交通运输规划原理-第三章

1交通运输规划原理西南交通大学本科生课程主讲教师：杨达博士开课单位：交通运输与物流学院第三讲交通与土地利用第1节概述第2节城市土地利用分类第3节土地利用与交通模型1、汉森(WalterG.Hansen)模型2、劳瑞(I.S.Lowry)模型3、土地利用与交通生成第1节概述1、城市土地使用与交通系统关系的概念：土地使用：所谓土地使用实际上是通过土地开发使得城市空间可以提供给人们各种活动所需的场所，土地是空间最便捷的度量方式，土地使用提供了城市开发和城市活动空间架构，土地使用的改变是土地开发的结果。交通系统：交通是人们最基本的生活的需要，交通系统建设应包括城市交通政策层面、设施层面以及管理层面等等。研究土地使用和交通系统之间的关系实质上就是研究城市活动系统开发（土地开发）与城市交通系统建设之间的关系。2、交通与土地利用的作用机理交通与土地利用相互联系、相互影响，相互促进。从交通规划的角度来说，不同的土地利用形态，决定了交通发生量和交通吸引量，决定了交通分布形态，在一定程度上决定了交通结构。从土地利用的角度来说，发达的交通改变了城市结构和土地利用形态，使得城市中心区的过密人口向城市周围疏散，城市商业中心更加集中，规模加大，土地利用的功能划分更加明确。同时，交通的规划和建设对土地利用和城市发展具有导向作用（TOD），交通设施沿线的土地开发利用异常活跃，各种社会基础设施大都集中在地铁相干道周围。第1节概述第1节概述交通与土地利用之间的互动关系第1节概述第1节概述第1节概述第1节概述3、城市土地使用与交通系统关系研究面临问题：宏观层次的问题：如何从宏观上处理好城市发展的形态结构和交通之间的合理结构关系的问题？从交通的角度就是需要重新认识城市交通系统对城市形态结构形成的引导作用，做到城市依据交通系统的骨架作用形成合理的城市疏解或拓展模式。（公交？小汽车？）中观层次的问题：如何确定一定区域内地块（区域）的开发强度？如何在城市结构单元的规划中协调土地使用与交通系统的关系？（成都东）微观层次的问题：如何对局部点或地区的城市土地使用和交通系统进行综合设计？我国这方面的系统设计工作远远没有跟上，国外有许多成功的、高度人性化的、真正为民众服务的设计思想和实践方法，值得借鉴。（地铁站）第1节概述第1节概述4、国内规划现状城市规划与交通规划脱节我国城市土地利用与交通发生和吸引的关系模糊忽视了交通设施的拉动作用与土地利用布局相耦合的交通体系结构亟待建立第1节概述5、规划理念的变化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(TransitOrientedDevelopment)作用。交通规划促进或带动城市规划总体布局第1节概述第1节概述第1节概述6、交通方式与城市形态①交通技术创新和城市形态演化：北美和欧洲的城市形态都深刻受到工业革命带来的新技术的影响，但是两地城市形态的演化却走不同的道路，原因是北美城市由小汽车交通所主导，而欧洲城市更倚重公共交通。步行－马车时代（1800－1890）有轨电车时代（1890－1920）汽车时代（1920－1945）高速公路时代（1945－2000）第1节概述不同交通方式支撑下的城市布局形态第1节概述不同交通方式支撑下的城市布局形态第1节概述②城市交通方式与城市形态特点（Shaeffer和Hogan的理想城市模式的研究体系）：步行城市、公共交通城市、小汽车城市。步行城市（前公交城市、徒步城市）：高密度，混合使用，出行距离短，出行起、终点高度分散，城市直径一般不超过5公里（半小时的时空范围），城市密度在100－200人/公顷，城市道路狭窄，城市肌理显出密实的特点；第1节概述公共交通城市：高密度的中心，功能混合的土地使用，在轨道交通站点周围形成中密度的“步行口袋”，轴向各节点之间出行距离长，城市沿着铁路和有轨电车呈“星型”状态向外延伸10－20公里，城市的密度也降到50－100人/公顷，人们居住和工作聚集在铁路站点周围，形成“节点”，被称为“铁路社区”。第1节概述基于TOD模式的城市空间基本构成单元TOD结构核心商业区办公区与居住区开敞空间次级区域（密度相对较低，更适合于不愿意放弃小汽车作为主要出行方式的人们）第1节概述公共汽车城市：针对亚洲中低收入国家城市交通方式以步行、自行车和票价低廉的公交车为主的特点，有学者提出了“公共汽车城市（buscity）”的概念。“公共汽车城市”类似于西方的“公共交通城市”，但是就业岗位却相对分散，城市半径一般在15公里之内，20世纪60－70年代亚洲的“公共汽车城市”密度达到100人/公顷，同时期西方“公共交通城市”的密度为60－100人/公顷。第1节概述小汽车城市：城市中心变为高密度开发的商业中心，商业、零售以及产业用地在整个城市区域内分散、独立布局，整个城市区域出行距离更长，城市向外扩展到距离城市中心50公里范围内，密度降为10－20人/公顷。以上三种城市形态属于较为“纯粹”的理论模式，在解释真实的城市的时候有两个基本假设，一、应当认识到现有城市是以上三种城市形态的混合体；二、当代城市只能近似于某种城市类型。第1节概述③交通方式与城市密度：城市密度与小汽车使用（人均年驾车行驶公里数）的负相关关系；第1节概述城市密度与小汽车交通量的负相关关系第1节概述④不同交通方式主导的城市形态模型第1节概述第2节城市土地利用分类《城市用地分类与规划建设用地标准》(GB50137-2011)：城市用地分为8大类、35中类、42小类。8大类：R居住用地、A公共管理与公共服务设施用地、B商业服务业设施用地、M工业用地、W物流仓储用地、S道路与交通设施用地、U公用设施用地、G绿地与广场用地我国城市用地分类表第2节城市土地利用分类我国城市用地分类表第2节城市土地利用分类我国城市用地分类表第2节城市土地利用分类我国城市用地分类表第2节城市土地利用分类我国城市用地分类表第2节城市土地利用分类我国城市用地分类表第2节城市土地利用分类我国城市用地分类表第2节城市土地利用分类第2节城市土地利用分类日本的城市土地用途分类12类土地用途在城市中的布置情况第2节城市土地利用分类第2节城市土地利用分类第2节城市土地利用分类第2节城市土地利用分类1、汉森模型2、劳瑞模型3、土地利用与交通生成第3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情况。第3节土地利用与交通模型1.土地利用模型—汉森模型Hansen（汉森）模型是一个比较简单的模型，它只预测各分区的居民住户数，不能预测分区内各种就业岗位数。它是以一个分区到城市内其它分区的交通可达性和该分区本身可用于住宅开发的土地量为依据，将整个城市规划年新增居民住户数向该分区进行分配的模型。可达性是指表示某小区所具有的、产生与其他小区相互作用机会可能性的度量（关系紧密性）。第3节土地利用与交通模型汉森模型关于可达性，Hansen于1959年提出了定义：jijjirtWA)exp(式中，Ai——分区i的可达性；Wj——分区j活动主体的规模，比如就业岗位数；tij——分区i与分区j之间的平均出行时间；r——系数。汉森模型jjjiiiSASANN式中，Ni——分区i的新增住户数；N——整个城市的总新增住户数；Si——分区i的可用于住宅建设的土地面积；α——系数，一般可取：α=2.7。在可达性公式的基础上，Hansen得出了分区i在规划年的新增住户数为汉森模型此模型的持征：①小区的可达性不考虑该区自身；②时间距离不明确；③适用于短期预测。2.土地利用模型—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），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。作为模型对象的城市地域内土地利用的活动主体分布：①基础产业部门②非基础产业部门③住户第3节土地利用与交通模型劳瑞模型①基础产业部门—已知条件工业、大型贸易公司、中央政府机关、大学等，不由对象城市地域的社会、经济规模决定。②非基础产业部门—由模型内部决定商业、服务业、地方政府、中小学等与居民生活密切相关的部分。吸引顾客，受地区人口、经济规模影响。③住户被上述两部门雇用的住户数、人口。劳瑞模型模型的流程：国家及地方的社会、经济总体系基础产业部门的从业人数，配置，利用面积住户数、部门、利用面积非基础产业部门的从业人数，配置，利用面积交通系统土地利用制度劳瑞模型模型结构：面积表示交通小区j的面积由不能利用面积、基础产业部门利用面积、非基础产业部门利用面积和居住利用面积组成HjRjBjUjjAAAAAjARjAUjABjAHjA劳瑞模型非基础产业部门NEkkniijikikkkjDEyNxb111njkjkkjkjEEmkkjBjjEEE1mkkjkRjEeA1为单位家庭的就业人数；E为就业人数；为第k组的就业人数；A为面积；N为总住户数；D为时间距离；为市场潜能（作为市场的可能性强弱）；e为人均土地面积R为非基础产业部；m为非基础产业分业组数k为第k组分业；i、j为第i、j个小区kE劳瑞模型住户部门njjEfN1ijmiijDEg/111njjNNjj为小区j就业人数；N为住户数；D为时间距离；为住户潜能；n为交通小区数；g为修正系数；f为总人口是就业人口的倍数Z为最小可能经营规模或土地利用制度jE约束条件：劳瑞模型3.土地利用与交通生成不同的用地性质、规模和区位等交通量交通设施建设土地利用诱增交通量第3节土地利用与交通模型3.土地利用与交通生成(1)土地利用的出行生成率美国：ITE（美国交通工程师协会—InstituteofTransportationEngineers）出行生成率手册—TripGenerationManual(1960-2000的数据积累）第3节土地利用与交通模型第3节土地利用与交通模型(2)交通设施建设的诱增交通量分析诱增交通量：交通系统中，由于新建设施或等级改造，改变了出行者出行的条件，从而使交通设施多余产生的交通量。趋势交通量：交通系统中，按照正常的经济和社会发展的交通量。转移交通量：交通系统中，由于某种交通方式的变化，而从其他方式转换过来的交通量。第3节土地利用与交通模型诱增交通量的特征：潜在性。在某区域的经济布局、土地利用状况条件下，存在的态势在交通线路开通后引发区域的土地布局和经济结构的变化，从而引发交通量的诱增；滞后性。对当地经济发展和居民交通出行的影响需要一定的时间，因此诱增交通量的产生并不是交通系统一旦发生变化就立刻非常显著地表现出来，而往往是在变化一段时间后才开始逐步呈现；区域性。与区域交通系统结构、经济发展水平，以及项目沿线土地利用性质有很大关系，不同的区域，诱增交通量的产生原因、增长幅度和表现形式不同；第3节土地利用与交通模型诱增交通量的特征：变化性。随着时间的推移，影响区域产业布局的调整和经济水平提升，诱发交通量将越来越多；有限性。诱增交通量的增加并不是无止境的，等增长到一定程度就变得非常缓慢，并逐渐趋于稳定；难区分性。诱增交通量产生后，很难把它从总交通量中区分出来，更难于做出数量上的统计。第3节土地利用与交通模型第3节土地利用与交通模型第3节土地利用与交通模型解决城市交通问题的最上层面的对策是调整城市结构和土地利用形态。因为一旦土地利用形态确定了，交通需求的总量、时间空间分布特性、强度特性和平均出行距离就确定了，合理的交通结构的内涵也就