不同城市发展政策下交通与土地利用一体化规划研究

摘 要：为了定量研究城市交通和土地利用之间的一体化规划，首先构建基于Uplan和Emme模型的城市交通与土地利用一体化规划系统；其次通过交通系统与土地使用系统中的相互影响因素来分析其系统中反馈原理和一体化规划思路；最后结合成都市温江区实例，提出不同城市发展政策下的一体化规划，并对其结果进行评价分析，得出最优的城市发展政策。

关键词：城市发展政策；交通规划；土地利用；Uplan和Emme一体化模型

中图分类号：F570 文献标识码：A

Abstract： For quantitative research of the integrated planning between urban transport and land use. Firstly， based on the Uplan and Emme model building a integrated planning system of urban transport and land use. Secondly， through the mutual influence factors of the traffic and land use system to analyze its feedback principle and the integrated planning thinking. Finally， combining the actual data of Wenjiang， a district of Chengdu， put forward the different ideas of integration planning under the different urban development policy， then evaluating the results and giving the proper policy.

Key words： urban development policy； traffic planning； land use； the integrated model of Uplan and Emme

目前我国大部分的城市土地利用规划和交通规划呈现分离的状态，随着城市发展过程中道路拥堵、交通环境污染、交通供需不平衡和土地资源的不合理利用等一系列城市交通问题的不断出现，城市交通和土地利用一体化规划的被关注度则逐渐提升，也成为交通工程和城市规划领域共同关心的问题。城市交通与土地利用的一体化规划是解决城市发展问题中交通与土地利用不合理发展的关键因素，那么一个完整的交通与土地利用一体化规划系统是必不可少的，相应的该系统所需要一个一体化模型作为支撑，Uplan和Emme一体化模型为城市交通与土地利用一体化规划支持系统提供了理论依据。同时结合实际的城市发展政策，基于实际的发展政策进行交通与土地利用的一体化规划，具有实际的可操作性。

Uplan模型的作用是输入城市未来年份的不同的土地利用类型即可预测出城市未来的发展状况，主要适用于中小城市和区域的预测，不需用历史数据进行校正。对于我国的地方和交通部来说，Uplan作为一个预测土地利用变化影响的良好模型被认可，并有李善颖、詹庆明等人对Uplan在中国的适应性做了相应的分析，得出在中国使用的结论，目前已有部分小城市运用。

1 Uplan和Emme一体化模型的基本原理

1.1 城市交通与土地利用系统内部影响因素的确定

不同的土地利用形态之间的沟通，都会需要交通作为沟通的桥梁。相应的，不同的土地利用形态的空间布局，会需要不同的交通需求的总量特性、时间特性、空间特性和交通方式来与之匹配，即土地利用直接影响着交通需求特性。交通系统与土地利用系统合并起来作为一个大的系统，主要是依靠内部有相互关联的因素联系起来，内部因素之间的相互影响和相互关联，才形成了两系统间相互影响、相互反馈的互动关系。本文选取城市交通系统里的交通可达性和区域饱和度、城市土地利用系统的城市人口数和土地开发强度作为两系统间的内部影响因素。

1.2 一体化规划模型的循环反馈原理

城市交通系统与土地利用系统之间存在相互反馈的关系，二者又为互相输入输出的投入产出系统。城市交通与土地利用之间的一体化需要联结点来贯穿系统之间的联系，经过详细分析选定土地使用模型中得到的人口数和岗位数输入到交通规划模型中，而通过交通规划模型得到的交通可达性和区域饱和度反馈到土地使用模型中，并通过对交通可达性收敛性的判断来实现一体化规划系统的循环反馈。

2 一体化规划循环反馈模型的建立

2.1 一体化规划模型中联结点的计算

城市交通与土地利用一体化规划反馈中的联结点是系统运行反馈的基础，交通可达性是重要联结点。在综合考虑了交通规划过程和城市规划过程的各项影响因素后，得到了基于交通出行量的交通可达性计算公式，如公式（1）所示：

2.2 一体化循环反馈模型的计算原理和收敛指标

一体化规划的循环反馈计算原理是基于以上所介绍的交通可达性而形成的，采用移动平均法（MSA）来处理系统循环过程中交通可达性结果，交通可达性循环过程中的MSA模型如公式（3）所示：

一体化规划模型循环反馈终止需要相应的收敛指标来判断，当一体化规划系统中交通可达性随着循环次数的增加而收敛时，即模型达到稳定状态，则循环反馈过程停止。选取交通小区可达性数值的相对误差值作为系统的收敛指标，计算公式如公式（4）所示：

2.3 一体化循环反馈模型的建立

基于一体化规划系统的循环反馈的联结点和计算原理实现了一体化循环反馈模型的建立，模型建立的基本点是要结合温江区的实例，对不同的城市发展政策建立模型。

温江区是成都市市辖区，区域面积和范围均符合Uplan模型的适用条件。温江区作为一个“睡城”发展起来，由调查数据可知，温江区出现了严重的职住不均衡情况。随着城市化的快速推进，交通拥堵、交通安全、交通环境污染等正影响着温江的整体发展。而产生这些问题的主要原因正是交通与土地利用系统的不协调发展，为了解决此问题，需从城市发展政策的角度，协调城市交通与土地利用之间关系来缓解交通供需矛盾。通过参考《温江区土地利用总体规划》和温江统计局的相关统计数据，将温江区划分为26个交通小区，将其作为交通与土地利用一体化模型的输入值进行一体化规划的研究。结合温江实例，本文主要分析城市在集聚发展和疏散发展政策下的交通和土地使用一体化，不考虑政策不干预的发展模式。

不同城市发展政策下的一体化规划模型需要输入需求数据（总人口数、总就业数）和供给数据（规划范围、交通小区）到Uplan模型中，根据不同发展政策对模型进行参数的设定，并构建Emme交通规划需求预测模型，最后对可达性的收敛情况进行判断。

在集聚发展政策下的一体化规划模型中定义5种用地类型，分别为高密度居住、中密度居住、高密度商业、中密度商业和工业用地；疏解发展政策下的一体化规划模型中，定义7种用地类型，即高、中、低密度居住，高、中、低密度商业和工业用地，两种模型的用地分类分别与规划图中的用地类型相对应。对两种模型建立研究区域的评价因子，分别为鼓励开发因子、限制开发因子和禁止开发因子，根据评价标准设定不同的评价值。将两个模型中用地类型所对应的人口比例、户均使用面积、就业比例和人均使用面积在Uplan模型中进行参数设定，运行得各小区人口数和就业岗位数；将其作为Emme模型的输入数据，通过命令计算小区之间的直线出行距离、居民的产生量和吸引量，得出基于交通小区直线距离的小区可达性；根据可达性收敛指标判断交通可达性值，若不收敛，则反馈到Uplan模型需要的栅格文件循环计算，直到收敛模型停止循环。

3 结 论

3.1 两种发展政策下的一体化规划结果

在达到收敛情况下，集聚发展政策的交通可达性误差值为0.0633；疏解发展政策下的交通可达性误差值达到0.0602，二者皆小于0.0700。模型可得两种土地使用发展政策下的交通小区的人口数和岗位数，可得到两种政策下交通小区的人口密度图和就业密度图，如图1的（a）和（b）、图2的（a）和（b）所示。

3.2 两种发展政策下布局方案的评价

对于两种不同土地使用发展政策的布局方案的结果，选取人口、就业密度指标和平均出行距离指标对其进行评价。由图1、图2可得，两种发展政策下就业岗位数都有相应的增加，缓解了温江区的职住不平衡问题。集聚发展政策主要以BRT交通干线为基础发展，人口和就业主要集聚在温江主城区；疏解政策下人口有向交通便利地区偏移的趋势，受疏解政策的影响，人口和就业都有向主城区东西方向偏移的趋势。平均出行距离是评价交通经济型的有效指标，是通过交通小区之间的出行分布量和交通小区之间的出行距离计算得到的，具体如公式（5）所示：

通过公式（5）可以计算得到两种土地使用发展政策下的城市平均出行距离，两种发展政策下城市的平均出行距离分别为6.31km、6.92km。由此可得，在集聚发展政策下的城市平均出行距离小于疏解发展政策下的，因为疏解发展政策降低了中心城区的吸引力，扩大了主城区和外部之间的出行。在对不同的城市发展政策进行一体化规划后，与规划前相比城市的发展体现出了一定的优势。通过对评价指标的结果分析，结合温江区未来发展的方向，在城市发展政策上，温江区较适合疏解发展政策，可以分散城市空间结构，缓解交通问题和“职住平衡”的问题。

4 结束语

城市交通与土地利用一体化是目前国内外课题研究的热点，本文所用的Uplan模型在美国城市发展情景预测方面已得到实际运用。本文运用Uplan模型和Emme模型的结合，找到城市交通系统和土地利用系统的结合点，实现了一体化规划系统的产生；根据成都市温江区城市总体规划（2014-2020），在不同城市发展政策下对温江区进行一体化规划，得到了不同的一体化规划结果，通过对相关评价指标和城市发展的实际情况，得出了最优城市发展政策。在此考虑到的评价指标设立相对有限，环境保护性和出行公平性指标并未设定，需更进一步利用不同实例进行评价指标体系的研究。

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