硕士学位论文-基于区域土地利用的交通需求分析方法研究(2).pdf

摘要 本文总结了国内外有关交通影响评价( T I A ) 的研究成果，针对单体交通影响 评价方法应对我国城市大规模刀：发和土地利用速度加快、强度加大局面时存在的 局限和不足，提出了区域交通影响评价的研究思路，其目的在于：以区域总量控 制方法和单体交通影响评价相结合，综合平衡城市土地开发与交通供给的矛盾， 有效引导城市土地的合理开发。 论文归纳和总结了以往有关城市开发与交通系统互动关系理论，结合现有单 体交通影响评价方法，提出区域交通影响评价基本方法和模型，以期从中观层次 上协调城市土地开发与交通承载能力，有效缓解土地利用导致的出行需求过大与 交通系统供给不足之间的矛盾。 论文研究了区域土地利用与交通需求之间的互动关系，建立人口规模一土地 利用一交通需求相关关系模型；引入交通可达性指数，研究了交通系统供给能力 对居民出行行为的影响。 选定北京市宣武区广内大街片区为示范区域进行研究，计算出区域目标年可 丌发量，并探讨了混合土地利用对未来交通系统的影响，建立示范区域路网仿真 模型，验证了研究成果，有力地佐证了进行区域交通影响评价研究的必要性和可 行性。 研究表明，区域交通影响评价方法对未来城市土地利用有较好的预见性，它 与单体交通影响评价方法的结合使用，将能够为我国城市土地开发利用的科学、 合理、可控的进行提供较为有力的保证。 关键词：交通需求：土地利用：交通影响评价；可达性；交通仿真 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他 人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京工业大学或其它教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均 已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 签名：日期： 关于论文使用授权的说明 衫工， 本人完全了解北京工业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅：学校可以公布论文的全部或部 分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 签名：垒q _ ! 哞导师签名：二塞二f ! 塑壁三日期： 1 1 课题来源 第1 章绪论 本课题来源于北京市交通委员会主持的研究项目“区域交通影响评价理论与 方法研究”。本文作为课题研究的一部分，主要研究内容为区域交通影响评价的 基本方法、区域交通需求分析方法与模型等。 1 2 研究背景 交通影响分析( T r a 伍cI I l l p a c tA n a l y s j s ，简称T I A ) ，或称交通影响评价 ( T r a 佑cI n l p a c tE v a I u a t i o n ) 、交通影响研究( T r a f f j ch n p a c ts t u d y ) ，是在城市土 地利用( L a I l d u s e ) 或土地利片J 性质变更立项之前，定量分析评估其对城市交通 的影响程度和影响范围，并制定解决方案和补偿政策的过程。 交通影响评价( T I A ) 的基本理论与方法在国外已有较长时间的研究与实践， 但由于理论基础不成熟以及各国、地区经济环境和体制环境的不同因而目前尚 无统一的评价方法。各国、地区都在根据当地的实际情况探寻满足本地区需求的 交通影响评价方法。 北京市白2 0 0 1 年发布了关于对部分新建项口进行交通影响评价的通知， 并于2 0 0 2 年1 月1 同起F 式实施以来，交通影响评价制度为城市土地，1 ：发与交 通系统的良性发展提供了有力保障，起到了积极的推动作用。目前北京市的交通 影响评价主要采用了西方国家的技术方法体系。但随着近几年北京城市经济社会 的高速笈展，城市土地扑发量和建筑规模急剧增加，现有的对每一个建设项目迓 进行交通影n 评价的单体交通影响评价方法，因为无法对土地丌发的聚合效应 进行分析，逐渐显现出了局限性和弊端。 国外城市建设速度稳定，交通设施变化不大，规划数据较为齐备，因此单体 交通影响评价能够充分评价建设项目对道路交通的影向程度。而目前：1 E 京处于城 r h 建设和发展的超高速阶段，仅2 0 0 4 年城市实际土地丌发面积达到6 3 4 2 0 万平 r H 建设和发展的超高速阶段，仪2 0 0 4 年城市实际土地外发面拟达剑6 3 42 0 万平 北永丁业人学工学硕一：学位论义 方米，城八区新增道路8 4 3 6 公罩。面对城市快速的发展变化，单体交通影响评 价缺乏对土地开发的预见性，无法平衡交通系统的供需矛盾无法评价土地丌发 的聚合效应给交通系统带来的巨大压力，同时单体交通影响评价的影响范围划定 过小，不能较好评价待开发项目对于区域交通网络的影响程度。 为了实现以内涵发展为主的集约化发展模式，北京市必须综合平衡土地_ 丌发 与交通供给的矛盾，采取有效手段引导城市土地的合理开发。鉴于目前北京的交 通状况和土地开发速度，急需研究和探讨一套与北京的建设和发展环境相适应 的、有一定预见性，并能够基于一定的交通设施条件综合评价和控制区域土地开 发规模和开发速度的交通影响评价方法，以指导城市土地丌发审批，保证交通供 给与土地开发而产生的交通需求相匹配。 1 3 研究的目的与意义 本课题旨在北京市已有的交通影响评价理论方法和实践经验的基础上，研究 适应于北京市经济社会发展的区域土地利用与交通系统的互动关系理论体系，提 出满足北京市实际使用需求，并具有较强可操作性的区域土地利用控制方法，并 在区域土地利用控制框架下，进一步更新和系统化目前已经使用的单体交通影响 评价方法。 为了改善现行单体交通影响评价存在的缺陷和不足，在一定交通设施条件下 为城市未来的土地开发提供指导性意见，平衡交通供需矛盾，本研究主要目的在 于： ( 1 ) 以区域地块为控制单位，研究其土地利用与交通系统的互动关系： ( 2 ) 综合评估区域土地丌发利用的聚合效应，改善单体交通影响评价方法 存在的弊端： ( 2 ) 在目标年计划的交通设施条件下，预测区域内每一地块容许的交通产 生吸引量及可能的丌发组合； ( 3 ) 为城市未来的建设项目审批提供有预见性的指导意见： ( 4 ) 与现行单体交通影响评价方法相互补充，各自解决不同层面的问题。 1 4 国内外研究现状 交通影响分析于二十世纪六十、七十年代由美国交通工程师提出。七十年代 以后，一方面由于土地高速而无序的丌发，另一方面政府削减了对交通基础设施 投资的预算，造成了交通设施不足，道路拥挤等不良现象。美国政府意识到对影 响交通行为进行研究的重要性，并希望能通过开发者负担来保证基础设施建设的 资金来源，因而交通影响分析作为规划实施的手段日益受到重视。八十年代中期 以后，美国对交通影响分析进行了广泛而系统的研究2 】【3 】【4 】I5 1 ，提出了理论体系、 基本内容、分析方法与步骤、交通影响费的确定标准等。九十年代初，美国联邦 政府为了协调土地利用与交通问题的关系，先后提出了C 1 e a rA i rA c t 和 1 1 1 t e 册o d a lS u r f 如eT r a n S p o r t a t i o nE m c i e n c y A c t 等一系列法案，促进了政府、 交通工程师和开发商之间的合作。许多州都依据本州情况建立了各自的交通影响 分析方法与标准，对新建开发项目实施交通影响分析，同时制定了征收交通影响 费政策。 1 4 1 国外研究现状 目前世界各个国家基本都采纳了交通影响评价制度，但由于各国的体制、政 策、技术等各方面原因，采用的交通影响评价方法和审批流程并不相同【6 | 7 1 。以 下简要介绍了具有代表性、并与区域交通影响评价相关的三类方法： 以S I T E 为代表的地块交通影响评价方法： 区域交通评价与地块交通评价相结合的方法； 广义运输评估方法。 1 4 1 1 以S I T E 为代表的地块交通影响评价方法 美国交通影响分析一般由地方政府根据一定原则和法规，责成丌发商提供。 丌发商多聘用咨询公司进行交通影响分析，然后向地方政府提出交通影响分析报 告书。政府中相应的土地规划、交通规划或交通工程部门和委员会审阅，投票批 准。如划评价结果有争议，丌发商可以选择提交法庭审理。因此，咨询公司一般 尽量采用国家和地方制定的过程和参数，咀示公平。美国的T I A 在评估和解决 道路交通影l 响的方法I ：形成了一套较为完善的方法体系。 北京工业人学工学顺 j 学位论文 8 0 年代的交通影响评价是以机动车为核心，以地块交通影响评价为主的。 s I t E 是美国交通部、联邦公路局及I T E 协会颁布的交通影响评价指南，它更多 地是从技术方法的角度阐述交通影响分析的过程，为以后各类T I A 研究方法奠 定了基础，因此在此予以综述。 1 41 2 区域交通评价与地块交通评价 近年来，大型土地开发项目产生的对区域交通的影响开始受到政府的关注， 因此交通影响分析的方法和法规也有所改进。如美国的佛罗里达州制定了相关的 分析指南，亚特兰大地区正在开发类似的法规和方法。澳大利亚的新南威尔士卅I 也有类似的法规和方法。以下以佛罗里达州为例说明其基本方法和技术路线。 佛罗里达州的交通影响评价由州交通部制定。项目分为两类：一类是由于开 发项目特征、开发量或位置对周边居民的健康、安全等有显著影响且影响范围超 出了一个郡，这时需要进行区域交通影响研究( D e v e l o p m e n to f R e g i o n a lI r I l p a c t ， D l u ) ；二是单体开发项目的交通影响研究( s i t eI 唧a c ts t u d y ) 。 佛罗里达州的D R J 与北京目前拟采用的区域土地利用控制方法不同，但其 考虑问题的出发点有可借鉴之处。其特点如下： D R I 有清晰的法规保证其程序的公正性和各方的权利、义务： 进行D R j 的项目规模较大，并有具体法规规定其闽值； 参与D 砌评审的主要由区域规划组织负责，并同时涉及地方政府和交通以 外的其他部门，如环境、就业等： 鉴于D R j 开发规模，其_ 丌发周期通常超过一年，因此，其分析方法通常较 ；i 毫霉i 点整懈峨型蔼曦删； x 第l 乖结论 吸引的关系，预测目标年建设项目产生的交通量，以及这些交通量与城市路网负 荷的叠加效应。 ( 4 ) 交通影响评价 对建设项目交通影响研究区域内的各类交通设施的供应与需求进行分析，分 析交通需求与路网容纳能力是否匹配。评价建设项目对周围交通环境的影响程 度，包括建设项目产生的交通对各相关交通系统设施( 如：道路、公交、行人、 停车等) 的影响，并对既有的交通规划方案进行评价和检验。 ( 5 ) 交通设施改进和相关措施 依据分析评价结果，提出减小建设项目对周围道路交通影响的改进方案和措 施( 外部和内部交通系统) ，处理好建设项目内部交通与外部交通的衔接，提出相 应的交通管理措施，并对改进的措施和方案进行评估。 ( 6 ) 结论和建议 提出对建设项目建设规模的建议，以及可接受的交通设施改进措施建议。重 点要求说明项目的规模是否合适，改进措施是否有效，以及对项目布局的评价等。 1 4 3 2 交通影响分析技术路线 交通影响分析采用的方法和技术路线应视用地开发项目的规模及地理位置 而有所变化。交通影响分析与城市交通规划一样，虽然也要进行出行需求预测， 但二者之间的区别是非常明显的。交通影响分析是微观的，其微观性要求其预测 结果的相对精确性和可行性。 目前各交通影响评估编制单位进行丌发项目T I A 研究的方法和技术路线主 要依照北京市规划委员会发布的市规发 2 0 0 1 】1 0 0 l 号文件“关于对部分新建项目 进行交通影响评价的通知”及附件“北京市建设项目交通影响评价准则和要求”， 并在此基础上吸取了国际上通行的T I A 研究方法与过程。其技术路线如图4 1 所 示。 北京工业大学工学颁I 学位论文 图1 1 交通影响评价研究采用的方法与技术路线 F i g u r e l 一11 1 1 eM e t h o da n dT e c l l n i c a lL i n eo f T I As m d y 1 4 3 3 单体交通影响评价方法的局限性 ( 1 ) 研究范围及目标年的确定 在香港，交通影响范围的确定是由政府行政部门指定，咨询机构针对政府部 门指定区域内的交通影响进行评价1 1 2 】。北京市规划委员会发布的关于对部分新 发对周边产生显著影响的主要交叉口和主干路界定影响范围。但是没有定量指标 确定多大影响范围和程度是显著影响，影响范围的确定更多的还是依赖主观判断。 目标年的确定也存在较多问题。交通影响评价目标年要与项目周边的交通设 施规划以及周围项目开发相吻合。而目前的交通影响评价研究只是盲目地确定今 后的5年或lO年为目标年，甚至有的咨询报告没有说明项目的目标年是哪一年。 (2)项目周边现状交通状况 目前的T认报告大多数都对现状描述不清，含糊而过。没有清晰的现状分 析，很难有针对性地去解决问题。 在T I A 研究中，像土地使用规划、交通舰划等这一部分内容必不可少，而 目前很少单位能够准确地浇清楚项目周边的交通及设施规划情况，因为这部分数 笫l 章绪论 据对于咨询公司而言较难拿到。 ( 4 ) 背景交通量预测 背景交通是指用地项目丌发之前，周边道路网络上已经存在的交通量及其分 布特性，包括过境交通和分析区内项目生成的交通量。但目前对背景交通量的预 测，各咨询单位没有统一的标准和方法，因此预测值的出入较大。我们认为所有 从事交通影响评价研究的单位应该有一个共同的平台，所有的T I A 都以同一个 背景交通量为背景。背景交通量应由政府制定和公布。 ( 5 ) 项目本身交通量预测 城市用地丌发项目所生成的出行量，通常利用“出行率”或“出行公式”进 行估计。美国交通工程师协会( I T E ) 为此专门出版了出行生成手册。该手册 提供了几乎各类物业设施的出行率。而目前国内及北京市没有定义各种用地性质 的交通出行率，因此各咨询公司对项目交通量的预测出入较大，同一类别的建筑 其生成率差别较大，致使项目本身交通量预测与实际不符。建议建立北京市的交 通数据库，各咨询单位采用统一的出行率标准。 项目交通量的出行方式和交通分布也存在较大差异。交通影响评价的方式划 分预测一般采用较为简单的方法来处理，但目前有咨询公司为了达到道路流量的 合理，提出了非常不合理的出行方式结构，根本不可能实现，如将公交的分担率 达到6 0 ；或者在做交通分配时，将大量的出行量分配到出行较少的地区，根本 与实际的O D 分布不符。这样的方式划分与分布严重影响和歪曲了项目交通影 响的评价结果。 ( 6 ) 交通解决方案 该部分是T M 报告的主要内容之一。但目前，即使咨询公司提出了相关的 解决方案，但是并没有部门按照浚方案进行实施，因此久而久之，使得该方案流 于一种形式。在国外，只要该T I A 报告通过了，则就要按照浚报告实施。 ( 7 ) 结论与建议 该部分是T I A 报告的主要内容之一，但都写的偏简单。即使通过分析认为 项目丌发量过大，也只是简单地沈“建议减少丌发规模”。 1 5 研究的主要内容和技术路线 1 5 1 主要内容 本文的主体共分为四章，分别讲述本文的四个主要研究内容： 第2 章区域交通影响评价基本方法研究： 本章回顾和总结了以往城市土地利用与交通相关关系研究成果；在此基础 上，进行了区域交通影响评价基本方法研究，提出了区域交通影响范围界定模型 和用地反算模型等方法。 第3 章区域交通需求特性分析： 本章在深入研究北京市经济发展和居民出行特征之间的深刻联系，并对区 位、性质、规模等土地利用条件对出行生成的影响、区域交通可达性对居民出行 的影响以及区域土地混合利用程度与居民出行分布关系等进行了深入研究，取得 了一定的研究成果。 第4 章区域交通需求分析模型研究： 本章在前述研究的基础上，结合北京市经济社会发展和交通系统的实际情 况，分别建立了城市人口一土地利用一交通需求相关关系模型、组合回馈交通需 求模型和熵最大化矩阵估算模型等，并将这些模型运用于当前北京市交通模型研 发过程中，取得了较好的效果。 第5 章示范区域研究： 本章选择北京市中心区典型区域，组织调查获取数据，建立区域交通需求分 析模型，通过模型的标定和校核，对本文提出的区域建设规模控制和地块交通影 响评价方法进行测试和检验，并根据测试结果，对提出的方法进行必要的修改和 完善。据此建立示范区域交通仿真模型，对示范区域测试方案的有效性进行验证 评价。仿真模型结果侧重于对路网总体容量的确定和评估，并对不同规划方案进 行整体评价。 1 5 2 技术路线 本文在总结以往国内外交通影响评价理论与方法的基础上，从宏观、中观和 第f 章绪论 微观三个层面分别对城市土地利用与交通系统互西雾篓僻毖橥鳇謦薯辫。嚣譬龚 豇阐雾转蔡臻骘剥萤墓燮嘻唑。坐鞋薷攀爱燃藏矬E 是碗瓮蒜差牛鞘倒崔呆 龠；商铲稻划州帛奢新赢廷拶封轿渊掣赤辅倒翟蔫摇描销等鬈j 羹榴鐾g 引飘笺 捌强堪堡到夔谢啸一酾谦惰m 徊墨窝滔磷伪探拯曩壤紧剁喇拯，犁i iX 型士 缉剥儡鞘掣冬森。 鬈l 薹豁衲撇掣配爱美乍干E ；j $ ，；土地利用规划与交通规划的结合进行评价，图2 3 中的土地利用规划方 2 1 2 区域交通影响评价与单体交通影晌评价关系 相比较而言，区域交通影响评价与单体( 零星地块) 交通影响评价虽然同属 于交通影响评价的范畴，有相同的理论基础，在基本分析方法上也有很多的共同 点，但也有一定的区别。 区域交通影响评价与单体交通影响评价回答不同层面的问题，区域交通影响 评价不能够取代单体交通影响评价。区域交通影响评价是一种先评价行为重在 合理控制土地开发，其从总体高度提出在一定的道路设施条件下，目标年内区域 土地开发的宏观控制性意见，包括目标年内区域的容许土地开发量、土地开发组 合、区域内不同地块的可开发程度等定量和定性指标。单体交通影响评价 【1 5 】【1 6 】【1 7 】【1 B 】是一种后评价行为，重在针对每一个开发项目分析和解决其对周边道 路交通产生的潜在影响，提出交通改善措施。 区域交通影响评价主要研究区域土地开发的聚合效应，为未来的城市土地开 发提供有预见性的指导意见，有主动性和前瞻性的特点：而单体交通影响评价则 注重对拟开发地块周边交通状况与环境的研究，提出拟开发项目的合理规模和相 应的交通改进措施，有细致性、被动性、后发性的特点。二者相辅相成，相互补 充由此构成一个完整的交通影响评价体系。 2 2 城市土地利用与交通系统相关关系研究 2 2 1 归纳与总结 关于土地利用与交通的关系，国内外有关学者和专家有过不少的论述 【2 0 】，在此不妨做一下归纳。 首先，从城市土地利用对城市交通的影响看，主要表现在几个方面，一是城 市的用地结构和布局决定着城市交通的发展。J M 汤姆逊在对3 0 个大城市进行 研究后，归纳出五种城市布局模式，即充分发展小汽车模式：限制市中心模式： 保持强大市中心模式；节约模式；限制交通布局模式。 1 ) 充分发展小汽车模式，也称完全机动化模式。这种布局模式的主要特点 是不强调市中心的作用就业区比较分散。与这种模式相对的路网以棋盘状为主 北京工业大学：F 学礁l j 学位论文 现象，但一般仍可分出区际界线。 1 ) 多核心布局设想。有些城市并不是围绕着一个核心，而是围绕着多个空 间位置分离的核心逐渐形成的。以后由于某个核心得到了强有力的发展，其他一 些核心也得到了不同程度的发展，发展的核心逐渐融合成一体，形成一个整体的 城市，较为典型的代表城市是武汉，因长江和汉江在武汉交汇，天然地将武汉分 隔为武昌、汉口、汉阳三镇。在这种城市的形成过程中，对其进行规划指导时不 能强求各功能区按圈层状或扇形布局，而只能是适应其具体情况，因势利导地使 其在原有基础上发展。 2 ) 多中心布局设想。为了解决城市规模过大，中心商业区不堪负荷过重的 人流、货流压力的问题，出现了多中心的城市布局设想：把城市大致依其区域间 的联系密切程度划分为几个大区，在每个大区有意识地布局一个次一级的交通中 心或枢纽，围绕着这些交通中心枢纽发展起次一级的商业、服务业网点系统，使 得每个城区各自成为一个相对独立于中心商业区的经济和生活单元。它与多核心 的布局设想不同，多中心的设想没有自然的基础，它基本上是根据城市迅速发展 和扩大的要求由人们采取的主观规划措施。 2 1 3 2 城市空间结构 城市空间结构是各种人类活动与功能组织在城市地域上的空间投影，包括土 地利用结构、经济空间结构、人口空间分布、就业空间结构、交通流动结构、社 会空问结构、生活活动空间结构等。 城市空间在经济、社会、政治因素作用下发生着不断的变化。其中，经济、 技术、人口、政策是影响城市空间变化的基本原因( 图2 4 ) 。它们形成集聚与分 散两种力量，促使城市空间向多极、分散性星座状结构演化。 第2 章区域交通影啊计价捕本方法聊f 究 幽2 4 城市空间的变化l 习素 F i g u r c 2 - 4T h eI I l n u e n c eF a c t o r so f U r b a nS p a c eC h 锄g e 处于市场经济转型过程中的中国城市正经历着各种深刻的社会变革。城市空 间的变化主要表现在通过人口与工业等的郊区化而发生的空间结构转型上，即由 单中心、紧凑型城市结构向多中心、分散性城市结构的转化。郊区工业园区与居 住区的建设、郊区与中心区交通状况的改善等使郊区成为中国城市变化最明显的 地区。另一方面，我国大中城市仍将保持单一的强中心的空间结构，城市中心区 的商业和服务业等职能仍然呈向心集聚的态势，类似发达国家功能较单纯的中央 商务区( C B D ) 和中心零售商业区( c R D ) 很难形成。城市的中心区仍然是商务、 零售、行政管理和居住多种职能共存。但是，在改善居住条件和土地价格的作用 下，中心区的居住人口密度会继续下降，第三产业的就业岗位会以较快的速度上 升，中心区将会吸引更多的公务和购物人流。城市中心区与郊区成为中国城市地 域中变化最为活跃的两个地带。可以预见，随着城市的进一步发展，尤其是随着 郊区人口与经济集聚规模的逐步增大，商业、服务业也会出现郊区化现象。城市 外围高可达性区域商务和零售业的发展，可能部分地分散城市中心的职能，逐渐 形成具有一定舰模的次级中心，并可能推动郊区化的进程，而城市空间结构将向 多中心的功能地域演化。 进入2 l 世纪后，中国的+ 些大城市如北京、上海、南京等城市的城市总体 规划都在向着多中心模式的方向引导城市发展。以北京市为例，国务院新近批复 的北京城市总体规划( 2 0 0 4 年一2 0 2 0 年) 报告中明确指出：要在北京市域范 田内，构建“两轴一两带一多中心”的城市空问结构，如图2 5 所示。 图2 5 北京市城市空间发展战略构想 F i g I l r e 2 - 51 h cs t r a t e g i cs c e n eo f B e 妇i “gu r b s p a c eE x P a 舾i o n 居住人口和居住用地将由城市中心和内城区向外围转移，但转移的程度有 限；城市中心区的工业、仓储将在土地市场、交通和环境控制的压力下以较快的 速度向着比居住区更外围的地区迁移。但是，在内城保持适当比例的无污染工厂， 保持一定比例的工业就业岗位，对于高密度的中国大城市来说，在土地收益和交 通效益方面是合理的。 总的来说，未来大城市可能保持各类城市用地相对混杂的特点，但混杂的程 度，特别是一些从经济和环境上明显不合理的混杂，将会降低；城市的就业岗位 将向中心和外围集中，城市居住人口将向中间地带和外围转移；城市的集中发展 和部分郊区化共存。城市的高密度与密度逐渐下降共存；市中心的作用将继续加 强，然后逐渐弱化。 随着土地利用的变化，交通也将发生变化，但相对于土地利用的变化，交通 的变化较为缓慢而持续。对城市运输系统影响最大的不是居民出行次数、距离等 因素的变化，而是出行方式、交通结构的变化，特别是随着社会的富裕，交通的 个体化和机动化，将给城市交通发展带来巨大的压力。 第2 市区域交通影响评价攮奉方法究 2 4 区域交通影响评价研究 在前面章节中从宏观和中观角度描述了交通与土地利用这一动念系统，并对 这一动态系统给予模型描述。本节将对区域交通影响评价的理论与基本方法做较 为深入的探讨。 2 4 1 区域交通影晌范围的界定 城市居民出行在空间上的分布与城市土地利用空间布局及土地利用混合发 展程度密切相关【2 6 】。城市土地利用布局规划在强调功能分区的同时，一般坚持混 合的土地利用规划，平衡人口与就业的发展，减少居民跨片区的长距离出行。从 交通的角度看，城市中各区域中心或中心点存在自己的主要服务与吸引范围 【2 7 j 2 8 】f 2 9 。吸引范围越大，汇集到城市各交通小区来的交通流强度亦越大。区域 中心的交通影响范围由以下几个方面来反映：客流、货物流、新闻传播媒介和信 息流、主要服务设施的顾客流。按客流、货流、信息流、顾客流来分析与综合评 价大城市影响范围，费时而繁琐，而且难以得到统一的区界，为此需寻求一种简 化的方法。各区域的人口数量、工业生产规模、商贸金融实力等因素决定了其位 能，各区域中心作为区域内部的经济力集中点，对其周围交通小区的影响力的大 小，可以借助引力场理论进行模拟。 2 4 1 1 理论方法 用理论模式来划分区域中心的交通吸引范围，就是把研究区域与城市的其它 空间区域交互作用抽象化，用一种比较简单的数学模式来模拟城市内部各区域间 联系的实际状况。这些模式几乎都来自物理学的引力模式。在实际应用中，区域 恻的交互作用量除了用各区域人口规模来表示区域的质量指标外，也可以用区域 的零售额数、就业机会数、工业总产值、固定资产和流动资金等其他些替代指 标。空问交互作用的一般表达式可变为： L ：K 型掣 ( 2 _ 1 ) 以i 2 0 年代和3 0 年代空州交互作用的重力模式广泛用于商业区研究，w J R e i l l y 提出零售引力定律： 扣每睁 p z ， W l J R e i I I y 认为城市交通小区，之间任何一地一到两小区零售额的相对份 额( S s ，) 与两个小区的规模大小和到两小区的距离远近有关。 两小区间的吸引范围的划分，实际就是寻找与两小区的联系份额相等的那个 平衡点的位置。1 9 3 0 年P _ D C o n v e r S e 提出了寻找平衡点的所谓分界点公式或断 裂点公式： 口i 彘 ( 2 _ 3 ) 1 + 、l E P 。 式中：只，弓小区暗n ，的规模； 如两小区间的距离； B 断裂点到其中规模较小的小区的距离。 如果求出区域中心点所在小区f 和周围若干个邻近的小区J 之间的断裂点， 用平滑曲线把它们连起来，就得到了叫、区的吸引范围。经过简单推导就可以知 道，断裂点公式就是鼠S 。1 情况下的变形。显然断裂点公式中的平方根可以用 经过实证的其他合适的根来替代，人口规模也可用其它交通质量指标。 用断裂点模式划分吸引范围简单易行。根据笔者在“苏州市城市综合交通规 划”这一工程项目的实践验证，用该公式得出的理论吸引范围和用大量指标归纳 出的实际吸引范围基本上一致。它的缺点是假设过于简单：规模弹性系数为1 ， 距离弹性系数为一1 5 ，而实际情况要复杂得多。另外，它不能反映各小区受不同 组团中心影响的相对强度而表现腹地的过渡性特征。 在引力模型的基础上，利用计算机技术，可以解决区域中心交通吸引范围的 问题。 取2 1 式的简化形式： 铲K 华 ( 2 - 。) f _ l ，2 ，3 ，脱，= 1 ，2 ，3 ，n 。 ，口表示i 小区与，小区之问的相互作用量，Q 是叫、区的中心职能规模指数 Q ，是_ ，小区的人口数或其它质量指标，叱为距离。口，卢，6 ，足均为常数，这些常 数可以通过抽样调查的方法取得几个城市和若干小区的联系量的实际数据，经过 多元回归得到。在Q 、Q ，、d 已知的情况下，利用计算机可以求出区域内每一 个暗H 每一个，的相互作用量，然后通过2 4 式可以求得_ ，与每一个城市相互联系 的相对强度： 易= 告( 2 5 ) ，“ 也可以看作是，小区对于小区f 的吸引范围的隶属度，根据择大的原则， 就可以确定每一个小区分别属于哪一个小区i 的吸引范围。在此基础上，就得 到各个组团中心的吸引范围。 2 4 1 2 模型推广 空间交互作用的重力模式的推广：四五十年代，斯图尔特( J Q S t e w a n ) 又 把牛顿的势能公式引入地理学，牛顿的两个物体相互问的势能概念为： 等 ( 2 _ s ) 口： 按此，在地理学中两个地方( 例如两小区或两区域) 之间的潜在势能定义为 堡 d 口，f 小区以外所有的地方- ，施加到f 小区的潜能之和为： E = 等+ 警+ + 等= 等c ， ( z - 7 ) d i ld ；2d m d i i 、。 j 等式两边都除以只，2 7 式简化为： 2 蔷云( 州) ( 2 8 ) _ 表示区域i 与外部所有其它区域，之问可能的影响之和，即外界施加到区 域j 一个点上的总潜能。f 区域的总潜能也可以理解为j 区域的可达性 ( a c c e s s i b i l j t y ) 。因为当只用人口舰模代表时，办越小，则到达f 小区的可能性 越大。距离增加的作用是降低了区域的可达性，增加了区域的独立性。 区域和交通网络在宇川的分布都是不均匀的。用2 8 式求得的小I 并的潜能值， 北京丁业大学 二学硕上学位论文 曼曼! 鼍詈篁皇詈! 鼍舅舅量曼皇罡曼曼鼍詈詈鼍詈! ! ! ! ! 曼曼曼! ! 曼曼曼曼曼! ! ! ! 曼蔓兰鲁曹曼曼曼! 皇曼曼量曼皇皇皇蔓薯皇皇晕詈鼍鼍皇皇景 反映了该小区的一种区位条件，具有相当普遍的实用价值。 2 4 2 区域可达性实例分析 以北京市中心区为例，将北京市中心城区划分为八个交通大区，如图2 6 所 示，给出中心城各大区的交通影响区范围及各区域的可达性，如表2 一l 。 图2 6 北京市中心区交通大区分区示意图 F i g I l r e 2 6T h eM a po f B e U i n gU r b a l lC e I l t r a lA r e aT r a m cD i s t r i c t a 根据交通调查可以得到北京市各交通小区的发生量、吸引量和O D 分布 量。 b 建立现状年城市交通网络结构，根据小区出行中心之间的时空分布关系， 得到时空阻抗值。 c 建立各组团中心小区对周围交通小区的空问交互作用模型，在此给出模型 计算的可达性标定结果，如表2 1 所示。 d 斗艮掘力学中的合力原理、交通小区的空间交互作用模型以及交通影响范围 隶属度模型，通过运算可以得到8 个交通大区的区域中心小区相互联系的相对强 度和交通辐射范围，如图2 6 所示。 T 曲1 e 2 1 表2 1北京市中心区交通火区可达性标定结果 交通人区 可达性指数 l0 7 8 0 2O 7 6 8 3O 7 6 2 4O 7 5 9 5O 7 2 9 6O 7 0 7 70 6 9 0 8O 6 4 9 e 根据模型计算各组团的可达性标定结果可以看出核心四区的交通吸引力 最强，可达性最大。 2 5 区域交通影响评价模型研究 2 5 1 基本思想 有关土地利用和交通的相互作用关系的传统认识已经越来越受到人们的怀 疑，过分强调交通是土地利用的派生产物而没有重视交通对土地开发有反馈作用 的负面后果也已经逐渐的显现出来。再也不能用以需求为导向的交通土地利 用关系来指导规划与建设实践了。城市土地开发和交通建设中的众多教训说明必 须对供应设施的效益给予足够的重视，同时要尊重已有的交通设施在服务于土地 利用时所发挥的作用。任何使得供应系统效益发生下降的做法都将反过来约束到 土地利用效益的发挥。合理的土地利用交通关系不仅要体现交通供应改善带 来的土地利用效益的提高，而且供应设施本身的服务质量也应该是不断的提高 的。为了使得土地利用的效益和交通设施的利用效益达到一致，必须使得土地利 用和交通真F 做到了“互动”和“互制”。 基于此，交通影响评价应对土地丌发有调控功能和反馈功能；应能体现土地 利用效益和交通供应效益的统一；为进一步的削减影响的对策提供技术上的支 持。判断土地，1 ：发对周围地区是否产生了交通影响是交通影响评价的第一步： 判断土地丌发是否对周田地区产生交通影响，依掘的主要因素不是传统的交 第2 荦区域交通影响评价捧本方法研究 “阱：研究范围内除拟开发地块外的第i 个地块的出行发生率： 型m ：道路网络的通行能力； 掣前：交通需求总量； ：道路网络所包含的路段数： 在上面所推导的用地反馈模型中，平衡因子的引入是对路段或路网平衡需求 的综合考虑；交通阻抗厂( 口) 即为城市交通规划中的道路网络交通阻抗；分配比 例可按照交通分配中的多路径概率分配方法确定；对于小区出行发生量和吸引量 可由交通需求模型求得。 当考虑拟开发地块可能进行混合利用时，应对拟开发地块的开发量产生的出 行率通过土地混合利用影响系数进行相应折减，由此推导出拟开发地块产生的出 行量，过程与平衡因子的引入相类似，在此不再做详细的公式推导。 公式的推导是基于重力模型、出行生成率模型和方式分配模型的。以重力分 布模型为主骨架，生成和分配都用了简化的处理。实际公式中包含了“四阶段交 通需求预测法”中的三步，对于“方式划分”这一步的处理：一种办法是在公式 中引入方式划分的比例因子，此比例因子的求取可以用研究范围内与开发地块相 近地区的相同用地的方式划分相类比的方法得到；另外一种办法是在出行生成是 就考虑方式划分即按出行方式情况进行出行生成预测，这种办法同样要对模型 中使用的生成率进行修J 下。 2 5 3 模型扩展与应用 比较研究范围内可用于丌发的土地量“m 和拟丌发的土地量铷( 强度) ，依 据图3 2 可以得到是否产生交通影响的结论，并且可以根据比较情况得到影响程 度，及时调整土地- 丌发政策。报告中所建立的用地反馈模型的思路和方法同样可 以应用到土地利用规划中。一方而，当某小区的土地丌发性质既定时，可以用本 模型或其变形来论证在没有对周凼地区产生交通影响的n 口提下确定用地量( 或土 地利用强度) 的极限德；另一方嘶，当丌发地块的用地性质未定时，可以加上某 些边界条件及与数学规划联用的方法确定土地利用强度为多大时会产生多大的 效益，同样迎过 耗均呈现下降趋势。从不同地区 寺1g 蠹骂警毫藩坠霾羔筵囊霸鬃鬟篓 妻鳖i 郅籀近嚣琴童薹婆羹要娶羞雾蛋l 赢描舔譬誉笋扎戳嚣； 霉ji 如瑞躺要鬟曼基； 鬟；i 导到黍乔暇矍【 簦；葫戮嚣锦墨翱黼甄瓶新雏! 对毋龠茹绿甜彭篇玛既矬磊，螽j 碾燮谛黼扫丽黯丽鲋W 辅弱两 薛誉手严 第3 章基于区域土地利用的交通需求特性分析 3 1 城市发展与居民出行需求变化过程和趋势 本节主要以北京市城市发展变化进程为例进行研究，可以看出：城市发展过 程中经济社会状况表现出了新变化和新特点，出现了新问题：与此相应的，居民 出行需求特征也发生了深刻的变化。 3 1 1 城市发展呈现出新的变化特征 交通运输是城市经济发展的基础，而交通系统的发展又受到城市发展的制 约。在城市建设和交通系统建设的相互关系中，交通系统的规划和建设始终应该 以城市总体规划和建设为基础，这是一个普遍的准则。在过去很长的一段时期内， 北京的城市一直是单纯性同心圆外向扩张型发展。 进入二十世纪九十年代以来，北京市的土地开发达到了每年1 0 平方公里外 扩的速度，城市中心区范围急剧扩大，总体规划中的绿化隔离地区面积迅速减少， 部分区域已经和规划的边缘集团相连。同时中心城区开发强度居高不下，而边缘 集团建设却滞后不前。另一方面，在有限的资金和人员、技术条件下，受城市中 心区同益增加的交通压力所迫，无法兼顾系统全局，而仅仅针对压力紧张地区实 施局部道路设施改造，疲于应付，使边缘集团更加缺乏交通走廊的支持，同时中 心区出于条件改善进一步刺激丌发增大、交通需求新一轮增长。图3 1 为北京市 城市空间演进示意图。 第3 章婊于区域十地利用的交通需求特性分析 3 1 - 2 居民出行特征发生深刻变化 比较北京市1 9 8 6 年、2 0 0 0 年、2 0 0 4 年居民出行调查结果，可以看出北京市 十几年来出行需求的变化特征。概括来讲，这种变化表现在两个方丽，即出行强 度的大幅度增加和出行质量要求提高。和1 9 8 6 年相比，北京市居民出行强度由 1 6 1 次人日，增加到2 8 1 次人日，增长了7 4 5 。而在这期间，北京市城市人 口则增加了1 7 4 万人，流动人口更是增加到了3 0 0 多万人。所以，从交通需求的 源头来看，目前北京市交通系统承担的交通需求是十几年前根本无法相比的。 在这个过程中，由于生活水平的提高，居民出行的舒适性、私密性要求越来 越突出，同时更加显著的是，居民出行的活动范围更加扩大。经过深刻变化的出 行需求，导致了出行者对道路时空资源的占用增加，更导致了私有交通方式的蓬 勃发展。二十世纪九十年代初期，道路交通拥堵端倪初现，短短不到十年的时间， 北京市已经完全陷入了交通拥堵的困扰。 3 2 城市空间与土地利用结构变化分析 就空间范围来讲，城市土地是由城市区域中的陆地、水域以及它们之上和之 下的一定空间构成。一般包括三个层次：一是城市市区的土地，即城市建成区范 围内的土地：二是城市规划范围内的土地；三是城市行政管理区的土地，即包括 城市郊县土地。这里我们所讲的城市土地主要是指城市规划范围内的城市土地。 3 2 1 土地功能及其开发利用 城市地域结构是在城市土地利用地域分异过程中形成的多种功能用地的空 问组合形态。根据我国建设部批准的城市用地分类与规划建设标准G B 儿3 7 9 0 ，我国将城市土地利用形式分为l O 大类，即居住用地、公共设施用地、工 业用地、仓储用地、对外交通用地、道路广场用地、市政公用设施用地、绿地、 特殊用地、水域和其他用地，如表3 1 所示。 作为城市居民进行生活、生产等活动的主要场所乘I 物质载体，城市土地功能 主要反映在其自然功能和经济、社会功能一 。由于城市土地利用性质及其开发强 度的不同，不同地段的城市二L 地价值就会产生差别，从而形成丰富多样的城市空 间结构。 表3 1 城市川地分类 T 曲l e 3 1 T h eC l a s s i n c a t i o no f U r b a nL a n d ，U s e R CMW TSUGDE 居住川公共设l ：业，| - J仓储川对外交道路J “市政公绿地特殊_ L J水域雨I 地 施朋地 地地通川地场刚地川殴施地 其它J _ | ；j J _ I 地地 城市土地开发是出政府、企业、组织或个人按照相关法律规定对城市土地进 行的一个塑造和再塑造以及为城市提供建筑或其他活动场所的过程。对于一个城 市来讲，城市土地开发主要包括新城区开发和旧城区改造。 3 2 2 我国土地利用制度 我国自1 9 8 0 年就开始了城市土地使用制度的改革，引入了土地的有偿使用 机制，土地租赁和土地批租两种形式的双重城市土地市场建立。9 0 年代后期开 始试行土地储备制度，实行土地的有偿流转和利用，按地价来引导和安排城市各 项功能用地，使城市的用地结构发生空间重组。 3 2 _ 3 北京市土地利用形态 3 2 _ 3 1 城市空间结构 多年来，北京城市空间结构一直以单中心圈层模式向外扩展，导致城市空间 发展极度不均衡。中心城由于城市功能的过度聚集以及土地的超强度开发，交通 出行高度集中，北京市三环以内就集中了全市交通总量的5 0 ，道路交通捌堵严 重；郊区发展缓慢，边缘集团和远郊城镇普遍存在规模不足、功能不全、设施落 后等问题，无法满足当地居民的生活需求。北京城市空刚发展的不均衡导致居民 出行空间分稚的不均衡。 为疏解中心城区过度密集的城市功能，北京市不断加快郊区经济发展以及卫 星城镇的建设。结合中心城产业结构与柿局调整，在卫星城陆续建设多个工业丌 发区，吸纳市区外迁产业的同时，也带动了郊区城市化的发展：通过加强亦庄、 通州、顺义等卫星城的基础设施、住宅及蚓：境建没，吸纳了部分居住人口；在昌 平、通州、黄村等卫星城兴建并迁入部分教育科研机构，疏导了市区部分功能。 第3 章捧十区域土地利用的交通需求特性分析 边缘组团及卫星城镇的建设，改善了北京城市空问发展的不均衡性。 3 2 3 2 人口分布 一般而占，人口分布密集的地区，居民出行分布也较为密集。北京市人口分 御极不均衡，分布密度由中心城区向远郊区县逐次降低。2 0 0 4 年，4 个中心城区 的人口平均密度为2 4 8 6 2 人平方公旱，近郊4 个城区的人口平均密度为3 7 4 2 人 平方公里，远郊区县人口平均密度仅为3 0 3 人平方公早。如图所示，从图中还 可看出，东、南部人口分布较密集，而北、西部人口分稚则较为稀疏。 3 2 3 3 居住与就业岗位分布 北京市就业岗位大多分布在中心城区内。2 0 0 4 年。占全市就业岗位总数 6 7 5 6 的加工制造业、行政办公和零售业就业岗位中，近7 0 集中在三环以内。 这就造成居住在中心城区以外的居民每天往返于居住地与就业岗位间，形成大量 上班交通流。 近年来，北京市实施的城区人口外迁进一步加剧了居住与就业的分离。统计 数据表明，城区外迁人口主要分布在海淀、朝阳、丰台等新城区以及昌平、通州、 顺义等远郊区。由于近郊城区与远郊区配套设施缺乏，外迁人口仍在城区工作， 导致近郊城区与中心城区之间、中心城区与远郊城区之间的上班交通流不断增 加，给北京交通系统带来巨大压力。 3 3 城市居民总体出行特征变化分析 自从我国实行改革丌放政策以来，特别是进入2 l 世纪后，随着国民经济的 高速增长，城市化进程加快，我国城市土地利用与空间布局发生了很大变化，城 市居民总体出行特征也相应发生了质的变化。 3 3 1 居民出行总量与人均出行次数 居民每R 平均出行次数反映了城市居民出行的能力和需要，出行总量等于居 民人口与人均出行次数的乘积，是城市交通需求和供应能力限度的基本量度指 标。 一般来说居民人均出