（道路与铁道工程专业论文）交通瓶颈对区域土地利用的制约研究.pdf

摘要 本文在总结国内外用地与交通互动关系的研究成果的基础上，阐述了国外研 究对我国两者互动关系研究的借鉴和启示。指出必须将两者结合起来进行深层次 的互动反馈关系研究，使两者在宏观( 城市层面) 、中观( 城市分区) 和微观不 同层次上取得密切配合与协调。论文从交通瓶颈入手，把交通瓶颈作为区域交通 承载能力的控制点，对交通瓶颈对区域土地利用的制约进行研究。其意义在于： 在控制性详细规划阶段平衡用地与交通之间的供需关系，从而在中观层面上实现 交通对用地的反馈 首先从宏观和微观两个角度分析交通瓶颈的成因，排除不符合研究条件的交 通瓶颈( 非周边小区过度开发引起的瓶颈) ；然后在分析城市规划、土地利用规 划、交通规划三者关系的基础上，从规划角度剖析了交通瓶颈形成的根本原因， 指出控觌在交通上的不足，最后针对交通瓶颈的规划成因，提出除了在总规阶段 应加强城市规划和城市交通规划两者一体化研究之外，更重要的是在控规阶段需 要引入用地反馈分析。 第二步，论文从宏观、中观两个层面上研究了交通对用地的反馈，重点在中 观层面。总规阶段，采取定性与定量相结合的方法研究了城市交通规划对城市规 划的反馈，通过对引起瓶颈的关键o d 点的性质进行综合分析，以求实现交通对 用地的宏观控制策略：控规阶段，在研究路段交通量对各小区土地利用密度的敏 感性基础上，建立了瓶颈路段对小区土地利用限制模型，其意义在于当路网存在 难以增加交通能力的瓶颈路段时，可在控规阶段对相应小区的土地利用强度加以 限制 第三步，对瓶颈路段对小区土地利用限制模型进行了简化，在设定了若干前 提条件的基础上建立了交通反算用地的小区开发余量推算模型，弥补了城市开发 建设缺少其密度和强度从产生的交通量上的控制上限这个不足，为通过瓶颈路段 对区域土地利用性质和强度的有效控制提供了理论基础。 最后，在理论分析和模型研究的基础上，选定宣武区广内大街片区为测试区 域，对小区开发余量推算模型的有效性和可行性进行了验证。 关键词交通瓶颈；区域土地利用；小区开发余量推算模型 北京工业大学工学硕士学位论文 a b s t r a c t b a s e do nt h er e s e a r c ho ft h ei n t e r a c t i o nb c t l w c c nl a n du s ea n dt r a n s p o r t a t i o n h o m ea n da b r o a d , t h en e c e s s i t yo f t h ec o m b i n a t i o no f t h et w oa s p e c t si sp o i n t e do u ti n t h i sp a p e r , w h i c hi su s e dt os t u d yt h e i ri n t e r a c t i o na n df e e d b a c kr e l a t i o n s h i po nt h e m a c r o - l e v e l ( c i t y ) ，m i d d l e - l e v e l ( r e g i o n ) ，a n dm i c r o - l e v e l i nt h ep a p e r , o nt h ev i e wo f u a 伍cb o t t l e n e c ka sr e f e r e n c ep o i n to fr e g i o n a lt r a 伍cc a p a c i t y , t h ea u t h o rs t u d i e st h e r e s t r i c t i o nt or e g i o n , a tl a n du s eb yt r a f f i cb o t t l e n e c k t h es i g n i f i c a n c e ：i nt h es t a g eo f c o n t r o l l e dd e t a i l e dp l a n n i n g t h eb a l a n c eo fd e m a n d - s u p p l yb e t w e e nl a n du s ea n d t r a n s p o r t a t i o ns h o u l db er e a c h e dt or e a l i z et h ef e e d b a c ko ft r a n s p o r t a t i o nt ol a n du s e o nm i d d l e - l e v e l t h ef i r s ts t e p t h ee a l l s eo ff o r m a t i o no ft r a f f i eb o t t l e n e c ki s a n a l y z e do n m a c r o 1 e v e la n dm i c r o 1 e v e l ，a n dt h et r a 伍cb o t t l e n e c kw h i c hi sn o tf i tt ob es t u d i e d s h o u l db ee x c l u d e d ( t h eb o t t l e n e c kn o tc a u s e db yo v e r l ye x p l o i t e da r o u n d ) t h e s e c o n ds t e p ，o nt h eb a s i so fa n a l y s i so ft h er e l a t i o n s h i pa m o n gu r b a np l a n n i n g , l a n d u s ep l a n n i n ga n dt r a f f i cp l a n n i n g t h ea u t h o ra n a l y z e st h ee s s e n t i a lc a u s eo ft r a m c b o t t l e n e c ka n dt h es h o r t c o m i n go fc o n t r o l l e dd e t a i l e dp l a n n i n gi nt r a n s p o r t a t i o n f i n a l l y , b e s i d e ss t r e n g t h e n i n gt h e “i n t e g r a t e d s t u d yo fu r b a np l a n n i n ga n dt r a f f i c p l a n n i n gi nt h es t a g eo fu r b a nc o m p r e h e n s i v ep l a n n i n g ，t h ei n t r o d u c t i o no fl a n du s e f e e d b a c ka n a l y s i si nt h es t a g eo fc o n t r o l l e dd e t a i l e dp l a n n i n gi sa l s ov e r yi m p o r t a n t , e v e l lm o 他 1 n h en e x ts t e p t h ef e e d b a c ko ft r a n s p o r t a t i o nt ol a n du s eh a sb e e ns t u d i e do nt h e m a c r o - l e v e ia n dm i d d l e - l e v e l ，e s p e c i a l l yt h el a t e ro u e i nt h es t a g eo fu r b a n c o m p r e h e n s i v ep l a n n i n g ，b a s e do nt h ec o m b i n a t i o no fq u a n t i t a t i v ea n dq u a l i t a t i v e m e t h o d t h ef e e d b a c ko fu r b a n 蛐cp l a n n i n gt ou r b a np l a n n i n gi sr e s e a r c h e d i n o r d e rt or e a l i z et h em a c r o s c o p i c a lc o n t r o l l i n gs t r a t e g yo ft r a n s p o r t a t i o nt ol a n du s e ， t h ec h a r a c t e ro fp i v o t a lo dw h i c hc a h s et r a f f i cb o t t l e n e c ki st ob es y n t h e t i c a l l y a n a l y z e d i nt h es t a g eo fc o n t r o l l e dd e t a i l e dp l a n n i n g ，o nt h eb a s eo ft h es e n s i t i v i t y a n a l y s i so ft r a f f i cv o l u m eo fr o a d 鲫2 t i o nt ol a n du s ed e n s i t yo fe a c hz o n e , t h em o d e l o ft h er e s t r i c t i o nt or e g i o n a ll a n du s eb yb o t t l e n e c ks e c 石o ni se s t a b l i s h e d , w h i c hi s h e l p f u lt or e s t r i c tl a n du s eo fr e l e v a n ta r e aw h e ni te x i s t sb o t t l e n e c ks e c t i o nw h i c h i s d i f f i c u l tt oi n c r e a s et h et r a f f i cc a p a e i t y t h et h i r ds t e p ，t h em o d e lm e n t i o n e da b o v ei sa l s op r e d i g e s t e di nt h i sp a p e r b a s e do ns o m ep r e c o n d i t i o n s ，l a n du s ef e e d b a c km o d e li ss e tu p ，w h i c hm a l su pt h e s h o r t c o m i n gt h a tt h ec h a r a c t e ra n di n t e n s i t yo f c i t ye x p l o i t a t i o nl a c k su p p e r l i m i tf r o m t r a 伍cv o l u m eg e n e r a t e d ，a n ds u p p l i e sat h e o r yb a s i so fe f f e c t i v er e s t r i c t i o nt ot h e c h a r a c t e ra n di n t e n s i t yo fr e g i o n a ll a n du a c c o r d i n gt ob o t t l e n e c ks e c t i o n f i n a l l y , o nt h eb a s i so ft h e o r ya n a l y s i sa n dm o d e lr e s e a r c h , g u a n g n e is t r e e ti n x u a n w ud i s t r i c ti ss e l e c t e da sat e s t i n ga r e a , w h i c h 删e st h ee f f e c t i v i t ya n d a b s t r a c t f e a s i b i f i t yo f l a n du f e e d b a c km o d e l k e y w o r d st r a f f i cb o t t l e n e c k , r e g i o n a ll a n du s e , l a n du s e f e e d b a c km o d e l e l i 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： 宴屠 日期：2 丝z ：绰 关于论文使用授权的说明 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。 签名： 安屠 导师签名：塑l 幽堡虻e t | i i i ：2 1 丑：多口 第1 罩绪论 第1 章绪论 1 1 课题来源 本课题来源于北京市交通委员会的重点研究项目“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，主要内容为交通瓶颈对区域土地利用 的制约研究。 1 2 研究背景 近年来，随着我国工业化、城市化和机动化进程的不断加快，城市交通需求 的不断增长与交通基础设旌供应不足之间的矛盾日益加剧，城市交通问题已经成 为城市发展中的一大重要问题，并且日益复杂和激化。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根本原因，对两者互动关系进行多层次的定 性、定量研究已经成为我国相关学者所面i 临的重要课题。 城市交通系统与土地利用的相互分离是造成交通问题的根源之一，这种分离 体现在规划方面就是城市交通规划与土地利用规划之间的相互独立，由此产生的 恶果已经引起了理论界、规划界和政府部门的高度重视。长期以来，我国城市交 通规划往往“就交通论交通”，处于从属和被动的地位，没有对土地利用规划进 行及时的比较论证和信息反馈。在城市规划的各阶段中，交通规划的一些新成果 并未得到充分的应用和体现，从而影响了规划的综合性和决策的科学性。鉴于此， 城市土地利用规划与城市交通规划必须紧密结合，相互协调，两者应在宏观( 城 市层面) 、中观( 城市分区) 和微观不同层次上取得密切配合与协调。 城市交通问题的改善本质上有赖于土地利用与交通系统之间的协调。宏观上 的协调主要依赖于城市土地利用总体规划和城市综合交通规划的相互反馈；而微 观上的协调则需要通过对土地开发项目进行交通影响分析。我们发现，这里缺少 一个中观层面的东西来协调用地与交通之问的关系。鉴于此，本文拟通过解析城 市土地利用与交通系统之闻的互动关系，剖析交通瓶颈的规划成因，研究交通瓶 颈对区域土地利用的制约作用，力图在控制性详细规划阶段平衡用地与交通之问 的供需关系，从而在中观层面上实现交通对用地的反馈。 1 3 国内外用地与交通互动关系研究进展 研究城市交通与土地利用互动机理是制定交通政策和解决复杂城市交通问 题的基础，同时有助于解决如何以有限的土地资源实现最佳的利用效益，对从根 本上解决城市交通问题以及实现城市可持续发展具有重要的理论与现实意义。因 此，本文首先对国内外用地与交通互动关系研究进展进行探讨 北京工业大学工学硕士学位论文 1 3 1 国外研究进展 城市交通系统与土地利用复杂互动关系是自本世纪2 0 年代以来城市地理学 家、城市交通规划和城市规划师们持续探讨、研究的一大课题。随着世界工业化 和城市化进程的加快，城市交通问题日益突现，系统地总结评述国外两者互动关 系的研究对我国相关研究的顺利开展有着重要的现实及借鉴意义1 1 1 1 2 1 1 3 1 。 国外对城市交通和土地利用关系的研究过程，大致分为以下几个阶段1 4 1 ： 1 9 2 0 1 9 6 0 年，交通系统与土地利用关系的早期探讨。其中包括两派观点： 以纽约、费城、芝加哥及伦敦、巴黎等城市为代表，是轨道交通的倡导者；而另 一派则是汽车交通的倡导者。两派的共同点是都意识到了合理规划的必要性，应 当把城市交通作为一个系统，并且，交通规划与土地利用规划的协调必不可少。 这一时期的观点还包括了：麦凯( m a c k a y e ，1 9 2 8 1 9 3 0 ) 的区域发展对公路交 通影响的研究；芒福德( m u m f o r d ，1 9 6 3 ) 研究认为成功的交通系统使不必要的 交通量达到最小；欧文( o t e n ，1 9 5 6 ) 的以公路为导向的大都市交通系统建设 是解决城市交通问题的最有力工具等研究等1 5 j 。 1 9 5 0 1 9 9 0 年，对城市交通系统和土地利用关系的理论探讨及模型模拟。 其中包括：施盖尔弗( s c h a e f f e r ，1 9 9 5 ) 和思科勒( s c l a r ，1 9 7 5 ) 的交通系统与 城市形态关系的研究；洛顿温戈( l o w d o nw i n g o ，1 9 6 1 ) 建立城市交通一土 地利用关系的经济学模型理论：威廉阿朗索( w i l l i a ma l o n s o ，1 9 6 4 ) 建立城 市土地价值模型理论；德拉巴拉( d el ab a r r a ，1 9 8 9 ) 建立综合的土地利用 与交通模型理论1 6 1 ：普什卡内夫( p u s h k a r e v ，1 9 7 7 ) 和朱潘( z u p a n ，1 9 7 7 ) 的 何种发展方式能与固定轨道的公共交通相协调等嘲。 另外一个方面，是对城市交通系统与土地利用的实证研究。主要体现在城市 基础设施投资与城市发展的互动关系。华纳( w a m e r ，1 9 6 2 ) 认为郊区的扩张是 多类型基础设施投资尤其是交通设施扩张的函数；城市交通建设对地价的影响， 查曼斯基发现，城市地价与“可达性指数”具有极高的相关性等。 从交通分析模型的发展来看，交通分析模型从对交通的描述讲可以分为宏观 与微观交通分析两类模型：宏观分析模型主要描述城市交通的宏观特征，主要以 土地利用与交通的相互关系作为基础，分析交通产生源与交通分布之间的相互关 系，如交通出行的规模、交通出行在城市中的空间分布等。至今，交通分析专家 们已经根据交通的宏观特征发展出多种建立在不同假设基础上的交通分析模型， 而这其中包括对交通分析影响深远的“四阶段”交通分析模型系统。 在宏观交通分析模型的发展过程中，主要形成三类交通分析模型：以劳瑞 ( l o w r y ) 模型为代表的以经济活动分析为中心的模型系统，主要分析城市的土 地开发与交通之间的相互关系；而以“四阶段”交通分析模型为基础的包括土地 交通反馈分析的模型系统，主要在土地利用的基础上分析交通的空间分布。这是 2 第1 章绪论 迄今为止在世界上应用最广泛的模型系统，因其资料收集容易、模型简单易懂， 在交通分析的历史上一直占据主导地位。从2 0 世纪7 0 年代开始，人们逐渐认识 到传统的四阶段法( 出行生成、出行分布、方式选择及交通分配) 常常忽略交通 和土地利用之间的联系，或者将其作为另一项预测的输入，没有考虑到两者之间 的反馈；近几年发展起来的非集聚式个体交通需求分析模型，以分析个体交通出 行者的出行选择决策的影响因素为基础建立；而微观交通分析模型主要描述交通 流内部交通个体之间的相互影响关系，如跟车、超车、车道转换等。 另外还有与土地利用结合的交通需求分析模型，交通“流”的“源”是土地 利用的空间分布，城市经济和社会活动由土地利用而生，其活动的部分体现就是 交通，但在交通分析模型的发展中，土地利用与交通需求分析严重脱离。目前在 我国城市交通需求分析中最大的分析误差就来自于土地利用，那种认为交通分析 就是在确定土地利用下的交通供需分析已经过时。近年来，国外大行其道的公交 导向式土地开发( t o d ，t r a n s i to r i e n t e dd e v e l o p m e n t ) 正是对土地利用与交通 结合的分析方法的最好诠释；土地利用与交通互为影响、相互作用，没有一成不 变的土地利用或一成不变的交通系统，在g i s t 9 9 年会上应用g i s 设置土地 利用模型输出进行交通预测( u s i n gg i s t or e a l i o c a t el a n d - u s em o d e lo u t p u tf o r t r a v e ld e m a n df o r e c a s t i n g ) 中提出了土地利用与交通需求分析结合的结构。 西方国家推动和加强城市用地交通一体化模型研究的动力有体制上的也有 认识上的。体制上，美国联邦政府1 9 9 7 年提出的t e a - 2 l 规划指导大纲，要求 城市对用地和交通进行整体研究和规划；认识上，越来越多的学者同意城市的演 变是用地一交通一体化的演变。因此发展某种特定的用地模式可以导致某种相应 的交通模式，反之亦然。更重要的是，城市的可持续发展的目标只有从宏观整体 上对土地利用、交通和环境保护一起考虑才能实现，特别是对于城市交通系统而 言，其成败很大程度上取决于是否在用地的规划和控制上作出了有效的配合1 7 】。 1 3 2 国内研究进展 国内对城市交通系统与土地利用互动关系研究主要包括定性研究、定量研究 及两者关系协调研究三方面。 ( 1 ) 定性研究是该互动关系研究领域的一个基础性课题，近年我国学者主 要从以下三个角度来审视这个问题1 8 j 。 1 ) 城市土地利用与交通系统的相互关系研究 研究者们从不同角度给予了具体论述，认为两者之间存在一种相互联系、相 互制约的循环作用与相互反馈关系具体而言，首先，城市土地利用是城市交通 需求的根源，其决定了城市交通源、交通量及交通方式，从宏观上规定了城市交 通的结构与基础，不同的城市土地利用状况要求不同的城市交通模式与之相适 应，如高密度土地利用城市就要求高运载能力的公共交通方式与之适应，反之低 3 北京t 业大学工学硕士学位论文 密度土地利用城市则导致自由方式的交通。其次，城市交通系统所具有的实际运 行水平会对城市空间结构及城市的发展规模产生影响，从而影响到城市土地利用 状况，特别是城市交通可达性对城市经济、商业和文化活动用地的空间分布具有 决定作用。还有学者从城市居民出行角度，以广州、南京等城市为例研究了居民 出行与土地利用之问的关系，研究结果表明，城市居民出行与土地利用之间存在 相互作用关系，居民出行空间分布很大程度上反映了城市土地利用格局与空间分 布特征，并从居民出行角度对未来城市发展与土地利用布局提出了建议【9 】i l o j 。 2 ) 城市土地利用空间结构与城市交通系统空间布局关系研究 两者的空间布局研究也是城市交通系统与土地利用互动关系定性研究中的 一个重要内容。研究者们从不同切入点探讨了两者的关系，研究结果表明，两者 的空间结构相辅相成，城市土地利用空间结构是城市交通系统空间布局的基础， 同时城市交通系统空间布局引导城市土地利用的发展方向，进一步影响到城市土 地利用空问结构的变化。一些学者分析了自1 9 世纪以来交通技术五次创新所带 来的相应城市土地利用空间形态的演变，建立了两者的空间布局的相互对应关系 h i 。还有学者从实际出发，探讨了不同城市土地利用空问结构的城市交通系统空 间布局，提出了轴向城市、团状城市和组团式城市的快速轨道交通空问布局模式 1 2 1 1 3 1 1 4 l 。 3 ) 城市土地利用规划和城市交通规划关系研究 城市土地利用规划和城市交通规划都有着指导未来城市土地利用和城市交 通发展的重要作用，有关两者关系的研究也是相互关系研究内容之一，许多学者 对此做了论述。一些研究者回顾了计划经济体制下城市土地利用规划的缺陷以及 新形势下出现的问题，从交通本质的角度论述了交通规划与土地利用规划的共生 性以及表现形式【阍，从城市可持续发展角度以及综观内涵、数学建模、规划实 施及规划龙头作用等不同角度指出城市土地利用规划与城市交通规划必须紧密 结合，相互协调，两者应在不同层次上取得密切配合与协调，促进城市土地利用 规划与城市交通规划的一体化【1 6 l ，劳从引进交通影响分析手段和协调规划人员 等几个方面论述了如何构筑土地利用规划与城市交通规划的共生机制。 ( 2 ) 如何定量地分析探讨城市交通系统和土地利用之间复杂的互动关系一 直是两者关系研究领域的重点、热点和难点。国内这方面的研究刚刚起步。有的 学者从中国实际出发，分析研究了土地利用模型、交通系统与建设用地之间的关 系，从模型结构、数学建模等方面阐述了适合我国国情的城市土地利用与交通系 统关系模型。有的学者则从城市中观层次( 分区) 角度出发，研究城市土地利用与 交通之间的作用原理，分别从交通可达性、交通边际效用及城市土地利用混合程 度等方面建立了城市分区的土地利用与交通关系模型【i 7 】【i3 j i l 9 1 。还有学者认为， 城市在郊区化过程中会对城市中心区交通产生影响，并建立了土地利用交通生成 4 第1 章绪论 量模型定量描述了郊区化对中心区道路网的交通影响。另外一些学者开展了对北 京、南京等城市的交通系统容量的相关定量方法研究，这些研究从不同的角度建 立了城市交通系统需求模型及城市交通优化决策模型，并应用于当地交通规划实 践中，并针对城市交通问题的解决提出了改进政策。 ( 3 ) 研究者们十分重视城市交通系统与土地利用关系的协调研究，因为研 究两者之间互动关系的目的就是协调两者之间的关系。研究者对如何协调两者关 系提出了很多思路、政策及技术等，并把研究重点放在了交通需求管理、公共交 通优先技术及建设大容量轨道交通之上。比如有学者从法规建立、观念更新和管 理机制等方面去考虑两者关系的协调，1 9 9 5 年1 1 月北京中国城市交通发展战略 国际研讨会通过了北京宣言，其中的中国城市交通发展战略中明确指出城市 政府应把城市土地开发与交通发展、城市交通规划与土地利用规划结合起来，并 在城市交通发展战略和规划制定中充分反映城市土地利用特征。还有学者考虑到 城市土地与交通发展观念的变化，认为必须拓宽城市土地利用和城市交通规划的 思路，提出应以交通可达性为核心的新观念，来科学制定与城市规划、土地利用 规划相协调的城市交通规划。至于协调两者关系的相关技术研究，比如有学者克 服了土地利用规划与交通规划相结合的困难，建立了一套规划整体优化模型和相 应的计算机分析系统( l t r r o 模型，l a n d - u s et r a n s p o r t a t i o no p 血i z a l i 伽) ，并应用 于北京和香港的交通规划实践。 现就目前区域土地利用与交通系统两者关系的特点及存在的问题作进一步 阐述。 区域土地利用与交通两者关系体现在规划方面，就是中观层面上城市规划与 城市交通规划之间的关系。城市规划和城市交通规划基本上相互独立，在制定详 细规划时没有引入交通分析，从交通需求角度考虑规划区域的交通供给能力。也 就是说详细规划所确定的用地性质、居住密度、建筑及用地密度、位置等城市用 地和建筑规划控制指标根本没有考虑城市交通需求的特性。城市用地开发强度过 大，交通供给能力远远满足不了交通需求，造成区域性交通发生和吸引量超过其 路网承载能力的问题。目前，在用地规划和交通规划的相互反馈中，特别是交通 规划应向用地规划反馈的内容和方式方面，始终没有一个满意案例，交通规划如 何向用地规划反馈出合理的用地性质和规模，是迫切需要解决的问题。 1 3 3 国外研究对我国两者互动关系研究的借鉴及启示 1 3 3 1 注重开展互动反馈研究，促进两者的相互协调 城市交通系统与土地利用之间是一种相互联系、相互制约的循环作用和相互 反馈关系，割裂两者之间的互动反馈关系，单方面探讨交通系统对土地利用的影 响或者土地利用对交通系统的影响，是无法全面地把握两者之问的复杂关系的。 5 北京工业大学工学硕t 学位论文 因此，必须将两者结合起来进行深层次的互动反馈关系研究，全面地把握两者的 相互影响关系，并在此基础上，积极开展城市交通系统与土地利用相互协调研究， 从深层次上探索协调两者关系的思路、政策和技术，促进两者关系的健康协调发 展及我国城市交通问题的解决。 1 3 3 2 积极开展多层次的两者互动关系定量研究 模型模拟是两者互动关系定量研究的重要手段。应开展微观、中观( 城市分 区) 、宏观( 城市层面) 等多层次的两者互动关系定量研究，全面研究城市各层 次交通系统与土地利用的定量关系，促进定量模型模拟技术的实用性、适应性和 全明性。对于我国而言，短期内，相关模型理论和规划模型也许无法取得重大突 破，但借鉴国外先进经验，集中人力、物力希i 财力进行适合我国国情的模型研究 与开发，对促进我国城市健康持续发展，有效协调两者的互动关系，从根本上解 决城市交通问题意义重大。 1 3 3 3 积极开展基于我国特有国情的相关理论及案例实证研究 目前，我国经济持续高速发展，一方面，城市化进程速度不断加快，城市高 速、高密度、集中开发特征十分明显，许多大城市土地利用显现出人口高密度、 土地利用高强度开发、土地利用综合多元化、城市布局形态集中紧凑等显著特征； 另一方面，机动化进程也不断加快，交通需求猛增，许多大城市交通系统正处于 由步行、自行车为主要构成的传统交通结构向机动化交通结构转变时期，各种交 通问题与城市用地矛盾十分尖锐突出。两个突出特征叠加，构成了我国两者相互 关系研究的突出国情特征。 基于我国特有国情，选择北京、上海和广州等具有代表性特大城市积极开展 相关理论及实证研究，分析我国城市交通系统与土地利用格局的动态演化过程， 探讨我国高密度集中开发城市交通系统与土地利用互动关系影响内容及作用机 制，将可以揭示我国两者关系发展的特殊规律，有助于相关理论建设的全面性、 完整性和适应性，为相关研究领域开拓思路，注入新的内容。另外，在此基础上， 研究促进两者相互协调的相关政策、手段及技术，探求解决中国城市交通问题的 解决方案，将有助于更好地规划和管理好我国城市，促进城市健康持续发展。 最后，必须指出的是，对城市交通系统与土地利用互动关系的研究是进行城 市交通政策分析、制定未来城市交通政策及解决复杂城市交通问题的基础。研究 者们必须坚持“协调好城市交通系统与土地利用两者关系是顺利解决城市交通问 题的根本对策”的观点，全面地系统开展我国两者互动关系研究，积极拓展相关 研究的新领域和新方向，为我国城市交通问题的顺利的解决提供科学的理论和实 践支持【l l 。 6 第1 罩绪论 1 4 研究目的与意义 本文研究交通瓶颈对区域土地利用的制约作用，其意义在于在控制性详细规 划阶段平衡用地与交通之间的供需关系，在中观层面实现交通对用地的反馈。 具体来说，根据我国城市规划现行的制度，城市规划建设指标中没有关于产 生交通量方面的控制指标，致使城市规划管理部门没有关于城市开发建设强度、 密度从产生的交通量方面的控制依据，从而经常致使城市开发建设强度过大、密 度过高。所以，寻求该问题的最终解决方案，必须从规划层面入手，研究城市 规划与城市交通规划的相互关系，制定城市开发建设的控制依据。鉴于此，本文 提出具有较强操作性的土地开发区域控制方法，为城市未来的建设项目审批提供 有预见性的指导意见。 在此对论文反复提到的宏观、中观、微观层面之间的界定进行一下说明。 用地与交通之间的互动关系应体现在宏观、中观、微观不同层面上，宏观层 面是针对城市整体的交通供需平衡提出策略，反映在城市规划体系中是与总体规 划阶段相对应；控制性详细规划是在总体规划的基础上对城市土地进行进一步的 区域划分，对区域内的每一地块提出开发控制要求并以此指导开发建设，与之相 对应的就是针对城市某一分区( 或称区域) 的中观层面上的用地与交通之间的协 调；微观层面用地与交通之间的协调主要依赖对单个建设项目进行交通影响分 析，使由于项目开发引起的新增交通量对周边路网的影响限定在路网可接受的水 平之内 1 5 技术路线与论文内容安排 1 5 1 技术路线 用地与交通之间的不协调是造成城市交通问题的根本原因，城市交通问题的 改善根本上有赖于两者在宏观( 城市层面) 、中观( 城市分区) 和微观不同层面 上的相互反馈。本论文从交通瓶颈入手，从宏观、中观两个层面上研究了交通对 用地的反馈：总规阶段( 对应宏观) ，研究了城市交通规划对城市规划的反馈， 通过对引起瓶颈的关键o d 点的性质进行综合分析，以求实现交通对用地的宏观 控制策略；控规阶段( 对应中观) ，建立了瓶颈路段对小区土地利用限制模型， 对其进行简化，在设定了若干前提条件的基础上建立了小区开发余量推算模型 为了测试该模型的有效性和可行性，选定宣武区广内大街片区进行实例验证，以 求在控规阶段实现交通对用地的反馈。图1 1 为本文研究的技术路线。 7 北京工业大学工学硕士学位论文 交通 瓶颈 用地与交通不协调 交通对用地的反馈 综合分析引起 瓶颈的关键 o d 点悱质 宏观层面 中观层面 微观层面 瓶颈路段对区i 简 域士地利川限r 瓦 制樟犁的律立l 总规阶段 控规阶段 实例验证 图i - i 本论文技术路线 f i g u r e i - 1t e c h n i c a ll i n eo f s t u d yi nt h i sp a p e r 1 5 2 论文内容安排 本论文主体内容共分五章，各章研究内容如下： 第1 章：通过解析国内外城市用地与交通之间互动关系，指出两者之间是一 种相互联系、相互制约的循环作用和相互反馈关系，两者应在宏观( 城市层面) 、 中观( 城市分区) 和微观不同层次上取得密切配合与协调。在此基础上，提出本 文的研究问题：交通瓶颈对区域土地利用的制约研究，即在控制性详细规划阶段 平衡用地与交通之间的供需关系，以期在中观层面上实现交通对用地的反馈。 第2 章：首先从宏观和微观两个角度分析交通瓶颈的成因，排除不符合研究 条件的交通瓶颈( 非周边小区过度开发引起的瓶颈) ；并通过分析其成因，得知 瓶颈形成的根源在于规划。然后在分析城市规划、土地利用规划、交通规划三者 关系的基础上，指出以控制性详细规划为依据的区域开发控制是我国城市土地利 用规划控制体系的核心，并且指出控规在交通上的不足，最后针对交通瓶颈的规 划成因，提出除了在总规阶段，应加强城市规划和城市交通规划两者一体化研究 之外，更重要的是在控规阶段，需要引入用地反馈分析。 第3 章：从宏观、中观两个层面上研究了交通对用地的反馈，重点在中观层 面。总规阶段，采取定性与定量相结合的方法研究了城市交通规划对城市规划的 反馈，通过对引起瓶颈的关键o d 点的性质进行综合分析，以求实现交通对用地 的宏观控制策略；控规阶段，在研究路段交通量对各小区土地利用密度的敏感性 基础上，建立了瓶领路段对小区土地利用限制模型，其意义在于当路网存在难以 8 笫i 罩绪论 增加交通能力的瓶颈路段时，可在控规阶段对相应小区的土地利用强度加以限 制。 第4 章：本章建立的交通反算用地的小区出行生成余量推算模型，可以说是 在第3 章建立的瓶颈路段对小区土地利用限制模型基础上的简化。它使原模型具 有可操作性而不是仅停留在理论层面上。尝试性地给出了研究区域内各小区土地 利用规模控制上限的具体计算方法，即根据无开发条件下目标年关键路段的能力 余量，推算研究区域内各小区的容许交通生成量，从而弥补了城市开发建设缺少 其密度和强度从产生的交通量上的控制上限这个不足。 第5 章：在前几章理论分析和模型研究的基础上，本章选定宣武区广内大街 片区为测试区域，验证了本论文第4 章提出的小区开发余量推算模型的有效性和 可行性，从而在控规阶段实现了交通对用地的反馈 9 北京1 = 业大学工学硕士学位论文 第2 章交通瓶颈成因分析研究 2 1 概述 本文准备从交通瓶颈入手，把交通瓶颈的能力余量作为区域土地开发的约束 条件，研究中观层次上交通对用地的反馈。但是，这需要一个前提：我们选定的 交通瓶颈是周边小区的过度开发引起的。由于瓶颈不仅仅是由于周边小区的过度 开发引起，也可能是宏观路网格局存在问题等一些其它外部因素导致，因此有必 要从宏观和微观两方面来分析交通瓶颈的成因，也就是交通拥堵问题的成因，以 排除不符合研究条件的交通瓶颈。在此，本文给出交通瓶颈的定义： 交通瓶颈是交通网络的薄弱环节。当道路网某个路段或者节点的交通流量超 过其通行能力时，行经此处的车辆速度降低、拥挤度增加，此路段或节点即是一 处交通瓶颈 2 0 j 。交通瓶颈包括瓶颈路段和瓶颈节点，或者称为关键路段和关键 节点。本文研究的交通瓶颈主要是指由于通行能力限制而导致道路服务水平下降 到路网可接受水平之外的路段，即关键路段。而并没有针对关键节点进行研究。 至于发生交通拥堵的路段其服务水平下降到什么程度才称之为瓶颈路段，即瓶颈 路段如何确定的问题，本文第3 章将给出定量分析。 国内外很多学者致力于研究城市交通拥堵问题，以期能够对该问题有所缓 解，但多是从“就交通论交通”的角度来分析其成因，寻求解决对策b 1 】瞄捌。 而鲜有从城市规划的角度，采取系统工程的方法来分析交通瓶颈产生的规划成 因。本文将从城市规划角度，系统分析一下交通拥堵问题的城市规划根源，并针 对交通瓶颈的规划成因提出对策，以期在总规阶段、控规阶段平衡用地与交通之 间的供求关系。 本文的主体内容：交通瓶颈对区域土地利用的制约研究，其意义即在控规阶 段，引入用地反馈分析，在中观层面上实现交通对用地的反馈。 2 2 交通拥堵机理分析 影响城市交通运行的因素有很多，如城市布局、交通结构等等，因此我国大 城市交通拥堵产生的原因也错综复杂，影响城市交通运行的各种因素之问的不协 调加载到交通系统中就会引发交通供需的不平衡，从而引发交通拥堵。交通拥堵 在宏观上主要是城市总体的交通供给无法满足日益增长的交通需求，微观上表现 为加载到道路上的交通流量超过其通行能力，产生具体的交通拥堵。下面主要从 宏观和微观两方面来分析引起交通拥堵的原因，以便抓住交通拥堵问题的根源 1 2 4 1 。 2 2 1 交通拥堵宏观成因分析 宏观方面引发交通拥堵的原因可以从两方面进行分析：一方面从影响交通系 1 0 第2 章交通瓶颈成园分析研究 统的发展环境进行分析；另一方面从交通系统自身的规律上，围绕供需关系进行 分析。通过分析，导致大城市交通拥堵的宏观原因可以归结为以下一些方面： 1 城市功能布局不完善，城市建设与城市交通发展不协调 首先，从城市功能布局来看，我国大城市主要是单中心的城市结构，市中心 区城市功能的过度聚集和土地的超强度开发导致人口与就业岗位的高度集中，由 此也带来了交通出行的高度集中，比如北京市，三环以内集中了全市出行量的 5 0 。近年来，虽然相关部门已注意到这个问题，在总体规划中，调整了城市布 局，采用分散组团式和多中心等城市布局，但是由于郊区和卫星城市发展过缓且 功能较为单一，滩以摆脱对中心区的依赖，无法起到分散中心区功能，减轻其压 力的作用，反而易导致连接中心区与郊区之问的道路产生拥挤。 另外，城市建设与城市交通发展不协调。在城市发展过程中，土地利用与交 通基础设旌建设之间不相协调，由于土地利用形态不合理或者土地开发强度过 高，导致交通容量无法满足交通需求，引发交通拥堵。此外在土地开发模式上， 大城市主要是以房地产市场的开发来带动城市基础设施的建设，这对于解决目前 建设资金短缺，加快城市基础设施建设是一件好事，但由于处理不当，造成基础 设施特别是交通基础设施的建设速度无法跟上房地产的开发速度，导致区域路网 某些关键路段或节点发生拥堵。 2 道路建设滞后，道路布局不合理 首先，我国城市道路建设滞后，中心区道路网密度、面积率与国外同类城市 相比有相当大的差距，未达到国标推荐值的下限。这样的道路网根本无法承担日 益增长的交通需求。 其次，道路布局不合理，在功能级配结构上存在明显的先天性缺陷。以北京 市为例：环路之间快速联络通道建设滞后；主干道系统空问布局不均衡，贯通市 区的城市南北向主干道不足；次干道、支路普遍不足，“微循环”系统薄弱，从 而加重了快速路和主干路的交通压力，致使快速路和主干路发生拥堵；还有道路 节点通行能力低，制约了路网整体效能的正常发挥 3 城市交通结构不合理，效率较低 城市交通结构合理与否直接影响到交通系统运行效率，以及城市交通资源的 配置方式，进而影响到加载到道路上的交通量的多少。目前城市交通结构不合理 主要体现在两方面：一是公共交通相对落后，缺乏轨道交通。地面公交系统结构 单一，服务水平不高，作为目前公共交通的主要方式无法起主导作用；轨道交通 线路少，还未形成网络，主要还依靠常规公交进行衔接，北京市轨道交通承担日 常出行量的份额还不足5 ，使轨道交通容量大速度快的优点得不到充分发挥。 二是私人小汽车发展过快，小汽车交通需求过度膨胀，与城市资源和环境承载能 力之间的矛盾日趋尖锐。 北京工业大学工学硕l - 学位论文 城市交通拥堵的宏观成因除了以上论述的三点之外，还有诸如信息化、智能 化交通系统管理不够完善，科研技术手段有待加强；既有的交通系统规划、建设、 运营、管理缺乏有效整合；城市交通系统缺乏统一协调机构，以保证考虑交通问 题的系统性和对策实施的连续性；交通参与者缺乏现代交通观念，交通法制意识 淡薄等等都是交通拥堵产生的重要原因。 2 2 2 交通拥堵微观成因分析 从微观角度来讲，主要有三点原因容易引发交通拥堵。 一是道路系统( 路段、节点) 自身存在缺陷，比如交叉口的进口车道布置不 当致使其通过能力与路段通过能力不匹配，从而造成交叉口发生拥堵；或者快速 路主干路出入口设置