城市土地利用与交通规划文献综述.pdf

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1、 文献综述：城市土地利用与交通规划 一、城市交通系统与土地利用互动关系研究 1971 年，美国交通部提出了“交通发展和土地发展”的研究课题，揭开了土地利用与交通关系理论的综合研究序幕，其后许多学者开始了现代城市交通系统与土地利用关系理论的专门研究，概况起来主要有三方面内容。1城市交通系统对土地利用的影响（1）城市交通系统深刻地影响着城市空间形态：亚当斯（）归纳总结了北美城市交通系统与城市发展模式特征，认为两者关系发展经历了四个阶段：步行马车时代（1800-1890 年）、电车时代（1890-1920 年）、汽车时代（1920-1945年）和高速公路时代（1945 年-）。施盖尔弗（Schaef

2、fer，1975）和斯科勒（Sclar，1975）系统地探讨了城市交通系统与城市空间形态的关系，他们认为：城市空间形态在交通系统影响下经历了由“步行城市”演变到“轨道城市”直至最终“汽车城市”的过程，指出了城市交通系统在城市空间形态演变中的影响作用。1980年美国一项关于亚特兰大、巴尔的摩等城市环城公路对土地利用影响的报告指出了公路和城市形态之间的联系，再次证明了公路对城市空间形态有着巨大影响。之后，纽曼和肯沃思（Newman andKenworthy，1996）再次深入研究了交通系统对城市空间形态的影响，把城市空间形态划分为三个阶段：传统步行城市（The Walking city）、公交城市

3、（The Transit City）和汽车城市（The Auto-mobile City），后来霍尔（Hall,1997）和里士满（Richmond,1998）等人的研究对此表示了肯定与支持。（2）城市交通系统影响土地利用布局：耐特（Knight，1977）研究了交通系统对土地利用的影响，系统总结了影响土地利用的各种因素：土地可达性、土地连接成片难易程度和土地使用政策等，其中土地可达性（即交通条件）是影响 土地使用的最重要因素之一。但城市交通系统与土地利用之间的关系并非是单向的，斯多夫（Stover，1988）和科普克（Koepke，1988）研究指出两者之间存在双向反馈影响作用，它们之间形成

4、一个作用圈，交通系统影响土地利用类型，而土地利用反过来又影响交通系统。（3）城市交通建设对城市土地价格有着重要影响：新交通设施的建设提高了城市土地的交通可达性，使得在一定通勤时间内所能到达的土地增加，而这些土地对开发商更具吸引力，一般认为土地的价格将随之提高。比尔沃德（Baerwald，1981）讨论了交通可达性对住宅开发的影响，指出交通可达性是住宅开发的关键因素，那些不具备公路通道的地块由于缺乏价格竞争力，没有开发的可能性。2城市土地利用对交通系统的影响（1）城市土地利用特征从不同角度影响交通系统：尼森（Nithin，1979）专门研究了土地利用对交通系统的影响，系统地总结了影响交通系统的土

5、地利用因素：即规模因素，包括人口、工作岗位和住房等土地利用规模等；密度因素，包括土地利用密度、人口密度等；布局因素，包括土地利用结构、城市结构、城市中心布局等。西门兹（Simmonds,1997）等人在详细研究了布里斯托尔（Bristol）地区后指出土地利用混合程度是影响城市交通的主要因素，古里诺和吉纳维芙等人（Giuliano,Genevieve and etc,1997）则详细研究了住宅、人口和工作岗位等因素对交通系统的作用和影响，另外一些研究者们研究了城市形态等布局因素对交通系统的影响作用（Frank and Pivo,1994；Curtis,1996；Heart and Bennet；

6、2000）。（2）城市土地利用密度影响交通系统模式：普什卡尔夫和朱潘（Pushkarev and Zupan,1977）研究指出土地利用密度越高，交通需求量就越大，当土地利用密度低于每英亩 7 栋住宅时，公共交通几乎没有可能性；当土地利用密度达到每英亩 60 栋住宅时，公共交通将成为该地区的重要交通方式。后来纽曼和肯沃思 （1989）的研究更证实了土地利用密度对交通的影响，他们研究分析了全球 32个大城市的交通系统与土地利用关系，指出高密度与对公交依赖型之间存在很高的相关关系。许多研究者们研究指出土地利用密度影响交通出行方式选择，进而影响到交通系统模式。一般而言，土地利用高密度与公交出行模式有

7、相对应的关系（Handy,1992；Messenger andEwing,1996；Cevero,1996；Schimek,1996）。（3）土地利用影响着交通出行特征：汉迪（Handy，1992）综合有关研究，分析了土地利用对出行特征的影响，指出随着土地利用密度的提高，交通出行次数减少，但随着出行速度的降低将有可能引起出行距离的增加；土地混合程度对交通出行类型影响微弱。其所得出的结论与普什卡尔夫和朱潘(1977)以及塞维诺（Cervero,1989）等人的结论基本一致。后来，汉森（Hanssen，1995）研究奥斯陆市时发现土地利用的变化引起了交通出行流量的相应变化，住宅密度是其中一个主要因

8、素。这些研究充分表明了土地利用对交通出行特征有着深刻影响。3城市土地利用与交通系统的协调研究 由于土地利用和交通系统之间的不协调是造成城市交通问题的主要原因，许多学者从促进城市良性发展出发，开展了两者关系的相互协调研究。汤姆逊（Thomson,1982）依据城市用地结构、城市形态和经济发展状况的不同，提出了五种解决城市交通问题的战略：强中心战略、完全机动化战略、弱中心战略、低成本战略和限制交通战略等。随着可持续发展理论研究的兴起，土地利用与交通系统的可持续发展也成为学者们研究的热点，许多学者从技术、价格资金和交通土地利用一体化规划等角度出发研究了土地利用与交通系统的可持续性（Dittmaran

9、d Hank,1995；Davis and Adrian，1996；Greeneand David,1997）。1996 年布拉克和威廉（Blackand Willian）认为可持续的交通系统必须能够满足目前的交通需求而又不危及下一代的需求能力，这一定义得到了许多学者的肯定。惠特曼和克里斯廷（Whitman and Christine,1998）则进一步指出良好的土地利用和完善的交通系统是社会可持续发展的重要因素。4城市交通系统与土地利用关系模型研究 劳瑞（Lowry，1964）提出了著名的劳瑞重力模型，开创了城市交通系统与土地利用关系模型研究的先河，之后这方面的研究蓬勃开展，弗兰克（Fran

10、k,1995）总结认为主要有五种基本类型（表 1）。表 1 西方国家城市交通系统与土地利用关系典型模型 模型 类别 相关模型 代表 模型 名称 代表人物 模型简介 劳瑞模型及其发展 都市模型 劳瑞（1964）把人口、就业等空间分布和土地利用融合于一个模型之中 ITLLP DRAM 普特曼（Putaman，1993）非集聚居住分配模型 EMPL 普特曼（Putaman，1991）就业分配模型 ITLLP 普特曼（Putaman，1991）在 DRAM和 EMPL两模型间建立互动反馈机制而开发的交通/土地利用一体化软件包 PSCOG 沃特森（Putaman，1993）将 DRAM 和 EMPL 两

11、模型应用于 UPTS 软件而开发的模型 标准规划数学模拟方法模型 POLUS 普拉斯塔克（Prastaco,1985）应用数学模拟方法来描述复杂的城市交通、土地利用关系的交通土地利用一体化模型 POLUS CAM 金（Kim，1989）芝加哥地区模型 基于投入产出分析理论的多元空间模拟模型 TRANJS 德拉巴拉（De te barra，1989）加尔卡斯市交通土地利用模型 MEPLAN MEPLAN 亨特和西蒙兹（Hunt and Simmonds，1993）把基于投入产出分析理论的多元空间模拟技术应用于劳瑞模型来刻画交通土地利用复杂关系的模型 城市经济学方法模型 CAM 金（Kim，198

12、9）以城市经济原则为基础，综合多种方法建立起来的土地利用和交通网络复杂关系的模型 CAM LEAAM 奥本海姆（Oppenheim，1995）基于 Logit 的平衡活动分布模型 微观模拟方法模型 HLDS 卡因和阿普加（Kan and Apgar）个人交通行为与住房选址关系的微观模拟模型 MASTER MASTER 马吉特（Mackett，1990）以家庭为单元来研究住房就业等土地利用因素和交通系统复杂关系的微观模拟模型 资料来源：弗兰克（1995）等。5两者互动关系研究述评（1）早期两者关系探讨（注：早期城市交通与土地利用关系的探讨主要是指古典经济学派区位理论、芝加哥学派城市地域空间结构理

13、论以及城市土地价值理论，因这些理论与本论文关联性较弱，因此在文献回顾部分中省略了）没有形成专门的课题研究在早期阶段，不少学者对两者关系进行了初步的理论探讨，但并没有把两者关系作为专门的课题进行研究，只是在一些理论研究中对某一些内容有所反映，尽管如此，这些研究还是为两者关系的现代研究奠定了坚实的基础。（2）现代两者关系理论研究成果丰富，但仍有其局限性研究者们把研究视角放在两者的相互影响关系上，从宏观角度、实证角度、静态角度进行研究，成果丰富，在一定程度上揭示了两者的相互影响作用。然而仍存在以下不足：（1）缺乏综合性研究；（2）缺乏微观性研究；（3）缺乏动态连续的研究。（3）两者关系模型研究蓬勃开

14、展，但模型的灵活性、适用性和可移植性有所欠缺对两者关系的模型模拟一直是定量研究两者互动关系的有力工具。国外学者通过多种方法建立了许多关系模型，并在规划实践中得到广泛的应用，但也存在着一些不足之处：模型中缺乏对土地市场机制的了解和表达，无法将土地市场机制很好地与交通规划联系起来。模型中对城市开发中交通作用的描述力度显得不够，交通系统只是机械地起到“迭代”的作用，缺乏交通系统变化对土地利用能动反作用的具体描述。进行这种模型设计需要大量的人力、物力和财力，需要高级别的研究机构牵头进行。从城市可持续发展的角度而言这种研究也相当有意义。二、城市交通规划模型 根据世界各国近 50 年来的规划经验，规划模型

15、己形成了四阶段的基本结构，即所谓的经典模型。在经典模型中是将系统考虑成一个小区域网络系统，收集规划区资料并编码，确定参数及数据的有效性。这些数据包括基础年内每一小区中不同类型的人口水平、经济活动水平。然后，这些数据可以估计每一小区中总的出行发生量与吸引量。下一步是将这些出行分配到特定目的点，即按空间进行分布，从而产生出行矩阵。接下来涉及到建立方式选择模型，得到方式选择结果，即将矩阵中的出行量分配到不同运输方式中去。经典模型的最后一阶段的任务要求将出行按每一种运输方式分配到相应的运输网络上，特别是公交与私人交通工具上。经典的规划模型可以概括为四个有序的子模型：交通量生成、交通量分布、交通方式选择

16、和交通量分配。土地利用和人口交通系统服务、行程产生 区及交通或行程方式选择 线路分配 替代设施“均衡的”影响 外部输入 影响预测 评估 资料来源：美埃德温 S米尔斯 主编，郝寿义等译：区域和城市经济学手册第 2 卷城市经济学，经济科学出版社，Page270。（1）“形成产生子模块”：将每个交通带中特定目的的个人形成量与相应的居民社会经济特性变量联系在一起。估计子模型时常运用多重线性回归方法，由于候选的变量中一般不包括运输系统的服务属性，因此假定形成的产生关于服务质量是非弹性的，尽管大量经验表明这种假定是不正确的。（2）“行程分布子模块”：对每对起点终点交通带间的个人行程量进行预测，并根据形成目

17、的进行分层。模块的输入是前述步骤中估计的各交通区上的行程量（吸引量），以及两个带间的运输系统所提供服务的有限特征。在这个部分中最常使用的函数说明是重力模型。20 世纪 30 年代，由于牛顿重力定律的启发，空间相互作用的重力模型得到发展。在相对复杂（3）“方式选择模块”：该模块负责将每对交通区的行程数分配于各种可选行程方式。最常见的只考虑两种方式：私人汽车（或其他私人交通工具）与公共运输。常见的方法是将交通份额与两种方式的时间或成本差额/比率联系起来。（4）“线路分配子模型”：将具有特定目的、采用特定方式从区i到区j的个人行程分配于建华的公路或运输网。表 2 城市交通规划模型 规划阶段 交通量生成预测 交通量分布预测 交通方式预测 交通量分配预测 图 1 UTP 模型结构示意 具体模型 生成率模型 回归模型 交错分类模型 平均增长系数模型 重力模型 熵模型 插入机会模型 转移曲线模型 概率模型 重力模型的转换型 最短路径（全有全无）分配 多路径分配 抗阻可变单路径分配 抗阻可变多路径分配 资料来源：作者整理。