道路交通规划-3

第三节 土地利用与交通模型
就业人口和人口可以改写成：
第三节 土地利用与交通模型
三、ITLUP(Integrated Traffic and Land Use Package) 模型 ITLUP(Putman），由非集计居住分配模型(DRAM)和就业分 配模型(EMPAL)组成；两个模型均为Lowry模型的修正形式。 DRAM：采用小区吸引力和一个小区的工作人员到其他小区的 DRAM 就业岗位的可达性来评价各小区住宅分配的主要因素。 EMPAL：根据前一时间的就业和小区的吸引力来分配就业。 例如，假定住宅选择在对雇员最有吸引力的地点，就业岗位 在住宅最易接近的地点。
第一节 概述
第一节 概述
第一节 概述
理念的变化 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； 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，尤其是公交 的导向TOD( Transit Oriented Development)作用。 交通规划促进或带动城市规划 总体布局
Pi ：i小区的新增户数； Pt ：全市在时刻t的新增户数； Oi：小区i的新增住户可能比； Oj：小区j的新增住户可能比。
第三节 土地利用与交通模型
模型的特征： A、自区的可达性不能在其所在区考虑； B、时间距离不明确； C、适用于短期预测。
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模型—A Model of Metropolis, 1964 二、劳瑞(I.S.Lowry)模型 劳瑞 模型 1、劳瑞模型 目的：利用土地利用之间的相互作用定量关系式，原则上 对象区域为封闭的城市区域（没有人员的出入） 决定：满足各小区土地利用形态的住户数和就业人口的分 布
第二节 城市土地利用分类
第二节 城市土地利用分类
第二节 城市土地利用分类
第三节 土地利用与交通模型
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.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.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。
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小区本阶段吸引力计算模型如下：
式中，Li,t ：小区i在时间t的总土地面积； Ni,tk：小区i在时间t中收入为k级的居民数量； θ与γ1…γ4：经验参数。 家庭按年收入分4类，因此上述两个公式共有4个版本； 而这种一体化的模型中DRAM部分就有28个参数。
第三节 土地利用与交通模型
第三节 土地利用与交通模型
1.非集计居住分配模型(DRAM) DRAM与EMPAL模型针对数据差异几经修正。在目前的应用 中，住宅被分配到小区的模型是：
式中，
—小区i在时间t的住宅估计数； —小区i在时间t的吸引力测度； —小区j到i之间高峰期出行时间； —小区j到i之间非高峰期出行时间； —全区域范围内时间t时住宅与雇员之比值 βop与βp —经验衍生参数。
第三节 土地利用与交通模型
劳瑞模型流程图
第三节 土地利用与交通模型
模型结构： 模型结构：
面积： 非基础产业部门就业人数： A:面积； B:基础产业部门； D:时间距离 F: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； α:住户平均人口； k:组; b:修正系数； e:人均土地面积 φ:市场潜能； Ψ:住户潜能; 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。
非基础产业部门就业人口向量：
B‘= [b’ij ] ：非基础产业部门的出行分布模式
Байду номын сангаас
βi ：为小区i的就业率
第三节 土地利用与交通模型
最终，就业人口和总人口可以用下式求得：
以上两式可以简化为：
第三节 土地利用与交通模型
这里，与劳瑞模型中潜能对应的分布函数设定为：
tij—小区ij间的行程时间 同样，由工作单位到非基础产业部门的出行，同样通过导 入矩阵：
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四、优化模型 小区活动最优配置手法（Technique for the Optimal Placement of Activities in Zones)模型(澳大利亚 rotchie和 Sharpe, 1975年) TOPAZ模型在划分为n个小区的区域、以m种土地利用活动 为对象，决定寻求区域整体的新开发费用和交通之和最小 的活动分布。
第三节 土地利用与交通模型
嘎琳-劳瑞模型： 基础产业就业人口向量： 基础产业人口向量： 设Ejb为小区j的基础产业部门就业人口，Pjb为居住于小区j 的基础产业部门人口
第三节 土地利用与交通模型
a‘ij--在i区工作被分布到j区的函数， αj --居住在小区j的基础产业部门的家庭人口。
第三节 土地利用与交通模型
第三节 土地利用与交通模型
一、汉森(Walter G. Hansen)模型 汉森 模型—How Accessibility 模型 Shapes Land Use,1959 目的：利用城市内小区的可达性计算住宅的开发 模型的两个变量： A、可达性(Accessibility)：表示某区所具有、产生 与它区相互作用机会的可能性。 B、开发可能的土地面积
2.就业人口分配模型(EMPAL) EMPAL方程中，将就业人口分配到小区的模型为：
式中，Ej,t—小区j在时间t相关部分(基本的、零售业与服务 业)的就业人口； Hi,t-1 —小区i在时间t的住宅数量； Wj,t-1 —小区j在时间t-1的吸引力函数； rth —全区域范围内时间t的就业与时间t-1的住宅的比率； rte —全区域范围内时间t的就业与时间t-1的就业的比率； δ—经验参数。
式中，Pi,Pj—城市i,j的人口； Dij—城市i,j间的距离； Fij—相互作用力； K—系数。
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城市（或小区）i的能量为i与所有城市（或小区）n的相互 作用能量之和
Stewart的人口潜能的概念：城市（或小区）i中的人，因城 市j的人口诱发的相互作用的可能性，随着城市j的人口增加 而增高，随着ij间距离的增加而降低。人口潜能：
第一节 概述
第一节 概述
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 )：Australia TOPAZ(Technique for the Optimal Placement of Activity in Zones)模型 日本：欧美模型的改良和应用，天野光三 (Amano Kozo)、 吉川(Yoshikawa)、铃木(Suziki)
第三节 土地利用与交通模型
EMPAL的参数用1997年的家庭数据及2007年的预测就业数据 标定过。这些研究中隐含的假定是工作地点第一、住宅第二。 就业分为3类：基础产业就业(5200个岗位)、零售业就业(800 个就业岗位)和服务业就业(3800个就业岗位)。
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标准ITLUP模型的局限性： 其一，没有考虑土地利用密度的约束。ITLUP模型将就业岗 位分配到小区，即使它们没有足够的容纳就业岗位和住宅的 能力。在美国，每公顷居住土地的最大住宅容纳能力一般在 25户左右，每公顷商用土地的最大岗位容纳能力一般在100 个位置左右。从EMPAL和DRAM得到的家庭与工作岗位分配 结果首先用来满足小区中的商业和居住面积，如果不够，按 比例再分配一些空余土地。 其二，DRAM与EMPAL模型只能顺序使用，忽视了就业岗位 与住户之间作用的相互与同时性。 其三，ITLUP在分配就业岗位与住户数时没有考虑土地价格 与货物流。
人口的增加
住宅
分配给各区
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小区ij之间的可达性：
A ij = S j /T
γ ij
Aij ：i区对j区的某活动主体的可达性值； Sj ：j区内某活动主体的规模，例如就业人口； Tij：i区与j区之间的时间距离； γ：参数。
第三节 土地利用与交通模型
小区i的可达性：
Ai =
第三章 交通与土地利用 (Traffic and Land Use)
第一节 概述 第二节 城市土地利用分类 第三节 土地利用与交通模型 1、汉森(Walter G.Hansen)模型 、汉森(Walter G.Hansen)模型 2、劳瑞(I.S.Lowry)模型 、劳瑞(I.S.Lowry)模型 3、 ITLUP模型 ITLUP模型 4、优化模型
j , j ≠i
∑A = ∑S /T
ij j , j ≠i j
γ ij
可达性对住户数的影响： 各小区可以开发利用的住宅用地面积比率＝任意时点 小区住宅开发可能比率 住宅开发率Di=住宅开发现状比率／住宅开发可能比率 例如，雇佣的可达性与住宅开发率Ｄi的关系：
第三节 土地利用与交通模型
假设，每户的居住面积一定，那么，小区i的住宅开发现状 比率：
第一节 概述
区位理论-《交通区位论及其应用》，管楚度著，2000 区位：自然地理位置、经济地理位置和交通地理位置在空间 地域上的结合。 区位理论：关于人类活动，特别是经济活动空间组织优化的 理论。 交通与区位理论：以交通基础设施为区位的基础物质之一， 刻画其结构、密度和部局状况的理论。
第一节 概述
第三节 土地利用与交通模型