不同城市發展政策下交通與土地利用一體化規劃研究

張會 劉魏巍 董潔霜

摘 要：為了定量研究城市交通和土地利用之間的一體化規劃，首先構建基于Uplan和Emme模型的城市交通與土地利用一體化規劃系統；其次通過交通系統與土地使用系統中的相互影響因素來分析其系統中反饋原理和一體化規劃思路；最后結合成都市溫江區實例，提出不同城市發展政策下的一體化規劃，并對其結果進行評價分析，得出最優的城市發展政策。

關鍵詞：城市發展政策；交通規劃；土地利用；Uplan和Emme一體化模型

中圖分類號：F570 文獻標識碼：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

目前我國大部分的城市土地利用規劃和交通規劃呈現分離的狀態，隨著城市發展過程中道路擁堵、交通環境污染、交通供需不平衡和土地資源的不合理利用等一系列城市交通問題的不斷出現，城市交通和土地利用一體化規劃的被關注度則逐漸提升，也成為交通工程和城市規劃領域共同關心的問題。城市交通與土地利用的一體化規劃是解決城市發展問題中交通與土地利用不合理發展的關鍵因素，那么一個完整的交通與土地利用一體化規劃系統是必不可少的，相應的該系統所需要一個一體化模型作為支撐，Uplan和Emme一體化模型為城市交通與土地利用一體化規劃支持系統提供了理論依據。同時結合實際的城市發展政策，基于實際的發展政策進行交通與土地利用的一體化規劃，具有實際的可操作性。

Uplan模型的作用是輸入城市未來年份的不同的土地利用類型即可預測出城市未來的發展狀況，主要適用于中小城市和區域的預測，不需用歷史數據進行校正。對于我國的地方和交通部來說，Uplan作為一個預測土地利用變化影響的良好模型被認可，并有李善穎、詹慶明等人對Uplan在中國的適應性做了相應的分析，得出在中國使用的結論，目前已有部分小城市運用。

1 Uplan和Emme一體化模型的基本原理

1.1 城市交通與土地利用系統內部影響因素的確定

不同的土地利用形態之間的溝通，都會需要交通作為溝通的橋梁。相應的，不同的土地利用形態的空間布局，會需要不同的交通需求的總量特性、時間特性、空間特性和交通方式來與之匹配，即土地利用直接影響著交通需求特性。交通系統與土地利用系統合并起來作為一個大的系統，主要是依靠內部有相互關聯的因素聯系起來，內部因素之間的相互影響和相互關聯，才形成了兩系統間相互影響、相互反饋的互動關系。本文選取城市交通系統里的交通可達性和區域飽和度、城市土地利用系統的城市人口數和土地開發強度作為兩系統間的內部影響因素。

1.2 一體化規劃模型的循環反饋原理

城市交通系統與土地利用系統之間存在相互反饋的關系，二者又為互相輸入輸出的投入產出系統。城市交通與土地利用之間的一體化需要聯結點來貫穿系統之間的聯系，經過詳細分析選定土地使用模型中得到的人口數和崗位數輸入到交通規劃模型中，而通過交通規劃模型得到的交通可達性和區域飽和度反饋到土地使用模型中，并通過對交通可達性收斂性的判斷來實現一體化規劃系統的循環反饋。

2 一體化規劃循環反饋模型的建立

2.1 一體化規劃模型中聯結點的計算

城市交通與土地利用一體化規劃反饋中的聯結點是系統運行反饋的基礎，交通可達性是重要聯結點。在綜合考慮了交通規劃過程和城市規劃過程的各項影響因素后，得到了基于交通出行量的交通可達性計算公式，如公式（1）所示：

2.2 一體化循環反饋模型的計算原理和收斂指標

一體化規劃的循環反饋計算原理是基于以上所介紹的交通可達性而形成的，采用移動平均法（MSA）來處理系統循環過程中交通可達性結果，交通可達性循環過程中的MSA模型如公式（3）所示：

一體化規劃模型循環反饋終止需要相應的收斂指標來判斷，當一體化規劃系統中交通可達性隨著循環次數的增加而收斂時，即模型達到穩定狀態，則循環反饋過程停止。選取交通小區可達性數值的相對誤差值作為系統的收斂指標，計算公式如公式（4）所示：

2.3 一體化循環反饋模型的建立

基于一體化規劃系統的循環反饋的聯結點和計算原理實現了一體化循環反饋模型的建立，模型建立的基本點是要結合溫江區的實例，對不同的城市發展政策建立模型。

溫江區是成都市市轄區，區域面積和范圍均符合Uplan模型的適用條件。溫江區作為一個“睡城”發展起來，由調查數據可知，溫江區出現了嚴重的職住不均衡情況。隨著城市化的快速推進，交通擁堵、交通安全、交通環境污染等正影響著溫江的整體發展。而產生這些問題的主要原因正是交通與土地利用系統的不協調發展，為了解決此問題，需從城市發展政策的角度，協調城市交通與土地利用之間關系來緩解交通供需矛盾。通過參考《溫江區土地利用總體規劃》和溫江統計局的相關統計數據，將溫江區劃分為26個交通小區，將其作為交通與土地利用一體化模型的輸入值進行一體化規劃的研究。結合溫江實例，本文主要分析城市在集聚發展和疏散發展政策下的交通和土地使用一體化，不考慮政策不干預的發展模式。

不同城市發展政策下的一體化規劃模型需要輸入需求數據（總人口數、總就業數）和供給數據（規劃范圍、交通小區）到Uplan模型中，根據不同發展政策對模型進行參數的設定，并構建Emme交通規劃需求預測模型，最后對可達性的收斂情況進行判斷。

在集聚發展政策下的一體化規劃模型中定義5種用地類型，分別為高密度居住、中密度居住、高密度商業、中密度商業和工業用地；疏解發展政策下的一體化規劃模型中，定義7種用地類型，即高、中、低密度居住，高、中、低密度商業和工業用地，兩種模型的用地分類分別與規劃圖中的用地類型相對應。對兩種模型建立研究區域的評價因子，分別為鼓勵開發因子、限制開發因子和禁止開發因子，根據評價標準設定不同的評價值。將兩個模型中用地類型所對應的人口比例、戶均使用面積、就業比例和人均使用面積在Uplan模型中進行參數設定，運行得各小區人口數和就業崗位數；將其作為Emme模型的輸入數據，通過命令計算小區之間的直線出行距離、居民的產生量和吸引量，得出基于交通小區直線距離的小區可達性；根據可達性收斂指標判斷交通可達性值，若不收斂，則反饋到Uplan模型需要的柵格文件循環計算，直到收斂模型停止循環。

3 結 論

3.1 兩種發展政策下的一體化規劃結果

在達到收斂情況下，集聚發展政策的交通可達性誤差值為0.0633；疏解發展政策下的交通可達性誤差值達到0.0602，二者皆小于0.0700。模型可得兩種土地使用發展政策下的交通小區的人口數和崗位數，可得到兩種政策下交通小區的人口密度圖和就業密度圖，如圖1的（a）和（b）、圖2的（a）和（b）所示。

3.2 兩種發展政策下布局方案的評價

對于兩種不同土地使用發展政策的布局方案的結果，選取人口、就業密度指標和平均出行距離指標對其進行評價。由圖1、圖2可得，兩種發展政策下就業崗位數都有相應的增加，緩解了溫江區的職住不平衡問題。集聚發展政策主要以BRT交通干線為基礎發展，人口和就業主要集聚在溫江主城區；疏解政策下人口有向交通便利地區偏移的趨勢，受疏解政策的影響，人口和就業都有向主城區東西方向偏移的趨勢。平均出行距離是評價交通經濟型的有效指標，是通過交通小區之間的出行分布量和交通小區之間的出行距離計算得到的，具體如公式（5）所示：

通過公式（5）可以計算得到兩種土地使用發展政策下的城市平均出行距離，兩種發展政策下城市的平均出行距離分別為6.31km、6.92km。由此可得，在集聚發展政策下的城市平均出行距離小于疏解發展政策下的，因為疏解發展政策降低了中心城區的吸引力，擴大了主城區和外部之間的出行。在對不同的城市發展政策進行一體化規劃后，與規劃前相比城市的發展體現出了一定的優勢。通過對評價指標的結果分析，結合溫江區未來發展的方向，在城市發展政策上，溫江區較適合疏解發展政策，可以分散城市空間結構，緩解交通問題和“職住平衡”的問題。

4 結束語

城市交通與土地利用一體化是目前國內外課題研究的熱點，本文所用的Uplan模型在美國城市發展情景預測方面已得到實際運用。本文運用Uplan模型和Emme模型的結合，找到城市交通系統和土地利用系統的結合點，實現了一體化規劃系統的產生；根據成都市溫江區城市總體規劃（2014-2020），在不同城市發展政策下對溫江區進行一體化規劃，得到了不同的一體化規劃結果，通過對相關評價指標和城市發展的實際情況，得出了最優城市發展政策。在此考慮到的評價指標設立相對有限，環境保護性和出行公平性指標并未設定，需更進一步利用不同實例進行評價指標體系的研究。

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