城市土地利用與交通規(guī)劃文獻(xiàn)綜述

文獻(xiàn)綜述：城市土地利用與交通規(guī)劃一、城市交通系統(tǒng)與土地利用互動(dòng)關(guān)系研究1971年，美國(guó)交通部提出了“交通發(fā)展和土地發(fā)展”的研究課題，揭開(kāi)了土地利用與交通關(guān)系理論的綜合研究序幕，其后許多學(xué)者開(kāi)始了現(xiàn)代城市交通系統(tǒng)與土地利用關(guān)系理論的專門(mén)研究，概況起來(lái)主要有三方面內(nèi)容。1城市交通系統(tǒng)對(duì)土地利用的影響（1）城市交通系統(tǒng)深刻地影響著城市空間形態(tài)：亞當(dāng)斯（J.S.Adams,1970）歸納總結(jié)了北美城市交通系統(tǒng)與城市發(fā)展模式特征，認(rèn)為兩者關(guān)系發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)階段：步行馬車(chē)時(shí)代（1800-1890年）、電車(chē)時(shí)代（1890-1920年）、汽車(chē)時(shí)代（1920-1945年）和高速公路時(shí)代（1945年-）。施蓋爾弗（Schaeffer，1975）和斯科勒（Sclar，1975）系統(tǒng)地探討了城市交通系統(tǒng)與城市空間形態(tài)的關(guān)系，他們認(rèn)為：城市空間形態(tài)在交通系統(tǒng)影響下經(jīng)歷了由“步行城市” 演變到“軌道城市”直至最終“汽車(chē)城市”的過(guò)程，指出了城市交通系統(tǒng)在城市空間形態(tài)演變中的影響作用。1980年美國(guó)一項(xiàng)關(guān)于亞特蘭大、巴爾的摩等城市環(huán)城公路對(duì)土地利用影響的報(bào)告指出了公路和城市形態(tài)之間的聯(lián)系，再次證明了公路對(duì)城市空間形態(tài)有著巨大影響。之后，紐曼和肯沃思（Newman andKenworthy，1996）再次深入研究了交通系統(tǒng)對(duì)城市空間形態(tài)的影響，把城市空間形態(tài)劃分為三個(gè)階段：傳統(tǒng)步行城市（The Walking city）、公交城市（The Transit City）和汽車(chē)城市（The Auto-mobile City），后來(lái)霍爾（Hall,1997）和里士滿（Richmond,1998）等人的研究對(duì)此表示了肯定與支持。（2）城市交通系統(tǒng)影響土地利用布局：耐特（Knight，1977）研究了交通系統(tǒng)對(duì)土地利用的影響，系統(tǒng)總結(jié)了影響土地利用的各種因素：土地可達(dá)性、土地連接成片難易程度和土地使用政策等，其中土地可達(dá)性（即交通條件）是影響土地使用的最重要因素之一。但城市交通系統(tǒng)與土地利用之間的關(guān)系并非是單向的，斯多夫（Stover，1988）和科普克（Koepke，1988）研究指出兩者之間存在雙向反饋影響作用，它們之間形成一個(gè)作用圈，交通系統(tǒng)影響土地利用類型，而土地利用反過(guò)來(lái)又影響交通系統(tǒng)。（3）城市交通建設(shè)對(duì)城市土地價(jià)格有著重要影響：新交通設(shè)施的建設(shè)提高了城市土地的交通可達(dá)性，使得在一定通勤時(shí)間內(nèi)所能到達(dá)的土地增加，而這些土地對(duì)開(kāi)發(fā)商更具吸引力，一般認(rèn)為土地的價(jià)格將隨之提高。比爾沃德（Baerwald，1981）討論了交通可達(dá)性對(duì)住宅開(kāi)發(fā)的影響，指出交通可達(dá)性是住宅開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵因素，那些不具備公路通道的地塊由于缺乏價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力，沒(méi)有開(kāi)發(fā)的可能性。2城市土地利用對(duì)交通系統(tǒng)的影響（1）城市土地利用特征從不同角度影響交通系統(tǒng)：尼森（Nithin，1979）專門(mén)研究了土地利用對(duì)交通系統(tǒng)的影響，系統(tǒng)地總結(jié)了影響交通系統(tǒng)的土地利用因素：即規(guī)模因素，包括人口、工作崗位和住房等土地利用規(guī)模等；密度因素，包括土地利用密度、人口密度等；布局因素，包括土地利用結(jié)構(gòu)、城市結(jié)構(gòu)、城市中心布局等。西門(mén)茲（Simmonds,1997）等人在詳細(xì)研究了布里斯托爾（Bristol）地區(qū)后指出土地利用混合程度是影響城市交通的主要因素，古里諾和吉納維芙等人（Giuliano,Genevieve and etc,1997）則詳細(xì)研究了住宅、人口和工作崗位等因素對(duì)交通系統(tǒng)的作用和影響，另外一些研究者們研究了城市形態(tài)等布局因素對(duì)交通系統(tǒng)的影響作用（Frank and Pivo,1994；Curtis,1996；Heart and Bennet；2000）。（2）城市土地利用密度影響交通系統(tǒng)模式：普什卡爾夫和朱潘（Pushkarev and Zupan,1977）研究指出土地利用密度越高，交通需求量就越大，當(dāng)土地利用密度低于每英畝7棟住宅時(shí)，公共交通幾乎沒(méi)有可能性；當(dāng)土地利用密度達(dá)到每英畝60棟住宅時(shí)，公共交通將成為該地區(qū)的重要交通方式。后來(lái)紐曼和肯沃思（1989）的研究更證實(shí)了土地利用密度對(duì)交通的影響，他們研究分析了全球32個(gè)大城市的交通系統(tǒng)與土地利用關(guān)系，指出高密度與對(duì)公交依賴型之間存在很高的相關(guān)關(guān)系。許多研究者們研究指出土地利用密度影響交通出行方式選擇，進(jìn)而影響到交通系統(tǒng)模式。一般而言，土地利用高密度與公交出行模式有相對(duì)應(yīng)的關(guān)系（Handy,1992；Messenger andEwing,1996；Cevero,1996；Schimek,1996）。（3）土地利用影響著交通出行特征：漢迪（Handy，1992）綜合有關(guān)研究，分析了土地利用對(duì)出行特征的影響，指出隨著土地利用密度的提高，交通出行次數(shù)減少，但隨著出行速度的降低將有可能引起出行距離的增加；土地混合程度對(duì)交通出行類型影響微弱。其所得出的結(jié)論與普什卡爾夫和朱潘(1977)以及塞維諾（Cervero,1989）等人的結(jié)論基本一致。后來(lái)，漢森（Hanssen，1995）研究奧斯陸市時(shí)發(fā)現(xiàn)土地利用的變化引起了交通出行流量的相應(yīng)變化，住宅密度是其中一個(gè)主要因素。這些研究充分表明了土地利用對(duì)交通出行特征有著深刻影響。3城市土地利用與交通系統(tǒng)的協(xié)調(diào)研究由于土地利用和交通系統(tǒng)之間的不協(xié)調(diào)是造成城市交通問(wèn)題的主要原因，許多學(xué)者從促進(jìn)城市良性發(fā)展出發(fā)，開(kāi)展了兩者關(guān)系的相互協(xié)調(diào)研究。湯姆遜（Thomson,1982）依據(jù)城市用地結(jié)構(gòu)、城市形態(tài)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r的不同，提出了五種解決城市交通問(wèn)題的戰(zhàn)略：強(qiáng)中心戰(zhàn)略、完全機(jī)動(dòng)化戰(zhàn)略、弱中心戰(zhàn)略、低成本戰(zhàn)略和限制交通戰(zhàn)略等。隨著可持續(xù)發(fā)展理論研究的興起，土地利用與交通系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展也成為學(xué)者們研究的熱點(diǎn)，許多學(xué)者從技術(shù)、價(jià)格資金和交通土地利用一體化規(guī)劃等角度出發(fā)研究了土地利用與交通系統(tǒng)的可持續(xù)性（Dittmarand Hank,1995；Davis and Adrian，1996；Greeneand David,1997）。1996年布拉克和威廉（Blackand Willian）認(rèn)為可持續(xù)的交通系統(tǒng)必須能夠滿足目前的交通需求而又不危及下一代的需求能力，這一定義得到了許多學(xué)者的肯定?；萏芈涂死锼雇ⅲ╓hitman and Christine,1998）則進(jìn)一步指出良好的土地利用和完善的交通系統(tǒng)是社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要因素。4城市交通系統(tǒng)與土地利用關(guān)系模型研究勞瑞（Lowry，1964）提出了著名的勞瑞重力模型，開(kāi)創(chuàng)了城市交通系統(tǒng)與土地利用關(guān)系模型研究的先河，之后這方面的研究蓬勃開(kāi)展，弗蘭克（Frank,1995）總結(jié)認(rèn)為主要有五種基本類型（表1）。表1 西方國(guó)家城市交通系統(tǒng)與土地利用關(guān)系典型模型模型類別相關(guān)模型代表模型名稱代表人物模型簡(jiǎn)介勞瑞模型及其發(fā)展都市模型勞瑞（1964）把人口、就業(yè)等空間分布和土地利用融合于一個(gè)模型之中ITLLPDRAM普特曼（Putaman，1993）非集聚居住分配模型EMPL普特曼（Putaman，1991）就業(yè)分配模型ITLLP普特曼（Putaman，1991）在DRAM和EMPL兩模型間建立互動(dòng)反饋機(jī)制而開(kāi)發(fā)的交通/土地利用一體化軟件包PSCOG沃特森（Putaman，1993）將DRAM和EMPL兩模型應(yīng)用于UPTS軟件而開(kāi)發(fā)的模型標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃數(shù)學(xué)模擬方法模型POLUS普拉斯塔克（Prastaco,1985）應(yīng)用數(shù)學(xué)模擬方法來(lái)描述復(fù)雜的城市交通、土地利用關(guān)系的交通土地利用一體化模型POLUSCAM金（Kim，1989）芝加哥地區(qū)模型基于投入產(chǎn)出分析理論的多元空間模擬模型TRANJS德拉巴拉（De te barra，1989）加爾卡斯市交通土地利用模型MEPLANMEPLAN亨特和西蒙茲（Hunt and Simmonds，1993）把基于投入產(chǎn)出分析理論的多元空間模擬技術(shù)應(yīng)用于勞瑞模型來(lái)刻畫(huà)交通土地利用復(fù)雜關(guān)系的模型城市經(jīng)濟(jì)學(xué)方法模型CAM金（Kim，1989）以城市經(jīng)濟(jì)原則為基礎(chǔ)，綜合多種方法建立起來(lái)的土地利用和交通網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜關(guān)系的模型CAMLEAAM奧本海姆（Oppenheim，1995）基于Logit的平衡活動(dòng)分布模型微觀模擬方法模型HLDS卡因和阿普加（Kan and Apgar）個(gè)人交通行為與住房選址關(guān)系的微觀模擬模型MASTERMASTER馬吉特（Mackett，1990）以家庭為單元來(lái)研究住房就業(yè)等土地利用因素和交通系統(tǒng)復(fù)雜關(guān)系的微觀模擬模型資料來(lái)源：弗蘭克（1995）等。5兩者互動(dòng)關(guān)系研究述評(píng)（1）早期兩者關(guān)系探討（注：早期城市交通與土地利用關(guān)系的探討主要是指古典經(jīng)濟(jì)學(xué)派區(qū)位理論、芝加哥學(xué)派城市地域空間結(jié)構(gòu)理論以及城市土地價(jià)值理論，因這些理論與本論文關(guān)聯(lián)性較弱，因此在文獻(xiàn)回顧部分中省略了）沒(méi)有形成專門(mén)的課題研究在早期階段，不少學(xué)者對(duì)兩者關(guān)系進(jìn)行了初步的理論探討，但并沒(méi)有把兩者關(guān)系作為專門(mén)的課題進(jìn)行研究，只是在一些理論研究中對(duì)某一些內(nèi)容有所反映，盡管如此，這些研究還是為兩者關(guān)系的現(xiàn)代研究奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（2）現(xiàn)代兩者關(guān)系理論研究成果豐富，但仍有其局限性研究者們把研究視角放在兩者的相互影響關(guān)系上，從宏觀角度、實(shí)證角度、靜態(tài)角度進(jìn)行研究，成果豐富，在一定程度上揭示了兩者的相互影響作用。然而仍存在以下不足：（1）缺乏綜合性研究；（2）缺乏微觀性研究；（3）缺乏動(dòng)態(tài)連續(xù)的研究。（3）兩者關(guān)系模型研究蓬勃開(kāi)展，但模型的靈活性、適用性和可移植性有所欠缺對(duì)兩者關(guān)系的模型模擬一直是定量研究?jī)烧呋?dòng)關(guān)系的有力工具。國(guó)外學(xué)者通過(guò)多種方法建立了許多關(guān)系模型，并在規(guī)劃實(shí)踐中得到廣泛的應(yīng)用，但也存在著一些不足之處：模型中缺乏對(duì)土地市場(chǎng)機(jī)制的了解和表達(dá)，無(wú)法將土地市場(chǎng)機(jī)制很好地與交通規(guī)劃聯(lián)系起來(lái)。模型中對(duì)城市開(kāi)發(fā)中交通作用的描述力度顯得不夠，交通系統(tǒng)只是機(jī)械地起到“迭代”的作用，缺乏交通系統(tǒng)變化對(duì)土地利用能動(dòng)反作用的具體描述。進(jìn)行這種模型設(shè)計(jì)需要大量的人力、物力和財(cái)力，需要高級(jí)別的研究機(jī)構(gòu)牽頭進(jìn)行。從城市可持續(xù)發(fā)展的角度而言這種研究也相當(dāng)有意義。二、城市交通規(guī)劃模型根據(jù)世界各國(guó)近50年來(lái)的規(guī)劃經(jīng)驗(yàn)，規(guī)劃模型己形成了四階段的基本結(jié)構(gòu)，即所謂的經(jīng)典模型。在經(jīng)典模型中是將系統(tǒng)考慮成一個(gè)小區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，收集規(guī)劃區(qū)資料并編碼，確定參數(shù)及數(shù)據(jù)的有效性。這些數(shù)據(jù)包括基礎(chǔ)年內(nèi)每一小區(qū)中不同類型的人口水平、經(jīng)濟(jì)活動(dòng)水平。然后，這些數(shù)據(jù)可以估計(jì)每一小區(qū)中總的出行發(fā)生量與吸引量。下一步是將這些出行分配到特定目的點(diǎn)，即按空間進(jìn)行分布，從而產(chǎn)生出行矩陣。接下來(lái)涉及到建立方式選擇模型，得到方式選擇結(jié)果，即將矩陣中的出行量分配到不同運(yùn)輸方式中去。經(jīng)典模型的最后一階段的任務(wù)要求將出行按每一種運(yùn)輸方式分配到相應(yīng)的運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)上，特別是公交與私人交通工具上。經(jīng)典的規(guī)劃模型可以概括為四個(gè)有序的子模型：交通量生成、交通量分布、交通方式選擇和交通量分配。 土地利用和人口分布模式交通系統(tǒng)服務(wù)、成本和價(jià)格特征行程產(chǎn)生 A區(qū)及交通或行程分布 B方式選擇 C線路分配 D替代設(shè)施投資評(píng)估 C“均衡的”影響外部輸入影響預(yù)測(cè)評(píng)估實(shí)線箭頭表示固定的聯(lián)系；虛線剪投標(biāo)時(shí)偶然的或罕見(jiàn)的聯(lián)系圖1 UTP模型結(jié)構(gòu)示意資料來(lái)源：美埃德溫S米爾斯 主編，郝壽義等譯：區(qū)域和城市經(jīng)濟(jì)學(xué)手冊(cè)第2卷城市經(jīng)濟(jì)學(xué)，經(jīng)濟(jì)科學(xué)出版社，2003.9，Page270。（1）“形成產(chǎn)生子模塊”：將每個(gè)交通帶中特定目的的個(gè)人形成量與相應(yīng)的居民社會(huì)經(jīng)濟(jì)特性變量聯(lián)系在一起。估計(jì)子模型時(shí)常運(yùn)用多重線性回歸方法，由于候選的變量中一般不包括運(yùn)輸系統(tǒng)的服務(wù)屬性，因此假定形成的產(chǎn)生關(guān)于服務(wù)質(zhì)量是非彈性的，盡管大量經(jīng)驗(yàn)表明這種假定是不正確的。（2）“行程分布子模塊”：對(duì)每對(duì)起點(diǎn)終點(diǎn)交通帶間的個(gè)人行程量進(jìn)行預(yù)測(cè)，并根據(jù)形成目的進(jìn)行分層。模塊的輸入是前述步驟中估計(jì)的各交通區(qū)上的行程量（吸引量），以及兩個(gè)帶間的運(yùn)輸系統(tǒng)所提供服務(wù)的有限特征。在這個(gè)部分中最常使用的函數(shù)說(shuō)明是重力模型。20世紀(jì)30年代，由于牛頓重力定律的啟發(fā)，空間相互作用的重力模型得到發(fā)展。在相對(duì)復(fù)雜（3）“方式選擇模塊”：該模塊負(fù)責(zé)將每對(duì)交通區(qū)的行程數(shù)分配于各種可選行程方