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都会新区交通天生预测模子钻研

  城市新区交通生成预测模子研究_城乡/园林规划_工程科技_专业材料。第 34 卷 第 6 期 2015 年 12 月 交通大学学报 JournalofLanzhouJiaotongUniversity Vol.34 No.6 Dec.2015 文

  第 34 卷 第 6 期 2015 年 12 月 交通大学学报 JournalofLanzhouJiaotongUniversity Vol.34 No.6 Dec.2015 文 章 编 号 :1001-4373(2015)06-0077-04 DOI:10.3969/j.issn.1001-4373.2015.06.015 城市新区交通生成预测模子研究 李 祺1,尹 超 英2,田 义 海3,张 子 贤2,广 晓 平2 (1.中国中铁二院工程集团无限义务公司,四川 成都610031; 2.交通大学 交通运输学院,甘肃 730070;3.交通大学 继续教育学院,甘肃 730070) 摘要:从地盘操纵的功能特征取新区交通的亲近关系入手,针对现有城市新区 交 通 生 成 预 测 方 法 的 不 脚 ,综 合 考 虑各交通区域的生齿、面积、区位、地盘操纵强度等因 素 对 交 通 生 成 预 测 结 果 的 影 响 ,建 立 基 于 土 地 利 用 和 区 位 影 响 系 数 的 城 市 新 区 交 通 生 成 预 测 模 型 .以 兰 州 新 区 为 例 ,验 证 了 模 型 的 可 行 性 . 关 键 词 :城 市 新 区 ;区 位 影 响 系 数 ;土 地 利 用 强 度 ;交 通 生 成 预 测 中 图 分 类 号 :U491 文 献 标 志 码 :A ResearchonTrafficGenerationForecastModelofNewUrbanDistricts LIQi1,YINChao-ying2,TIANYi-hai3,ZHANGZi-xian2,GUANGXiao-ping2 (1.ChinaRailwayEryuanEngineeringGroupCo.,Ltd.,Chengdu610031,China;2.SchoolofTrafficandTransportation, LanzhouJiaotongUniversity,Lanzhou730070,China;3.CollegeofContinuingEducation,LanzhouJiaotongUniversity,Lanzhou730070,China) Abstract:Inaccordancewiththeshortcomingofthetraditionaltrafficgenerationpredictionmeth- od,thetrafficgenerationforecastmodelisestablishedbyconsideringtheinfluencingfactors,in- cludingthepopulation,arealocationandlanduseintensityofeachtrafficzonefromtheaspectof thecloserelationshipbetweenthefunctionalcharacteristicoflanduseandthenewurbantraffic. Finllay,thenew-developedareaofLanzhouCityistakenastheexampletopredicttheeffective- nessoftheproposedmodel. Keywords:newurbandistrict;locationinfluencingfactor;landuseintensity;tripgeneration forecast 城市新区是城市成长到必然汗青期间的必然产 物,合理的交通规划 可 促 进 新 区 快 速 有 序 地 向 前 推 进.因而,对新区交 通 出 行 生 成 的 合 理 预 测,便 成 为 新区分析交通规划中一项主要的根本性工做. 保守 的 交 通 生 成 预 测,以 大 量 的 交 通 调 查 为 基 础 ,对 基 础 调 查 资 料 有 较 高 的 精 度 要 求 .对 于 尚 处 于 扶植中的城市新 区 来 说,现 有 居 平易近 较 少,荒 地 较 多, 各类根本设备尚正在 逐 步 建 设 和 完 善 中,现 有 建 成 区 交通查询拜访的根本材料对交通生成预测的价值不大. 按照 新 区 特 性,对 比 分 析 新 老 城 区 正在 交 通 生 成 预测中存正在的不同,以 人 口 布 局 和 土 地 利 用 性 质 为 根本,基于交通区位 和 土 地 利 用 强 度 建 立 了 适 用 于 新区的交通生成预 测 模 型,该 模 型 考 虑 了 新 区 的 用 地 功 能 、位 置 关 系 以 及 土 地 利 用 形 态 等 多 种 因 素 . 1 区 位 影 响 系 数 的 确 定 区位 是 一 种 空 间 上 的 概 念,指 人 类 行 为 活 动 的 空间,是天然地舆 区 位、经 济 地 理 区 位、交 通 地 理 区 位正在空间地区无机连系的具体表示 . [1] 城市 新 区 各 用 地 都 表 现 出 不 同 的 位 置 关 系,不 收 稿 日 期 :2014-11-20 学 报 网 址 :http://xb.lzjtu.edu.cn 基 金 项 目 :国 家 社 科 基 金 (15BJY037);国 家 自 然 科 学 基 金 (51468034);国 家 社 科 基 金 青 年 项 目 (14CJY052) 做 者 简 介 :李 祺 (1983- ),男 ,河 北 唐 山 人 ,工 程 师 ,从 要 研 究 方 向 为 交 通 运 输 工 程 .E-mail:171277815@qq.com 78 交通大学学报 第 34 卷 同布局的地块正在分歧程度上会影响新区扶植的地区 结 构 .通 过 各 区 域 交 通 区 位 分 析 ,比 较 不 同 地 块 的 经 济 发 展 情 况 、人 口 集 散 程 度 等 因 素 ,不 难 发 现 城 市 中 心区有着较着的区 位 优 势.中 心 区 做 为 整 个 新 区 的 成长极,其感化正在本 质 上 可 以 概 括 为 聚 集 和 扩 散 两 大 功 能 .聚 集 功 能 是 指 经 济 活 动 正在 地 域 上 高 度 集 中 , 扩散功能则表示为 城 区 居 平易近 和 物 资 的 对 流.交 通 要 素做为一种主要的 影 响 因 素,从 微 不雅 上 影 响 经 济 活 动的区位选择,从宏 不雅 上 影 响 区 域 的 区 位 条 件 和 开 放 程 度 ,基 于 这 一 特 征 ,新 区 的 区 位 优 势 自 中 心 区 开 始呈递减趋向. 核心区取非核心区经济系统的运转依托人流、 车 流 、物 流 等 各 种 社 会 流 来 维 持 ,并 承 担 着 向 外 围 地 区供给商品和办事 的 职 能,以 促 进 交 通 向 经 济 优 势 转 化 .但 这 种 联 系 却 不 能 无 限 延 伸 ,任 何 中 心 区 都 有 一个确定的经济距 离 和 能 达 到 的 最 大 范 围,超 出 此 范 围 的 地 区 会 向 另 外 的 中 心 区 寻 求 支 持 .因 此 ,随 着 取 中 心 区 距 离 的 不 断 扩 大 ,区 位 优 势 也 正在 不 断 减 弱 . 按 区 位 优 势 递 减 特 性 ,一 般 将 区 域 划 分 为 三 类 :中 心 区、两头区、外围区 . [2] 核心区的 区 位 优 势 最 具 明 显,那 里 是 物 质、技 术、财产、市场、人力以及资金高度堆积的经 济 带 . [3] 是城市勾当最活 跃 的 区 域.而 外 围 区,建 建 密 度 低, 公共设备不敷完 善,发 展 速 度 缓 慢,居 平易近 活 动 单 一, 和核心区构成明显 对 比,随 着 取 中 心 区 距 离 的 逐 渐 增 大 ,外 围 区 对 人 口 和 经 济 的 聚 集 效 益 亦 逐 渐 减 弱 . 通过 以 上 分 析 得 到 一 种 规 律,即 交 通 小 区 区 位 劣势是从核心区向 外 围 区 递 减 的,并 且 这 种 递 减 规 律 和 交 通 分 区 的 可 达 性 成 正 比 .即 越 远 离 中 心 区 ,其 区位劣势越小,因而 可 以 用 交 通 可 达 性 表 示 区 位 影 响系数.交通小区的区位影响系数模子 可 [4] 暗示为 Ai= ∑ 1 (∑tijq/Q) jq (1) 式中:Ai 为交 通 小 区i 的 区 位 影 响 系 数;tijq 表 示 使 用分歧交通体例从交通小区i 到交通小区j 所 用 的 时间;Q 表 示 所 采 用 不 同 交 通 方 式 的 总 和,包 括 步 行 、小 汽 车 、公 交 、自 行 车 等 . 2 土 地 利 用 强 度 系 数 的 确 定 地盘操纵和交通出行间存正在着轮回反馈的关 系 .土 地 利 用 是 交 通 需 求 的 根 源 ,其 性 质 决 定 着 新 区 的交通需求,公共交 通 的 改 善 又 反 做 用 于 土 地 利 用 的 强 度 ,影 响 土 地 利 用 的 模 式 .对 于 一 个 确 定 的 交 通 小 区 来 说 ,小 区 内 各 类 用 地 面 积 不 尽 相 同 ,土 地 利 用 结构、性质、强度也 不 同.这 曲 接 决 定 了 该 交 通 小 区 的 交 通 生 成 .因 此 ,对 于 缺 乏 调 查 数 据 和 统 计 资 料 的 城市新区来说,考虑 土 地 利 用 强 度 因 素 是 十 分 必 要 的. 城市建建容积率是权衡城市地盘开辟操纵强度 的一项主要目标.它 是 新 区 土 地 利 用 程 度 的 一 种 客 不雅表示,建建容积 率 越 大,土 地 开 发 利 用 强 度 越 高, 空 间 使 用 率 也 就 相 应 越 高[5].通 过 分 析 城 市 新 区 建 建容积率取地盘开 发 利 用 强 度 的 关 系,利 用 各 交 通 小区中各类用地容积率的加权平均值建登时盘操纵 强度模子 : [6] ∑SijFARij Mi= j ∑Sij j (2) 式中:Mi 暗示第i 个 交 通 小 区 的 用 地 强 度 系 数;Sij 为第i 个交通小区 第j 块 用 地 面 积;FARij 表 示 第i 个交通小区第j 块用地的容积率. 3 新 区 交 通 出 行 生 成 预 测 模 型 的 构 建 保守预测模子凡是忽略了地盘操纵取开辟对交 通生成预测的影响,本 文 模 型 则 考 虑 了 公 交 线 网 的 布设对于新区待开辟地盘的带动感化以及地盘开辟 强度和各交通小区 的 区 位 影 响.模 型 的 预 测 流 程 分 为以下四步: 第一步,交通发生预测,计较新区发生总量 . [6] Z=Tu×Ku+Ts×Ks (3) 式中:Z 表 示 新 区 出 行 发 生 总 量 (人 · 次/天 ),Tu、 Ts 别离暗示新区常住 人 口 和 流 动 人 口 (人);Ku、Ks 分 别 为 新 区 常 住 人 口 和 流 动 人 口 的 出 行 率 (次/天 ). 第 二 步 ,交 通 吸 引 预 测 ,计 算 新 区 总 吸 引 量 . D= ∑kr×xr r (4) 式中:D 为 新 区 吸 引 总 量 (人 · 次/天 ):r=1,2,3, …,n 别离暗示栖身、贸易、工业、仓 储、公 共 设 施、绿 地等分歧地盘性质的 编 号;kr 为 第r 种 土 地 利 用 性 质所发生的吸引权沉(次/公顷);cr 为第r 种 土 地 利 用 性 质 的 面 积 (公 顷 ). 交通出行率是反映城市交通和地盘操纵彼此关 系的主要目标之一,能 表 征 描 述 建 建 自 身 特 征 和 交 通 特 征 间 的 量 化 关 系[7],各 类 用 地 对 出 行 的 吸 引 做 用相差较大,区别用 地 性 质 是 交 通 生 成 预 测 模 型 的 根本.因而,kr 简直 定 可 以 根 据 老 城 区 的 统 计 资 料, 恰当考虑城市成长 水 平 的 变 化.也 可 依 据 国 内 同 类 城市的各类分歧性 质 用 地 对 出 行 的 吸 引 得 到,结 合 《交通出行率手册》[8],按城市分歧类型的用地 划 分, 第6期 李 祺 等 :城 市 新 区 交 通 生 成 预 测 模 型 研 究 79 取 一 定 的 样 本 ,测 定 出 居 平易近 的 活 动 量 ,总 结 和 分 析 出 响应的交通出行标的目的系数,并编制成交通量纪律图, 4实例阐发 最终预测城市道 的 交 通 流 量.利 用 高 峰 时 段 车 流 兰 州 新 区 位 于 兰 州 市 区 北 部 ,处 于 兰 州 、白 银 的 量取交通小区建建面积的出行纪律计较分歧地盘利 毗连处,是、西宁、银川三市共生带的两头. 用性质所发生的吸引权沉,kr 可如下计较 新区距市约70km,规 划 用 地 面 积 806km2,现 kr=NrL×rHr ×Tq (5) 式中:Nr 为第r 种用地类型的样本数 量(人);Hr 为 第r 种 用 地 类 型 的 吸 引 系 数;Lr 表 示 第r 种 用 地 类 型的平均 建 建 面 积;Tq 为 一 天 交 通 的 折 算 高 峰 小 时 ,按 一 天 8 小 时 计 . 第 三 步 ,计 算 各 小 区 的 产 生 或 吸 引 权 沉 . 各交 通 小 区 的 区 位 位 置 不 同、所 包 含 的 用 地 类 型、地盘操纵强度差别较着[9],以各交通小区的 产 生 或吸 引 权 沉 表 示 此 吸 引 力 Ci,定 义 Ci 为 交 通 小 区 内 各 类 用 地 性 质 的 吸 引 权 沉 、用 地 面 积 、土 地 利 用 强 度系数乘积的加权和取总量的比值: ∑SrikrMi Ci= r ∑ ∑SrikrMi ir (6) 第 四 步 ,计 算 各 小 区 的 发 生 取 吸 引 分 担 率 . 有生齿 12 万 人.根 据 兰 州 新 区 总 体 规 划 (2011- 2030),规划到2030年总生齿达100 万,城市扶植用 地规模约160km2.建 成 具 有 特 色 鲜 明、服 务 配 套、 产 业 集 聚 、公 共 交 通 构 架 齐 全 、人 居 环 境 良 好 的 现 代 化城市新区 . [10] 由此 可 见,取 现 状 相 比 规 划 年 的 人 口 和 土 地 利 用规模将发生庞大 的 变 化,而 现 状 交 通 调 查 数 据 正在 量化过程中很难 保 证 2030 年 的 交 通 生 成 量 的 准 确 性.因而,操纵上述 基 于 人 口、土 地 利 用 及 交 通 区 位 影响系数的交通生成预测模子对新区进行交通 生成量预测. 4.1 交 通 分 区 区 位 影 响 系 数 及 土 地 利 用 强 度 按照新 区 总 体 规 划 (2011-2030),兰 州 新 区将要打形成两 区、三 片、多 组 团 的 结 构 框 架,其 中 两 区 是 北 部 和 南 部 林 业 生 态 区 ,三 片 包 括 物 流 片 区 、 为了 提 高 计 算 的 准 确 性,本 文 将 各 个 小 区 的 人 石油化工片区、分析财产片区.为了可以或许反映分歧组 口数、地盘面积、土 地 利 用 强 度 系 数、区 位 影 响 系 数 团的出行特征,将整个新区划分为10个交通小 以及各小区的发生 或 吸 引 系 数 都 考 虑 正在 内,创 建 基 区,分 别 为:生 物 农 业 区、石 化 产 业 区、生 物 及 电 子 于各交通小区的区位及地盘开辟操纵强度的交通生 区、科研教育区、高新手艺区、行政文化核心区、区域 成分管率的预测模子: 服 务 中 心 区 、生 态 林 业 区 、制 制 产 业 区 、空 港 产 业 区 . Yi= 槡Pi·Si·Mi·Ai·Ci n ∑ 槡Pi·Si·Mi·Ai ·Ci i (7) 式中:Yi 暗示第i 个交通小区发生取吸引的分管率; 交 通 小 区 编 号 分 别 为 :1、2、3、4、5、6、7、8、10.交 通 小 区 划 分 如 图 1 所 示 .预 测 得 到 2030 年 交 通 小 区 人 口 数如表1所示. Pi 暗示第i 个 交 通 小 区 的 人 口 数(人);Si 为 第i 个 交通小区的地盘面积;Ci 为 第i 个 交 通 小 区 的 产 生 或吸引权沉. 最初,操纵式(3)和 式 (4)分 别 计 算 出 城 市 新 区 的 总 发 生 量 和 总 吸 引 量 ,再 通 过 式 (7)将 总 量 分 摊 到 各个小区,即可获得 各 交 通 小 区 的 发 生 量 取 吸 引 量 的分管率. 图 1 交 通 小 区 分 区 图 Fig.1Thepartitionmapofthetrafficzone 表 1 交 通 小 区 2030 年 预 测 人 口 数 Tab.1Thepredictedpopulationof2030ofthetrafficzone 小区编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 生齿数/(万人) 9.7 3.8 1.15 14.17 8.05 36.3 30.9 0.13 9.4 1.4 根据新区总 体 规 划 (2011-2030)[10],量 算 出10个交通小区 内 的 各 类 用 地 面 积、人 口 等 数 据, 利 用 式 (1)计 算 各 小 区 的 区 位 影 响 系 数 .正在 计 算 过 程 中,因为要用到交 通 小 区 的 相 对 可 达 性,因 此,正在 本 例中将交通小区6 设 为 标 准 小 区,其 他 各 交 通 小 区 的可达性都通过取 标 准 小 区 可 达 性 相 比 而 得 出.各 80 交通大学学报 第 34 卷 交通小区的区位影响系数计较成果如表2所示. 表 2 交 通 小 区 区 位 影 响 系 数 表 Tab.2Thelocationinfluencingcoefficientofthetrafficzone 小区编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 区位影响系数 0.569 0.620 0.820 0.937 0.886 1.000 0.909 0.855 0.983 0.818 按照各交通小区的规划用地性质,操纵式(2)计 用地容积率的加权 平 均 值,计 算 小 区 的 土 地 利 用 强 算各个交通小区的 平 均 容 积 率.再 利 用 小 区 中 各 类 度系数,见表3. 表 3 交 通 小 区 土 地 利 用 强 度 系 数 Tab.3Thelanduseintensitycoefficientofthetrafficzone 小区编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 地盘操纵强度系数 2.44 1.60 1.18 2.46 2.56 4.07 3.28 0.42 3.14 2.20 4.2 出 行 生 成 预 测 根据新 区 总 体 规 划 (2011-2030),结 合 式 (3)获得 规 划 年 2030 年 兰 州 新 区 交 通 发 生 总 量 为 289.75 万 人 · 次/日 . 操纵式(4)预测交通吸引总量时,需要对第r 种 地盘操纵性质所产 生 的 吸 引 权 沉 进 行 量 化.依 据 兰 州新区总体规划以及《交通出行率手册》[8]中的 样 本 数据,连系高峰时段 车 流 量 取 交 通 小 区 建 建 面 积 的 出行纪律,连系式(5)求 出 各 交 通 小 区 的 吸 引 权 沉, 获得规划年 新 区 交 通 吸 引 总 量 为 289.75 万 人 次/日 . 从新 区 发 展 的 整 体 角 度 考 虑,结 合 兰 州 新 区 总 体 规 划 ,将 兰 州 新 区 按 功 能 组 团 划 分 交 通 小 区 ,利 用 式 (7)和 各 交 通 小 区 的 参 数 ,得 到 各 小 区 的 产 生 分 担 率和吸引分管率以及按照分管率获得的发生取吸引 量 ,见 表 4. 表 4 各 交 通 小 区 交 通 生 成 量 表 Tab.4Thetrafficgenerationquantityofeachtrafficzone 小区 发生 吸引 发 生 量/ 吸 引 量/ 编号 分管率 分管率 (人·次/日) (人·次/日) 1 6.73% 6.24% 2 6.77% 9.27% 3 2.25% 1.91% 4 16.95% 12.71% 5 6.72% 4.45% 6 25.26% 34.31% 7 21.79% 29.00% 8 0.13% 0.01% 9 10.39% 1.82% 10 3.02% 0.27% 总量 100% 100% 194891 196128 65079 491181 194742 731869 631230 3809 300982 87589 2897500 180906 268623 55479 368164 128901 994223 840319 343 52644 7897 2897500 通过对比交通运输部规划研究院编制的新 区分析交通运输成长规划[11],可 以 看 出 本 文 所 预 测 结 果 取 其 吻 合 ,并 且 较 其 更 具 体 .从 出 行 生 成 量 的 变 化趋向能够看出,正在 一 定 时 期 内 随 着 兰 州 新 区 开 发 扶植的逐步深切,新 区 经 济 发 展 对 居 平易近 出 行 的 促 进 感化越来越 大.从 预 测 的 结 果 看,将 近 60% 的 出 行 生 成 量 集 中 正在 行 政 文 化 中 心 、区 域 服 务 中 心 、科 研 教 育区,这里生齿分 布 密 集,公 共 商 务 设 施 多,交 通 区 位劣势较着.制制 产 业 区、生 物 农 业 区、石 化 产 业 区 交 通 区 位 稍 逊 于 中 心 区 ,交 通 生 成 量 较 小 .其 他 交 通 小 区 位 于 新 区 的 外 围 ,人 口 分 布 、交 通 区 位 及 土 地 利 用 强 度 相 对 较 低 ,因 而 交 通 生 成 量 分 担 比 最 小 . 5 结 论 新区 建 设 往 往 处 于 发 展 起 步 阶 段,缺 乏 大 量 的 调 查 数 据 ,不 宜 采 用 交 通 规 划 的 传 统 方 法 .本 文 提 出 的基于规划年各交通小区的区位影响系数及地盘开 发操纵强度系数修 正 的 交 通 生 成 预 测 模 型,结 合 城 市 新 区 总 体 规 划 ,综 合 考 虑 各 小 区 的 人 口 数 、土 地 面 积、地盘利 用 强 度 系 数、区 位 影 响 系 数 以 及 吸 引 系 数 ,能 够 较 好 的 量 化 城 市 新 区 出 行 取 吸 引 的 规 律 ,提 高了预测成果的精确性. 参考文献: [1]白小丽.公客运坐需 求 预 测 取 交 通 区 位 分 析 [D].西 安 :长 安 大 学 ,2011:8-13. 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