基于新城區土地規劃的交通小區出行量預測

杜慎旭

（中鐵第四勘察設計院集團有限公司 線路站場設計研究處，湖北 武漢 430063）

近十年來，隨著我國經濟的發展，城市土地規劃發生了較大改變。原有老城區是集居住、工商業、金融經貿等多種土地利用性質于一體的混合型土地布局狀態。由于老城區的經濟發展優勢，人口越來越多，土地利用已經飽和。因此，政府進行宏觀規劃調整，強化老城區的商貿、公務功能，同時開辟新城區作為外遷人口容納地，使其成為老城區的衛星城或者具有科研工業等特殊功能的區域。預測新城區的客流量，有助于對新城區的交通進行規劃。

1 新城區交通出行預測影響要素分析

作為新城區土地規劃的重要內容，交通規劃無論對新城區自身內部交流還是新城區與老城區之間聯系都至關重要。城市交通規劃以交通需求為基礎，交通需求取決于土地利用性質和客流量。傳統的交通需求預測方法是利用交通需求與土地利用的間接關系，根據土地利用特征預測就業情況，建立出行與就業的相關模型。由于新城區不具備詳細的統計資料，只能參考土地規劃中土地利用的資料，新城區基礎數據缺乏，而且通過交通調查也難以得到就業、就學崗位等相關特征數據，交通預測精確度較低。

土地利用是經濟社會活動在空間上的表現，是產生交通出行的根源，土地利用性質不同，產生和吸引客流的機理不同；土地利用規模（強度、面積）不同，土地產生和吸引客流的大小不同。從這個原理上來看，基于土地規劃建立反映土地利用和交通需求直接關系的模型或方法是可行的[1]。交通需求預測的第一個階段就是交通產生，與土地利用具有直接關系。

通過以上分析可知，土地利用主要從2個方面影響交通出行，即土地利用性質和土地利用規模，分別是質和量的因素。不同的交通小區土地利用質和量存在差異性，使得交通小區的出行產生量不同，如果能夠獲得各個交通小區相對差異的比例，通過規劃總人口計算的總交通產生量可以在各交通小區之間進行分配。另外，新城內部的不同交通小區具有不同的功能定位，如果是新城中心小區，則以公共設施（包括商業、金融等）用地為主，交通便利。由于城市副中心具有相對區位勢[2-3]，土地利用差異和通達性差異將引起交通小區綜合客流產生差異。

2 計算模型

基于土地規劃的交通小區量預測分為4個步驟。

第1步：根據新城區總人口規劃和日均出行率可以獲得新城區交通出行中生成量量。

第2步：土地規劃包括土地利用規模和土地利用性質及小區所在區位信息，綜合這3個因素及各類土地產生權重可以獲得小區出行產生區位勢能，并將總產生量在各小區間分配，得到各交通小區產生量。

第3步：預測交通小區出行吸引量，方法與出行產生量預測相同。

第4步：小區出行產生量和吸引量平衡。

由于出行產生量與出行吸引量的預測方法相同，以交通小區出行產生量為例，建立預測模型。

2.1 交通總出行產生量

新城區的交通總出行產生量 G＝Pa。式中：P為規劃人口總數；a 為日人均出行率。

首先，運用繪圖軟件對案例區域天際線進行相應的圖像處理，通過調整線框、填充透明度等手段分別強調天際線整體形狀、建筑高度變化程度、建筑輪廓轉折點、天際線層次數量及各層次面積比例以上5個特征要素（圖6～10），在圖中突出某一特征要素相對識別性的同時弱化其他4個特征要素的相對識別性，便于受訪人在問卷調查中針對某一特征要素進行評價判斷，盡可能減輕其他特征要素帶來的影響。在此基礎上，運用定量定性方法對各段天際線進行特征提?。ū?）。

2.2 各交通小區出行產生量

2.2.1 出行產生權重

分析各交通小區的土地差異性可以量化各小區的交通特性，土地利用性質和土地利用強度影響出行產生量，例如城市中心地區住宅容積率高，出行產生大。同時，出行產生和土地利用規模成正比。住房和城鄉建設部規定：土地利用類型分為居住用地、公共設施、工業用地、倉儲用地、對外交通用地、道路廣場用地、市政公共設施用地、綠地、特殊用地、水域或其他用地。通過調查現狀土地利用情況和交通產生，確定不同土地利用性質的出行產生權重。出行產生量B＝S × C。

式中：B 為各個交通小區的出行產生量； C 為各個交通小區的出行產生矩陣；S 為各交通小區各類用地面積。對 C 單位化即得到各類用地出行產生權重。

2.2.2 用地平均容積率

上述各類用地出行產生權重描述了土地類型對出行量的影響，屬于質的方面；以下用平均容積率描述土地強度對出行量的影響，屬于量的方面。

交通小區 i 各用地類型m的平均容積率 γim為：

式中：simk，γimk分別為交通小區 i 用地類型 m 第 k 地塊的面積及容積率。

2.2.3 聚類因子

式中：Bi為各交通小區的聚類因子；cm為土地類型m 的出行產生權重；sim為各交通小區用地類型 m 的總面積。

2.2.4 交通可達性

交通小區內的土地差異會導致交通出行量的不同，同時小區的區位也會影響交通出行產生量，如核心區的居民小區所產生的客流大于邊緣地區居民小區所產生的客流，以交通小區的可達性來衡量這種差異。交通小區的可達性Ai為：

式中：tijq為采用交通方式 q 從交通小區i到交通小區j 的時間；tij為從交通小區i到交通小區 j 采用各種交通方式的平均時間；Q 為交通方式的種類數。

2.2.5 交通出行產生量分配

交通小區 i 的區位勢能 Yi＝εAiα Biβ。ε，α，β為待定參數，根據經驗對其取值：ε＝1，α＝1，β＝1。在各交通小區之間分配交通出行產生量為：

3 算例分析

3.1 客流產生量與客流吸引量

某市新城區的土地規劃及定位如圖1所示，美國 Trip generation 提供的各類用地單位面積產生權重和吸引權重如表1所示，各交通小區到其他交通小區不同交通方式的出行時間如表2所示。新城區的總客流產生量為 50 000 人次。通過計算得到各交通小區的出行產生量和吸引量如表3所示。

從表3可以看到，交通小區 3、5 分別作為新城區的中心、副中心，對客流有較強的吸引力，吸引客流分別占 42.75%，31.08%；交通小區1產生客流占總客流的 51.02%，說明居住類土地是產生客流的主要源頭，可見模型能很好反映土地利用差異對交通的影響。交通小區2規劃為倉儲用地，可達性差，對客流產生和吸引的影響都較小。

3.2 出行產生量與吸引量平衡

回程產生是指工業或者公共設施具有典型吸引客流特性的用地在客流回程時，充當產生客流的用地類型。通過計算回程產生量和吸引量，可以平衡交通小區的產生量和吸引量，作為四階段交通分布的起點和終點總量，即起訖量[4]。通過確定回程出行比例，可以實現新城區內部交通出行產生和吸引量的平衡[5]。假設居住用地的產生客流全部回程，工業和公共設施用地的吸引客流全部回程，計算得到各交通小區平衡的交通產生吸引量如表4所示。

4 結束語

依據土地規劃資料，利用土地利用和區位差異性導致客流的差異性特點，對新城區交通小區的交通產生量、吸引量建模。這對于缺乏歷史翔實資料的新城區是一種可行的交通預測方法。通過假設客流全部回程，實現交通小區產生和吸引客流量的平衡。但是，人均日出行率及各類土地吸引和產生的精確度的判斷仍需要進一步研究。

表1 各類用地單位產生權重與吸引權重

表2 交通小區之間分方式出行時間（依次為自行車、公交車、小汽車） h

表3 各交通小區出行產生量和吸引量

表4 交通小區起(訖)點總量 人次/d

[1] 楊 敏. 基于人口和土地利用的城市新區交通生成預測模型[J]. 東南大學學報，2005，5 (35)：815-819.

[2] 吳家友. 基于區位勢能的新城區總體交通需求預測模型探討[J]. 重慶交通學院學報，2003，4 (22)：93-95.

[3] 陳永慶. 城市副中心發展的相對區位勢分析[J]. 系統工程理論方法應用，2000，9 (4)：321-325.

[4] 鄧立瀛，劉燦齊. P-A出行分布矩陣轉化為O-D出行分布矩陣[J]. 同濟大學學報，2006，1 (34)：38-34.

[5] 石 飛. 基于土地利用形態的交通生成預測理論方法研究[J]. 土木工程學報，2005，3 (38)：115-118.