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1、国内外城市交通与土地利用一体化模型概述国内外城市交通与土地利用一体化模型概述摘要:为解决既有城市土地利用与交通模型存在静态、封闭、缺乏弹性等问题，采用博弈分析方法，从居民、开发商、交通部门、政府等角度，分析了不同决策个体的博弈行为对城市土地利用与交通系统性能产生的影响，揭示了城市土地利用与交通互动作用机理的实质是不同决策个体为实现自身利益最大化而做出博弈的结果。在此基础上，提出了一个具有动态性、开放性和可拓展性的城市土地利用与交通一体化模型框架，并给出模型的动态变化、结构功能、应用拓展等关键技术的解决方案。关键词:城市交通，土地利用，一体化模型，动态性，可拓展性Abstract:to solv
2、e the existing urban land use and traffic model is static,closed,such problems as lack of flexibility,using the method of game analysis,from the residents,developers,traffic department,the government,such as Angle,analyzes the different decision game behavior of the individual to the impact of urban
3、 land use and traffic system performance,reveals the essence of urban land use and transportation interaction mechanism is different decision of individuals to maximize their own interests and make the result of the game.On this basis,a dynamic,open and extensible model framework for the integration
4、 of urban land use and transportation is proposed,and solutions for key technologies such as dynamic change,structural function and application expansion of the model are given.Keywords:urban traffic,land use,integrated model,dynamic,extensibility目录一、引言.一、引言.2 2（1）提供从根源上缓解城市交通拥堵的方法.3（2）为城市居住土地利用空间结构
5、调整提供依据.3（3）为城市可持续发展奠定基础.3二、城市土地利用与交通的互动关系.二、城市土地利用与交通的互动关系.3 3三、城市土地利用与交通的互动作用机理.三、城市土地利用与交通的互动作用机理.4 43.1 互动作用机理.43.2 居民和开发商的决策行为及其对系统的影响.43.3 互动作用的实质.4四、模型的总体框架.四、模型的总体框架.4 4五.国内外研究现状.五.国内外研究现状.5 55.1 国外研究情况.55.2 国内研究情况.6六、关键技术.六、关键技术.7 7七、研究展望.七、研究展望.8 8八、总结.八、总结.1010九、参考文献.九、参考文献.1010一、引言一、引言交通是
6、城市的经济活动命脉，于城市发展有着十分重要的作用，伴随着我国城市的社会经济迅速增长和汽车产业快速发展以及相关政策的改变，我国城市的机动车数量急速攀升，汽车已经我们日常工作生活中不可或缺的交通工具。为了适应交通量迅速增长的趋势，缓解交通的拥挤状况，城市的交通设施建设速度正在迅猛发展。但也无法和机动车辆数量增长的速度相比，交通拥堵的现象依旧日趋严重。人们发现单凭增加道路不能从根本上解决城市的交通问题，交通量的增长是和道路的通行的能力息息相关的，交通的需求是无止境的，所以要想从根源解决城市的交通拥挤的问题，在加强城市的道路管理和控制同时，必须调整土地的利用和交通结构，同时加强需求管理，最大程度地提高
7、现有道路网的利用效率。城市土地的利用和城市交通的系统的相互关系一直以来都是城市规划研究重点之一。研究城市交通与土地利用的相互关系，可以为交通政策分析、交通规划制定以及土地利用调整提供依据和参考，对从根源上解决城市交通问题、优化城市居住就业空间结构以及实现城市可持续发展具有重要的现实意义。同时，对于拓宽交通工程与城市规划相关领域的理论与方法体系具有一定的学术意义。本论文整理国内外城市交通与土地利用一体化的经典模型及一些新的先进模型,探讨国内外模型的优缺点，其研究的意义具体体现在以下方面:（1）提供从根源上缓解城市交通拥堵的方法传统的从供给和需求两个层面采取的措施只能短期缓解交通拥堵的现状。长期来
8、看，通过促进就业与居住均衡的土地利用来改善城市交通是解决大城市交通拥堵问题行之有效之举。本论文通过研究城市通勤交通与居住就业空间分布关系，有助于从根源上改变通勤交通需求的生成空间分布特征与方式选择，优化居住就业空间分布结构，提高土地利用效率和交通系统效率，从而有效缓解日趋紧张的城市交通供需矛盾，解决城市交通拥堵问题。（2）为城市居住土地利用空间结构调整提供依据研究城市空间结构尤其是就业与居住土地利用空间均衡对交通出行的影响，揭示其内在的机制和规律，把握城市中居住就业空间关系的形成机理和影响因素，了解居民在进行空间选址时的行为规律和互动关系，对于制定切实可行的城市交通政策，为城市居住空间的调整提
9、供科学依据尤为重要。（3）为城市可持续发展奠定基础优化居住就业空间结构，使得居民居住和就业接近在一定程度上避免交通拥堵、环境污染、资源浪费等问题，为城市的可持续发展奠定坚实基础。城市化和机动化推动城市人口和出行需求的持续快速增长，但也带来资源浪费、交通拥堵、环境污染等问题。如何探索新的分析方法和预测工具以提高城市规划的科学性?如何制定有效的土地利用与交通联合发展策略以控制城市人口和出行需求的过快增长?等等，已成为规划方法研究的重要课题应用系统科学和多学科交叉理论剖析城市土地利用与交通的互动作用机理,构建城市土地利用与交通一体化模型，是破解上述问题的关键。Lowry 模型是第一个尝试捕捉土地利用
10、与交通互馈过程的先驱此后，伴随着离散选择、随机效用、GIS 技术和模拟分析等理论和方法的出现，城市土地利用与交通一体化模型应运而生，可分为数学规划模型、空间投入产出模型、城市经济学模型和微观模拟仿真模型等四类，主要应用于规划实践和政策分析领域。然而，既有模型存在的一些缺陷导致其实际应用效果并不理想，包括:对联系土地利用与交通的出行费用描述缺乏弹性,未能在土地利用与交通系统之间建立有效的动态反馈机制;5)缺少对城市土地利用与交通系统内部微观决策个体的经济特性进行分析，未能考虑不同决策个体的博弈行为对系统性能产生的影响;3)模型框架缺乏开放性和可扩展性，使得不同城市特定的规划背景难以满足模型的应用
11、要求，导致模拟结果与实际情况相差甚远。二、城市土地利用与交通的互动关系二、城市土地利用与交通的互动关系城市土地利用与交通的互动关系实质上是-一个正向循环反馈关系，如图 1所示。土地的开发利用将引起社会活动的增强以及交通需求的增加，进而对交通网络容量提出扩容要求。交通基础设施的改善使得交通网络容量大幅增加，出行时间也随之减少。这将改变出行可达的区域，引起交通可达性的变化,进而影响各种生产、生活活动区位的重新选择，并直接表现在土地利用上，导致土地的价格和空间分布等特性发生变化，从而改变土地利用布局和土地开发强度，土地利用与交通的互动作用进入新一轮循环。然而，城市土地利用与交通的循环反馈并不是无限持
12、续的，主要原因是交通设施的改善受到用地的限制，使得交通网络容量不可能无限增大。同时，受资源和环境的制约，城市能容纳的人口和车辆也会逐渐饱和。当土地开发强度超过一定限度时，所引发的出行需求将导致交通拥堵的出现,已开发区域的交通可达性将下降,从而引起土地利用边际效益随之降低，土地开发将受到抑制。因此，整个循环反馈过程最终将处于一种稳定的平衡状态。三、城市土地利用与交通的互动作用机理 三、城市土地利用与交通的互动作用机理3.1 互动作用机理相关研究表明,推动城市土地利用与交通互动反馈的关键在于系统微观决策个体的博弈行为，包括居民、开发商、交通部门和政府等 18。因此，本文通过分析不同决策个体的博弈行
13、为对系统性能产生的影响，揭示城市土地利用与交通的互动作用机理，如图 5 所示。交通部门一般根据政府制定的交通发展政策做出交通设施的供应决策，从而 形成一个初始的外部博弈环境。在此环境下居民和开发商通过居住选址和住房供应行为进行博弈，其结果最终会对土地利用性质和地价(房租或房价)的改变以及交通系统的发展产生影响，也即外部环境发生变化，然后进入下一轮博弈，如此往复。故此处着重分析居民和开发商的决策行为及其对系统的影响。3.2 居民和开发商的决策行为及其对系统的影响居民根据其社会经济属性(职业、收入水平、家庭结构等)对居住环境的喜好或要求(居住区位和环境、房屋类型和大小等)、居住成本(房价或房租等)
14、以及出行成本(出行时间或费用)等做出最有利的居住选址决策，其社会活动(工作、购物、娱乐等)源于不同类型土地利用的空间分离并受到交通可达性的影响。同时，居民基于交通基础设施做出出行选择(方式选择、路径选择等)，由此产生的出行费用(拥堵效应、道路收费、公交票价等)将反过来改变居住和活动区位的可达性，最终改变土地利用模式(空间分布、地价、房价等)和居住与活动选址决策。开发商根据政府制定的土地利用规划方案、投资成本、房价和交通设施的发展水平等进行成本效益分析，并做出住房供应决策(确定住房区位、住房类型和数量等)，以实现利润最大化。住房供应决策决定了住宅的空间分布，直接影响居住选址决策和出行选择,从而改
15、变城市人口和出行需求的空间分布，将会对交通系统产生重要影响。3.3 互动作用的实质从上述分析可知，居民、开发商、交通部门、政府是城市土地利用与交通系统最重要的组成部分，其决策博弈行为对于系统的整体性能具有决定性的影响，城市土地利用与交通互动作用的实质正是不同决策个体为满足各自利益的最大化而做出决策博弈的结果。因此,建立一个用于模拟城市土地利用与交通互动作用机理的模型框架,分析影响系统中不同个体做出决策的因素,并评估不同发展政策对各方利益产生的影响，是制定最优的城市土地利用与交通联合发展策略的关键。四、模型的总体框架四、模型的总体框架模型的总体框架，整体来看，它是一个双层规划模型。通过将规划发展
16、期分为若干阶段，可模拟出系统的动态变化过程。上层模型通过实施不同的土地利用策略和交通发展策略优化系统的整体性能,以实现城市规划目标，最终获得城市土地利用与交通联合发展策略和方案。其中，输入变量包括由下层模型所得的住房数量、房价/房租、人口分布和交通流量，而输出变量为通过系统优化所确定的城市土地利用与交通联合发展策略和方案。下层模型是一个整体均衡模型，包括土地利用均衡与交通系统均衡两部分。其中，输入变量包括人口和社会经济特性(职住数量、收入水平等)、住房供应(住宅区位、数量、类型等)和交通供应(道路网、轨道网等)，同时，整体均衡过程受到政府和规划部门制定的相关政策的限制;输出变量包括住房数量、房
17、价/房租、人口分布和交通流量等。在双层规划模型中，上层模型根据既定的目标制定相关的发展政策,用于指导下层模型的运行，而下层模型在相关政策的约束下，通过协调土地利用与交通的关系获得整体均衡的运行结果，并反馈到上层模型中,从而使得上、下层模型处于不断重复的协调和反馈过程中，最终得到最优的城市土地利用与交通联合发展策略和方案。五五.国内外研究现状国内外研究现状5.1 国外研究情况5.1.1 交通博弈模型 博弈论(Game Theory)是使用严谨的数学模型研究冲突与对抗条件下最优决策问题的理论。博弈论根据其所采用的假设条件不同而分为合作和非合作博弈理论，前者主要强调的是团体理性，而后者主要研究人们在
18、利益相互影响的局势中如何选择策略使得自己的收益最大，即策略选择问题 由于道路旅行时间通常是随着道路流的增加而增加，旅行者之间的关系实际上是非合作博弈，因此博弈论成了研究出行者路径选择问题的新工具。博弈论在交通领域的首次应用是在 1955 年以 Wardrop 均衡的形式出现的,其类似于N 个局中人的非合作博弈的纳什均衡，Wardrop 通过对交通现象进行系统分析，提出了关于交通流的用户最优均衡、系统最优均衡两条基本原理。1956 年Backman 等学者根据 Wardrop 最优原理建立了交通静态最优分配模型,证明了满足 Wardrop 用户均衡原理的分配交通流问题，等价于一个非合作博弈中的
19、Nash均衡解，并建立交通流分配模型。1968 年意大利数学家 Dietrichi Braess 发现交通网络中的 Braess 悖论现象，Braess 指出:不考虑网络出行需求和路径选择原则，单方面地增加路网中的路段可能会使路网的通行状祝变差。1984 年，Fisk 将信号优化问题视为斯坦伯格(Stackelberg)博弈，并建立了模型，在模型中目标是网络性能最优，出行者则以静态用户最优作为路径选择依据，同时提供了二种方法用于解决这一问题，一是内外迭代方法，一是罚函数法。Dafermos 讨论了在整个交通网络中各个用户 Wardrop 均衡是和非合作博弈的纳什均衡相一致，但此时整个网络却可能
20、不是最优。Aumann 和 Myerson 对每个局中人都追求自身效用最大化的交通网络的结构和特征进行研究5。Fisk 将信号优化问题与分配结合考虑得到了 Stackelberg 博弈，其中管理者试图在考虑出行者反应的条件下优化网络的控制策略，而出行者则选择静态的用户最优路径;Bel与 其 合 作 者 发 表 了 多 篇 利 用 博 弈 论 研 究 路 网 可 靠 性 问 题 的 文 章，Mesterton-Gibbons 通过博弈论研究了司机在通过公路交叉口的行为，Kite 则利用博弈论探讨了交通汇合点处直行车辆以及汇入车辆间的行为。Chen 和Ben-Akiva 把动态交通控制和动态交通分
21、配结合为交通管理者和出行者之间的非合作博弈。5.1.2 土地利用与交通相互作用模型空间相互作用模型由 Hansen(1959)创立，此后 Lowrv 继承了 Christaller和 Losch 的区位理论思想，建立的著名的 Lowrv 模型，将人口、就业、零售(所有服务和非基础产业)的空间分布和土地利用融合于一个不断重复的迭代过程，核心是居住区位和服务区位的相互依存的空间相互作用模型，前者相对于工作地分派人口，后者相对于人口分派服务工作，Lowrv 模型是城市模型研究的一个重要里程碑。1966 年，R.A.Grain 在 Lowrv 模型里增加了经济方法，对 Lowrv 模型进行了改进，后被
22、称之为 Grain-Lowry 模型，被认为是一个通用的城市模型，指出了子系统模型联结起来的重要性。1971 年，Wilson 通过改造 Lowrv 类模型，引入最大墒原理，将嫡最大化原则与 Lowrv 模型的结合，建立了第一个城市动态模型，可以模拟出城市突变等复杂特征，成为了该类模型的基础。空间相互作用模型是典型的应用性模型，理论内容相对较少，应用简便，但得到的结果较粗略。5.2 国内研究情况5.2.1 交通博弈模型 近年来，国内一些研究人员利用博弈论对交通配流、出行者的路径选择行为以及交通控制等方面进行了探讨。杨兆升、姜桂艳用人工神经元网络技术非线性描述、大规模并行分布处理、高度鲁棒性(R
23、obustness)及学习与联想等特点，以先进的交通面控设备、导航定位技术和通信技术为基础，运用智能神经元网络技术和流体神经网络技术，设计了新的滚动式交通预测理论模型和实时动态交通分配理论模型。李振龙研究了动态用户最优配流与信号控制的组合问题，基于交通分配将交通流分配到合适的路网上，由信号控制来适应这些交通流的思想，并由此建立了交通分配和信号控制的 Stackelberg 博弈模型，模型的上层是动态用户最优，下层是信号控制优化，并通过对模型离散化，应用模拟退火算法进行求解。吴兵和李林波通过对弹性和非弹性需求条件下的交通出行分析，指出了在可容许动态下的纳什博弈均衡可收敛性。李振龙和陈德望合作以多
24、智能体技术和博弈论为基础，建立了 Agent 之间的协调模型，并在此基础上对简单交通网络进行仿真。鲁丛林针对诱导系统提供无诱导信息、完全诱导信息、描述性诱导信息和建议性诱导信息、四种情况，分析出行者反应行为，并建立了博弈论模型，研究出行者反应行为对交通流的影响。殷亚峰等考虑了动态性，并建立一个动态网络信号配时的多层规划模型。马寿峰建立了诱导与控制的一体化模型，并用大系统递阶控制理论进行了分析求解。徐建闽等建立了多起点、多讫点交叉口设置有交通信号控制时的动态配流模型。5.2.5 土地利用与交通相互作用模型直到上世纪八十年代后期，国内对交通与土地利用关系的研究才引起了一些学者的关注。1980 年代
25、，我国学者陆大道提出的点轴系统理论，克服了中心地理论中交通为外生变量的缺点，将点、线有机结合，研究区域可达性、空间扩散方式等，具有更大的应用价值，为城市土地利用一交通系统的研究注入新的活力。范炳全等总结了发达国家交通与土地利用相互关系的研究进展，并指出该领域的研究应引起我国规划界重视。王殿海在其博士学位论文中构建了开发区土地利用与交通规划的互馈模型，为此后更深入的定量研究奠定了基础。田继敏提出了一种基于投人产出关系和连续逼近方法的城市土地利用的交通影响评价模型，并基于投人产出关系估算了分行业的单位产值对应的货物运输量，然后以交通阻抗和交通周转量作为评价指标，基于投人产出关系和连续逼近方法建立了
26、货物运输、居民工作出行以及居民购物出行交通影响评价模型。杨明针对传统交通需求预测方法的不足，建立两步式土地利用与交通需求的之间关系模型，为寻求土地利用和交通系统的最佳匹配，提高交通需求预测精度提供了新的思路。陆健认为城市的形态、规模、居住地分布形式等取决于人们在相对较短时间内的出行距离和活动范围，而出行距离又取决于当时的交通方式，交通方式发展是改变城市空间结构和土地利用形态的重要影响因素。陈新研究分析了城市交通网络与土地利用之间的互动关系，并结合多中心组团城市布局，论述了多中心组团城市布局下的交通网络布局。杨敏以城市人口和土地利用为基本变量，建立了面向城市新区的交通生成预测模型，模型考虑了不同
27、目的出行的生成机理，及其与不同土地利用性质的相互关系，通过确定回程出行比例来平衡小区交通产生量与吸引量，并在模型中引入区位势因子，反映不同区位的土地利用特征对于交通需求的影响。陆化普通过把总出行时间分解为组团内部的出行时间与组团之间的出行时间，推导出指标的函数表达式，并建立了一定经济、土地、人.口约束下，总出行时间最小的城市土地利用优化模型，从交通效率最大化或局部最大化的角度，对土地利用一交通系统的一体化规划进行了有益的尝试。陈峰从家庭交通费用和住房费用的相互关系角度分析了轨道交通对房地产增值的影响，结合广义交通成本理论和投资收益原理，对其增值效应进行量化，提出了预评估模型，为轨道交通与土地利
28、用的一体化开发提供参考依据。杨励雅在其博士论文中研究了城市交通与土地利用相互关系的基础理论与方法，采用微分方程模型刻画了城市交通与土地利用互动机理，利用灰色系统一马尔可夫链的组合模型对轨道交通沿线的土地利用空间分布规律进行预测，并构建了城市土地利用形态与交通结构组合优化的非线性模型。卢建锋建立了面向城市新区的交通生成预测模型，模型充分考虑了交通生成与不同土地利用性质的相互关系，统计回归得到各交通小区不同性质土地对交通吸引(产生)量的影响权重。郝记秀剖析了“摊大饼”式发展的经济学内在动力，并从“摊大饼”式发展的居民出行规律出发，研究得出适合不同土地利用扩展模式的不同城市规模范围，结合公共交通与土
29、地利用涉及的不同利益集团参与方的利益，按照公共交通与土地利用一体化的概念及内涵分析，分别建立了两类 TOD 发展模式的公共交通与土地利用一体化发展评价指标体系，并运用德尔菲法对评价指标体系进行了筛选，并建立了相应的评价方法。六、关键技术六、关键技术6.1 模型的动态变化连续的迭代结构为表达模型的动态变化过程，本文提出-个连续的迭代结构，将整个规划发展期分为若干个连续的时点:规划基年(T)、规划近期(T+1)、规划中期(T+2)和规划远期(T+n),该结构具有以下特点:(1)不同的子系统在不同的规划发展期具有可变性。例如，与居民的居住选址和出行选择行为相比，住宅与交通基础设施(住宅投资建设、道路
30、网扩容和地铁修建等)在投入运营之前将经历较长的一.段规划和建设周期，使得住房供应与交通供应的实现存在滞后性。（2）在每个规划发展时点，住房供应和交通供应之间的均衡是通过前一个时点的住房规划和交通规划实现的，即住房和交通的投资决策是基于前一一个时点对下一个时点的规划发展进行评估后而做出的，同时，居民根据每个规划发展时点的住房供应和交通供应情况，通过一个竞租过程做出居住选址决策和出行选择。因此，基于该结构的土地利用和交通之间的均衡是-一个动态过程，在此过程中，所有与土地利用和交通相关的变量和参数都是动态变化的。6.2 模型的结构功能一一整体均衡的决策博弈模拟为反映不同决策个体在系统中的博弈行为，本
31、文将模型的功能结构表达为居住选址、出行选择、住房供应和交通供应等四个决策模块,形成-个整体均衡的城市土地利用与交通一体化模型，包括土地利用均衡和交通系统均衡两部分。土地利用均衡是指住房供需总量均衡。其中，居住选址决策模块通过住房竞租过程得出房价/房租和居住效用，并将其作为住房供应决策模块的输入变量;同时，住房供应决策模;块根据成本效益分析做出住房供应决策，并将住房区位、规模、类型等结果输入到居住选址决策模块中。这两个模块不断地对住房供需进行协调，最终实现住房供需的动态均衡。交通系统均衡是指交通供需均衡和交通网络流量均衡。一方面,出行选择决策模块根据出行方式和相应的出行路径选择结果得出交通流量和
32、拥堵水平，并将其作为交通供应决策模块的输入变量。另一方面，交通供应决策模块将交通供应结果(路网容量、公交服务水平、票价等)输入到出行选择决策模块中。这两个模块通过不断协调交通供需，最终实现交通系统供需的动态均衡。土地利用均衡与交通系统均衡借助居住选址决策模块和出行选择决策模块的直接互动反馈，将土地利用与交通联系起来，揭示出土地利用与交通互动作用的本质是不同微观决策个体博弈的结果。通过协调土地利用与交通的关系，最终实现系统的整体动态均衡。从模拟过程可以看出，居民的居住选址决策和出行选择决策、开发商的住房供应决策以及交通部门的交通供应决策之间是相互影响、相互作用的,不同决策个体基于自身利益的最大化
33、在系统中进行博弈,政府作为调控方,通过制定不同的目标和政策协调各方利益,最终实现土地利用和交通系统的整体均衡，使整体的社会福利达到最大化。6.3 模型的应用扩展一开放的和可扩展的分析框架由于不同的城市具有不同的社会经济发展特征和规划编制背景,使得不同城市的发展目标和规划定位也可能不同，因此，为了满足不同城市的发展需求、制定最适合的城市发展模式，必须建立-一个开放的、可扩展的城市土地利用与交通-体化模型分析框架。本文采用动态的连续迭代结构，将不同决策个体的博弈过程分为居住选址、出行选择、住房供应、交通供应等四个决策模块，用于模拟居民的居住选址决策和出行选择、开发商的住房供应决策以及交通部门的交通
34、供应决策。四个决策模块分别模拟了居民、开发商和交通部门三者在政府制定的城市发展政策、土地发展政策、交通发展政策以及其他外部环境的约束下进行决策博弈的过程，可以反映出不同的城市规划背景、土地利用模式、交通发展水平、生活生产方式、出行行为习惯等情景下的土地利用与交通的互馈作用关系,同时可以动态地描述出不同规划发展定位下城市土地利用与交通系统的演变过程。在此基础上，可进一步用于探讨该模型在寻求最优的土地利用与交通联合发展策略上的应用，具有较好的灵活性、开放性和可扩展性。七、研究展望七、研究展望目前,我国对城市交通与土地利用互动关系模型的研究还刚刚在起步阶段,主要以介绍、引人为主，而缺乏原创性研究.在
35、国外,很多城市都开展了城市交通与土地利用互动关系模型的研究工作并得到广泛应用,但其研究的针对性非常强,研究对象是特定的城市,往往以该城市的实际情况作为理论基础.国外有关城市交通与土地利用互动关系的理论和模型在某些方面并不适用于我国国情基于以上现实,我国很多学者(如陆化普、彭仲仁等)相继提出城市交通与土地利用-.体化模型本土化的思想.因此,我国在此领域的研究重点应该放在理论改进和创新,建立中国特色的城市交通与土地利用一体化规划模型,为我国城市规划提供依据和参考。由于不同的城市具有不同的社会经济发展特征和规划编制背景,使得不同城市的发展目标和规划定位也可能不同，因此，为了满足不同城市的发展需求、制
36、定最适合的城市发展模式，必须建立一个开放的、可扩展的城市土地利用与交通一体化模型分析框架。本文采用动态的连续迭代结构，将不同决策个体的博弈过程分为居住选址、出行选择、住房供应、交通供应等四个决策模块，用于模拟居民的居住选址决策和出行选择、开发商的住房供应决策以及交通部门的交通供应决策。城市土地利用与交通一体化模型研究是解决“城市病”，实现城市可持续发展的重要基础，也是规划、决策制定的重要依据。本文对城市土地利用与交通系统内部决策个体的经济特性进行了分析和描述，研究了不同决策个体的博弈行为及其互动关系，发现城市土地利用。与交通互动作用机理的实质是不同决策个体为实现各自利益的最大化而做出博弈的结果
37、。在此基础上,从概念上提出了一个动态和可拓展的城市土地利用与交通一体化模型框架，并给出关键技术的解决方案。下阶段的研究将根据模型框架，构建城市土地利用与交通-体化模型，设计模型的求解算法，并检验模型的实际应用效果。涉及交通系统的抽还人都米用经典的 UTPSI 方法,而迄今为止还没有在出行生成和四阶段的其他三个阶段之间建立满意的反馈机制,出行生成中无法体现区位可达性的内容。同样,出行生成对出行费用和速度也缺乏弹性，这似乎是西方这类模型的通病。土地(再)开发对原有土地使用的交通发生影响是他们以后研究的一个重要的侧面。另一方面,模型对城市开发中交通作用的描述力度还不够。无论是区位的劳瑞理论模型还是投
38、入产出分析方法，土地使用或作为其表现的经济变化在模型中被看作主导方面，,交通系统只是机械地起到“换算”作用,而缺乏交通系统变化对土地使用系统变化能动地反作用的具体描述。比如说，交通基础设施的投资对经济的影响以及交通对城市形态的影响等等都没有真正纳入到这种-体化的建模当中。当然，针对交通对城市影响的研究并不少见,但如何将上述的反作用引入到土地使用-交通系统中去仍是一个重要的课题。事实上，城市交通因素在城市土地使用选择中;作用逐渐淡化,政策、环境等其它因素的作用在提升。而上述城市土地使用和交通一体化的模型都试图通过基于市场经济原理的精确的数学模型来表述土地使用和交通系统相互作用的机理,但是实践中土
39、地使用和交通系统交通作用远不是那么的简单。目前建立的土地使用和交通一体化模型大都不能运用于规划的实践，其原因-方面是由于这些模型都基于纷繁复杂的自变量,且模型的庞大和烦琐限制了它的可操作性。从最初的劳瑞系统模型到 Kim 的复杂的经济学模型,模型中添加更多的功能和细节，不但约束了模型的灵活性,更重要的是对所需基础数据的质量要求也越来越高。僵化的模型导致的错误可能是建模方法出现问题，也可能是基础数据的问题,所以国外已开始致力于模型有效性方面的研究，也注意了模型的简化和基础数据的不断的更新。另一方面,市场的模型并不能处理外部效果、规模经济以及不可分性(indivisbility)，为了使得模型更能
40、适合规划工作的需要,很多所谓的优化模型从政策的角度看在应用当中并不是真正的优化,缺少了政策选择等重要的因素。因此,必须从概念和实践上对土地使用一交通模型提出新的要求。与交通模型不同的是,土地使用模型更需考虑重要性日益显著的非交通因素。在交通决策中,交通成本的中心作用仍然稳固(但不绝对);而土地使用选择中,随着可达性的广泛改善,面对信息技术的发展和工作、生活方式的变化，环境、社区质量等因素的作用加强，交通成本的作用淡化。比如说，在土地使用的选择过程中，有时信息获取的便捷性比交通的可达性更为关键,交通运输不再能够作为用以克服一切不利因素的“魔棒”。因此，更为合理的土地使用-交通运输模型还需建立在对
41、交通因素和非交通因素更为均衡的考虑之上。在建模的过程中,必须考虑到政策影响的因素，这意味着模型不仅必须反映成本和便利,而且要反映环境方面的影响。在土地使用方面,模型必须反映规划对开发对密度以及使用者对各种用地和劳工市场满意的影响。在交通规划时,必须考虑到土地使用规划产生的影响,同时在土地使用规划时,必须考虑到交通规划产生的影响。不仅如此，这两方面的规划必须考虑到诸如环境影响、公平以及公私财产的保护等。为此,西方针对-体化的进一步研究主要 在以下几个方面展开:有关行为的研究，其目的为了满足模型现实性的要求以及便于模型的解释和理解，要研究政府开发商以及投资方的行为特征,同时还要包括土地开发和消费者
42、的选择;模型应有的和应增加的动态模拟能力,而不仅仅是静态的模拟;检查预测合理性的分析方法以及时间序列评估的应用;注意建模过程中土地使用、交通以及环境等的许多交互关系的数据要求和政策性要求，并且这些方面必须可以延伸到其他的比较敏感的目标,比如健康安全犯罪以及司法等等方面;GIS 和其他数据表格、图形以及政策性的组织和提供能力之间的协调等相应的技术和机制支持;等等。八、总结八、总结城市土地利用与交通一体化模型研究是解决“城市病”，实现城市可持续发展的重要基础，也是规划、决策制定的重要依据。本文对城市土地利用与交通系统内部决策个体的经济特性进行了分析和描述，研究了不同决策个体的博弈行为及其互动关系，
43、发现城市土地利用与交通互动作用机理的实质是不同决策个体为实现各自利益的最大化而做出博弈的结果。本文采用动态的连续迭代结构，将不同决策个体的博弈过程分为居住选址、出行选择、住房供应、交通供应等四个决策模块，用于模拟居民的居住选址决策和出行选择、开发商的住房供应决策以及交通部门的交通供应决策。城市土地利用与交通一体化模型研究是解决“城市病”，实现城市可持续发展的重要基础，也是规划、决策制定的重要依据。本文对城市土地利用与交通系统内部决策个体的经济特性进行了分析和描述，研究了不同决策个体的博弈行为及其互动关系，发现城市土地利用。与交通互动作用机理的实质是不同决策个体为实现各自利益的最大化而做出博弈的
44、结果。在此基础上,从概念上提出了一个动态和可拓展的城市土地利用与交通一体化模型框架，并给出关键技术的解决方案。下阶段的研究将根据模型框架，构建城市土地利用与交通-体化模型，设计模型的求解算法，并检验模型的实际应用效果。在此基础上,从概念上提出了一个动态和可拓展的城市土地利用与交通一体化模型框架，并给出关键技术的解决方案。下阶段的研究将根据模型框架，构建城市土地利用与交通一体化模型，设计模型的求解算法，并检验模型的实际应用效果。九、参考文献九、参考文献1 Tan H N,Gershwin S,Athans M.Hybrid optimization in urban traffic networ
45、ks R.American:Research and special programs administration,U.S department of transportation,1979.2 Beckmann M,Mcguire C B,Winsten C B.Studies in the Economics of Transportation M.American:Yale University Press,1956.3 Dougherty M.Investigation of network performance prediction literature review R.Eng
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