滿足，那么開發(fā)該地塊， 具體見圖5。
[0033] 規(guī)則：如果未開發(fā)的地塊i的鄰域范圍內(nèi)的居民數(shù)量滿足初設(shè)的人口閾值，同時 土地總供應(yīng)量小于總需求量，那么開發(fā)該地塊。其他性質(zhì)地塊的規(guī)則類似于商業(yè)地塊。
[0034] 步驟3 :構(gòu)建微觀模型的交通需求預(yù)測模型，該交通模型采用基于地塊的傳統(tǒng)四 階段模型，使交通集計模型與微觀土地模型能更好地進(jìn)行銜接，交通模塊進(jìn)行了如下幾個 方面的改進(jìn)：1)微觀土地模塊是以土地地塊為基本演變單位進(jìn)行不規(guī)則元胞模型構(gòu)建的， 傳統(tǒng)交通模型的交通分析小區(qū)與土地地塊的研宄尺度不同，使用土地地塊代替交通分析小 區(qū)來作為研宄對象。2)提出廣義出行費(fèi)用，并建立交通分布、方式劃分以及交通分配的組合 反饋式預(yù)測模型，強(qiáng)化三個階段的相互聯(lián)系。
[0035] 步驟4 :交通可達(dá)性。通過對土地與交通模塊的分析，交通可達(dá)性需要滿足以下幾 點(diǎn)：1)交通可達(dá)性以土地地塊為基本單位，由不規(guī)則元胞模型理論可知，土地地塊是土地 利用演變的基本單位，交通可達(dá)性作為土地演變的關(guān)鍵因素，因此兩者需保持同一土地研 宄尺度；2)可達(dá)性是能夠綜合反映交通網(wǎng)絡(luò)的合理性和出行效率的評價指標(biāo)，因此引入廣 義出行費(fèi)用的概念，將出行時間、出行費(fèi)用以及人們對于不同交通方式的選擇偏好一同考 慮。
[0036] UffliJ(t) = a*CffliJ(t)+tffliJ(t)*V0Tffl (2)
[0038] U_(t)是地塊i到地塊j采用方式m的廣義出行費(fèi)用；當(dāng)出行方式為步行或者自 行車時a =〇,否則a =l;Cmij(t)是地塊i到地塊j采用方式m的總出行費(fèi)用；tmij(t) 是地塊i到地塊j采用方式m的總出行時間；VOL是方式m的時間價值;A u(t)是地塊i到 地塊j的可達(dá)性；0系數(shù)是在不同的研宄區(qū)域進(jìn)行校準(zhǔn)的系數(shù)。
[0039] 本發(fā)明的有益效果：（1)將宏觀與微觀模型結(jié)合，克服了不同尺度下城市空間演 變的限制；（2)將規(guī)則土地元胞模型改為不規(guī)則元胞模型，更加符合城市土地的真實(shí)形態(tài)； (3)以地塊作為交通分析小區(qū)，不但可以提高交通需求預(yù)測的精度，而且與計算基于地塊的 可達(dá)性的要求保持一致。
【附圖說明】
[0040] 圖1是土地利用與交通整合模型發(fā)展脈絡(luò)圖。
[0041] 圖2是模型總體構(gòu)架圖。
[0042] 圖3是城市土地需求系統(tǒng)流圖。
[0043] 圖4是不規(guī)則元胞模型住宅地塊演變規(guī)則圖。
[0044] 圖5是不規(guī)則元胞模型整體演變規(guī)則圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045] 下面結(jié)合附圖和技術(shù)方案，進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0046] 本發(fā)明旨在提供一種土地利用與交通多尺度模型來模擬城市土地與交通的變化， 例如城市土地演變和交通可達(dá)性、路段擁堵程度等。
[0047] 本發(fā)明以土地利用與交通整合理論、系統(tǒng)動力學(xué)模型理論、元胞自動機(jī)模型理論 和情景規(guī)劃理論為基礎(chǔ)。
[0048] 步驟一：方案設(shè)定。首先確定關(guān)鍵變量，這需要進(jìn)行三方面問題的分析：1.規(guī)劃期 內(nèi)的城市空間擴(kuò)展規(guī)模（城市土地需求量）；2.規(guī)劃期內(nèi)的城市土地空間形態(tài)（城市土地 分配）；3.規(guī)劃期內(nèi)的城市交通與城市空間協(xié)調(diào)一致。根據(jù)關(guān)鍵變量確定不同模擬方案的 內(nèi)容。
[0049] 步驟二：數(shù)據(jù)輸入。本發(fā)明所采用的數(shù)據(jù)包括土地利用現(xiàn)狀圖、土地規(guī)劃圖、交通 設(shè)施規(guī)劃圖以及歷年來研宄區(qū)域人口與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展數(shù)據(jù)等。
[0050] 步驟三：運(yùn)行宏觀模型。利用歷史的人口和經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)對系統(tǒng)動力學(xué)模型進(jìn)行檢驗(yàn)， 當(dāng)檢驗(yàn)結(jié)果符合仿真要求時，運(yùn)行該土地需求模型，從而獲得各類土地的需求總量。
[0051] 步驟四：運(yùn)行微觀模型。將宏觀模型的運(yùn)行結(jié)果輸入微觀模型中，對微觀的土地與 交通模塊進(jìn)行模型標(biāo)定。運(yùn)行該微觀模型，得到土地分配結(jié)果以及交通出行方式、可達(dá)性和 路段擁堵等結(jié)果。
【主權(quán)項】
1. 一種面向±地利用與交通多尺度模擬方法，其特征在于，步驟如下： 步驟1;根據(jù)系統(tǒng)動力學(xué)構(gòu)建城市±地需求系統(tǒng)宏觀模型 城市±地需求系統(tǒng)宏觀模型包括人口、經(jīng)濟(jì)和±地=個子系統(tǒng)； 城市±地需求系統(tǒng)宏觀模型的輸入變量包括城市人口增長量、經(jīng)濟(jì)增長率和人均±地 用量； 步驟2 ;根據(jù)城市±地需求系統(tǒng)宏觀模型構(gòu)建城市±地需求系統(tǒng)微觀模型 城市±地需求系統(tǒng)宏觀模型輸出到城市±地需求系統(tǒng)微觀模型的變量包括住宅用地、 商業(yè)用地、工業(yè)用地、公園、教育用地和醫(yī)療用地總量，上述變量作為微觀模型模擬的初始 變量； 構(gòu)建微觀模型的±地模型，±地分配模型采用不規(guī)則元胞自動機(jī)模型，微觀模型的± 地模型分為住宅、商業(yè)、工業(yè)、教育、醫(yī)療和公園6類模塊； (1) 住宅分配模塊 住宅分配模塊分為兩大部分，住宅用地的發(fā)展總是受鄰域范圍內(nèi)的其他地塊所影響； 第一部分：計算研究區(qū)域內(nèi)所有未開發(fā)的住宅地塊的吸引分?jǐn)?shù)Qy，所謂的吸引分?jǐn)?shù) 是指該地塊被開發(fā)的可能性大小，它是基于地塊的鄰域內(nèi)不同性質(zhì)±地的權(quán)重指標(biāo)，其權(quán) 重指標(biāo)大小由規(guī)劃師制定，鄰域評估函數(shù)方程見公式（1)(1) Pm是指上地性質(zhì)m地塊的權(quán)重，Scorem是指±地性質(zhì)m地塊的分?jǐn)?shù)；DynaCity模型是 將可達(dá)性作為關(guān)鍵指標(biāo)的±地利用與交通整合模型，吸引分?jǐn)?shù)所計算的是未開發(fā)的住宅地 塊到最近的已開發(fā)的性質(zhì)m地塊的可達(dá)性；基于對可達(dá)性的評價，分為=級； 其中計算住宅、工業(yè)、商業(yè)、教育、醫(yī)療和公園分?jǐn)?shù)的規(guī)則，規(guī)則：如果未開發(fā)的地塊i到已開發(fā)的地塊的最大可達(dá)性大于一級可達(dá)性，那么未開發(fā)的地塊i的分?jǐn)?shù)為一級可達(dá)性 分?jǐn)?shù)；如果未開發(fā)的地塊i到已開發(fā)的地塊的最大可達(dá)性小于一級可達(dá)性并且大于二級可 達(dá)性，那么地塊i的分?jǐn)?shù)為二級可達(dá)性分?jǐn)?shù)；否則地塊i的吸引分?jǐn)?shù)為=級可達(dá)性分?jǐn)?shù)； 第二部分：未開發(fā)的住宅地塊根據(jù)總分?jǐn)?shù)進(jìn)行開發(fā)選擇，在DynaCity模型中，未開發(fā) 的住宅地塊分為=類，包括優(yōu)先開發(fā)地塊、允許開發(fā)地塊、限制開發(fā)地塊；根據(jù)總±地需求 量，優(yōu)先開發(fā)地塊首先開發(fā)，再根據(jù)第一部分得到的吸引分?jǐn)?shù)的高低確定允許開發(fā)地塊的 開發(fā)順序；住宅規(guī)則；選擇所有未開發(fā)的住宅地塊，如果未開發(fā)地塊i是優(yōu)先開發(fā)并且總± 地供應(yīng)量小于總±地需求量，那么地塊i進(jìn)行開發(fā)；如果未開發(fā)地塊i不是優(yōu)先開發(fā)并且總 ±地供應(yīng)量小于總±地需求量，那么選擇下一個地塊進(jìn)行判斷；如果優(yōu)先開發(fā)地塊開發(fā)完 成并且總±地供應(yīng)量小于總±地需求量，對所有未開發(fā)的地塊計算住宅地塊吸引分?jǐn)?shù)；選 擇吸引分?jǐn)?shù)最高的地塊，如果地塊i是限制開發(fā)，選擇下一個地塊進(jìn)行判斷；如果地塊i不 是限制開發(fā)并且總±地供應(yīng)量小于總±地需求量，那么地塊i進(jìn)行開發(fā)；如果總±地供應(yīng) 量等于總±地需求量，本階段地塊開發(fā)結(jié)束； (2) 非住宅分配模塊 與住宅分配模塊不一樣，非住宅分配模塊的開發(fā)規(guī)則相對簡單；如果在規(guī)劃師所確定 的鄰域范圍內(nèi)有特定數(shù)量的居民并且該性質(zhì)±地總需求量還未滿足，那么開發(fā)該地塊； 規(guī)則；如果未開發(fā)的地塊i的鄰域范圍內(nèi)的居民數(shù)量滿足初設(shè)的人口闊值，同時某種 性質(zhì)的±地總供應(yīng)量小于該性質(zhì)±地的總需求量，開發(fā)該地塊；步驟3 ;構(gòu)建微觀模型的交 通需求預(yù)測模型，該交通模型采用基于地塊的四階段模型，使交通集計模型與微觀±地模 型更好地進(jìn)行銜接，交通模塊進(jìn)行了如下改進(jìn)： 1) 微觀±地模塊是^±地地塊為基本演變單位進(jìn)行不規(guī)則元胞模型構(gòu)建的，傳統(tǒng)四階 段模型的交通分析小區(qū)與±地地塊的研究尺度不同，使用±地地塊代替交通分析小區(qū)來作 為研究對象； 2) 提出廣義出行費(fèi)用，并建立交通分布、方式劃分W及交通分配的組合反饋式預(yù)測模 型，強(qiáng)化=個階段的相互聯(lián)系； 步驟4 ;交通可達(dá)性，通過對±地與交通模塊的分析，交通可達(dá)性需要滿足W下幾點(diǎn)： 1)交通可達(dá)性地地塊為基本單位，±地地塊是±地利用演變的基本單位，交通可達(dá)性 作為±地演變的關(guān)鍵因素，因此兩者需保持同一±地研究尺度；2)可達(dá)性是能夠綜合反映 交通網(wǎng)絡(luò)的合理性和出行效率的評價指標(biāo)，將出行時間、出行費(fèi)用W及人們對于不同交通 方式的選擇偏好一同考慮Umu(t)是地塊i到地塊j采用方式m的廣義出行費(fèi)用；當(dāng)出行方式為步行或者自行車 時a= 0,否則a= 1 ;Cmu(t)是地塊i到地塊j采用方式m的總出行費(fèi)用；tmu(t)是地 塊i到地塊j采用方式m的總出行時間；VOTm是采用方式m的出行者的時間價值;AU(t)是 地塊i到地塊j的可達(dá)性；0系數(shù)是在不同的研究區(qū)域進(jìn)行校準(zhǔn)的系數(shù)。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種面向土地利用與交通多尺度模擬方法，屬于城市規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域。該方法以土地利用與交通整合理論、系統(tǒng)動力學(xué)模型理論、不規(guī)則元胞自動機(jī)模型理論以及情景規(guī)劃理論為基礎(chǔ)，將宏觀模型與微觀模型相結(jié)合，采用城市的社會經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，從而可以模擬城市土地演變和交通系統(tǒng)演變。本發(fā)明將宏觀模型生成的集計結(jié)果用于微觀模型的分配之中，構(gòu)建兼具系統(tǒng)角度與個體角度、宏觀與微觀特征的模型更加符合城市的一般發(fā)展規(guī)律和以人為本的城市規(guī)劃思想。將城市模型鄰域的前沿研究不規(guī)則元胞自動機(jī)模型與傳統(tǒng)的交通四階段模型相結(jié)合，構(gòu)建基于特定的演變規(guī)則的微觀土地利用與交通整合模型，更加有針對性地對不同的情景規(guī)劃進(jìn)行分析和預(yù)測。
【IPC分類】G06F17/50, G06Q10/06
【公開號】CN104933237
【申請?zhí)枴緾N201510305987
【發(fā)明人】鐘紹鵬, 俞博, 趙驥, 王全志
【申請人】大連理工大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月4日