kāi)發(fā)強(qiáng)度研究 140

6.1 問(wèn)題的提出 140

6.2 暢通可靠度 142

6.2.1 暢通可靠度的定義 142

6.2.2 暢通可靠度的計(jì)算方法 142

6.2.3 暢通可靠度與飽和度的關(guān)系 142

6.3 土地開(kāi)發(fā)強(qiáng)度的評(píng)估與優(yōu)化 143

6.3.1 區(qū)域出行產(chǎn)生和吸引量的計(jì)算 144

6.3.2 土地開(kāi)發(fā)方案的評(píng)估 145

6.3.3 土地開(kāi)發(fā)方案的優(yōu)化 146

6.4 案例分析 147

6.4.1 評(píng)估階段 147

6.4.2 優(yōu)化階段 150

6.5 結(jié)論 152

參考文獻(xiàn) 153

第7章 城市建成環(huán)境與道路擁擠收費(fèi)的汽車(chē)尾氣排放效應(yīng)分析 154

7.1 問(wèn)題的提出 154

7.2 已有研究的回顧與總結(jié) 155

7.3 案例研究 159

7.3.1 區(qū)域發(fā)展方案 159

7.3.2 數(shù)據(jù)來(lái)源 161

7.4 研究方法 162

7.4.1 江陰市整合模型的建立與校正 163

7.4.2 汽車(chē)尾氣排放模型 169

7.4.3 多元回歸分析 170

7.4.4 TAZ分類(lèi)：因子分析與聚類(lèi)分析 171

7.5 結(jié)果和分析 174

7.5.1 建成環(huán)境獨(dú)立要素的分析（回歸分析結(jié)果） 175

7.5.2 建成環(huán)境各要素組合分析（聚類(lèi)分析結(jié)果） 176

7.6 結(jié)論 179

參考文獻(xiàn) 181

第8章 道路收費(fèi)對(duì)潛在工作崗位可達(dá)性的影響——基于空間經(jīng)濟(jì)學(xué)視角 184

8.1 問(wèn)題的提出 184

8.2 已有研究的回顧與總結(jié) 187

8.2.1 城市建成環(huán)境與出行行為 187

8.2.2 道路收費(fèi)對(duì)工作崗位分布的影響 188

8.2.3 道路收費(fèi)對(duì)PJA的影響 189

8.3 案例分析區(qū)域—江陰市 191

8.3.1 區(qū)域發(fā)展方案 191

8.3.2 道路收費(fèi)方案 191

8.3.3 數(shù)據(jù)來(lái)源 192

8.4 研究方法 192

8.4.1 TRANUS模型 192

8.4.2 PJA指標(biāo) 194

8.4.3 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與建成環(huán)境基本因素的提取 195

8.4.4 PJA的空間經(jīng)濟(jì)學(xué)模型 197

8.4.5 區(qū)分道路收費(fèi)對(duì)PJA的影響 197

8.5 結(jié)果和分析 199

8.5.1 PJA分析 199

8.5.2 空間經(jīng)濟(jì)學(xué)模型結(jié)果分析 202

8.5.3 聚類(lèi)分析結(jié)果分析 204

8.6 結(jié)論 207

參考文獻(xiàn) 210

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