勞瑞模型文獻(xiàn)綜述

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1、勞瑞模型發(fā)展綜述城市用地與城市交通的關(guān)系既密切又復(fù)雜，用地通過產(chǎn)生出行量作用于交通運(yùn)輸系統(tǒng);反過來，交通運(yùn)輸通過增強(qiáng)可達(dá)性作用于用地布局。用地與交通運(yùn)輸之間的相互影響，國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)此作了大量的研究，希望通過數(shù)學(xué)建模技術(shù)描述冃地與交通的復(fù)雜關(guān)系。勞瑞模型作為一種經(jīng)典的交通與土地利用模型。從20世紀(jì)60年代提出至今，經(jīng)過不斷的改進(jìn)和擴(kuò)展，在世界許多城市得以應(yīng)用，顯示出強(qiáng)大的生命力。對(duì)于勞瑞模型及其發(fā)展方面的研究，國(guó)內(nèi)外關(guān)于這方面的研究主要是在對(duì)原有勞瑞模型提出的基礎(chǔ)上，引入其他相關(guān)學(xué)科的基礎(chǔ)理論進(jìn)行了改進(jìn)，但其以交通區(qū)為單元進(jìn)行分析

2、的指導(dǎo)思想不變。主要涉及勞瑞模型的基礎(chǔ)理論、改進(jìn)形式以及在實(shí)踐中的應(yīng)用等幾個(gè)方面。1、勞瑞模型的提出勞瑞模型是美國(guó)交通學(xué)者Lowry于1964年，在研究匹茲堡交通規(guī)劃問題時(shí)提出。它研究封閉城市區(qū)域（對(duì)象城市區(qū)域與外界城市區(qū)域不存在人員流動(dòng)）的前提下，定量描述各土地利用之間的相互作用，是決定住戶數(shù)和就業(yè)人數(shù)的分布模型，住戶數(shù)和就業(yè)人數(shù)確定各交通小區(qū)的土地利用結(jié)構(gòu).在對(duì)象區(qū)域內(nèi)，該模型將具有一定冃的地的土地利用者稱為土地利用的活動(dòng)主體，大致分為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門；非基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門；住戶部門三種?；A(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門包括工業(yè)、大型貿(mào)易公司、中央政府直屬機(jī)

3、關(guān)、大學(xué)等，它們作為模型的已知條件給出，而非由對(duì)象城市區(qū)域的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)規(guī)模決定。非基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門包括商業(yè)、服務(wù)業(yè)地方政府機(jī)關(guān)、中小學(xué)等與居民生活密切相關(guān)的部分。這些部門吸引顧客到市內(nèi)，其規(guī)模即就業(yè)人數(shù)等依賴于城市區(qū)域的人口、經(jīng)濟(jì)狀況，其選址亦應(yīng)考慮居民的岀行方便，由模型內(nèi)部計(jì)算確定。住戶部門是指就業(yè)于基礎(chǔ)和非基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門的住戶和人口⑹?；谏鲜鐾恋乩弥黧w的劃分，勞瑞模型建立的基本思路⑴是：各活動(dòng)主體在城市區(qū)域內(nèi)需要獲得用地而從事活動(dòng)，作為其前提。一個(gè)城市區(qū)域可視為區(qū)域及國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)體系的子系統(tǒng)。在這樣的總系統(tǒng)確定的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門規(guī)模中

4、的就業(yè)人數(shù)和面積，將根據(jù)經(jīng)驗(yàn)事先分配給城市區(qū)域內(nèi)的幾個(gè)交通小區(qū)?；A(chǔ)產(chǎn)業(yè)一旦配置在各交通小區(qū)，其從業(yè)者的家庭就會(huì)相應(yīng)地分布在基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)工作單位的周邊，以提供勞動(dòng)力。住戶的分布乂需設(shè)置日常用品商店、百貨店、中小學(xué)等維持生活的企業(yè)設(shè)施，非基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門的就業(yè)人員相應(yīng)于家庭配置在區(qū)域內(nèi)。住戶的總量及分布形態(tài)因該附加性家庭的分布而發(fā)生變化，據(jù)此重新分配非基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門的就業(yè)人員，即基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門的就業(yè)人數(shù)及其配制對(duì)非基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門和住戶的就業(yè)人數(shù)及配置產(chǎn)生影響;相反則不產(chǎn)生任何影響。模型示意圖如圖1所示，按如此順序重復(fù)計(jì)算下去，直到非基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)部門就業(yè)

5、人數(shù)和分布狀態(tài)以及住戶數(shù)量和分布狀態(tài)相互穩(wěn)定為止。圖一勞瑞模型示意圖2、勞瑞模型的改進(jìn)勞瑞模型最主要的價(jià)值在于用數(shù)學(xué)方法探討了十分基礎(chǔ)的城市就業(yè)和人口分布等問題，使與之相關(guān)的城市土地利用和區(qū)位理論得以定量化研究。勞瑞模型盡管考慮周到，但仍有以下關(guān)鍵性的缺陷：（1）、這些同時(shí)成立的等式是所有未知數(shù)（除規(guī)模系數(shù)和外）的線性方程式，但不能保證是否有唯一的解，假定只存在唯一的解，如果它不落在由約束條件定義的可行域屮，那么這樣的解是不可行的。這一嚴(yán)肅的問題隱含著勞瑞模型在許多情況下是無解的。（2）、用于解釋人口和服務(wù)就業(yè)分布的唯一變量是分區(qū)之

6、間的距離。在最初的勞瑞模型中采用兩點(diǎn)間的直線距離，這與標(biāo)在旅行路網(wǎng)上的距離標(biāo)值相差很遠(yuǎn)。（3）、土地供需如同商品供需一樣，遵循價(jià)值規(guī)律，既然土地供需平衡需用的費(fèi)用變量或價(jià)格因素并沒有體現(xiàn)在這些等式屮，那么土地需求（居住和就業(yè)用）和土地供應(yīng)Z間的平衡就沒有遵循供需平衡的行為原理。（4）、分配服務(wù)就業(yè)和人口的等式?jīng)]有給出清楚的行為說明。值得重視的是，規(guī)模修正系數(shù)g和bk仍然難以說清楚，它們的典型數(shù)據(jù)怎么變化還不清楚，所以應(yīng)該增補(bǔ)這個(gè)模型。（5）、某些變量如土地消費(fèi)調(diào)整系數(shù)和出行發(fā)生率應(yīng)該在模型中確定的，但是這些變量不是引進(jìn)修正系數(shù)而被忽

7、略了，就是給定固定的值。（6）、勞瑞模型重視的是土地利用規(guī)劃，與交通相關(guān)程度相比之下較弱，因此應(yīng)增補(bǔ)模型，以達(dá)到交通規(guī)劃與土地利用的一體化。勞瑞模型作為研究交通規(guī)劃問題的基礎(chǔ)模型，從它提出開始就得到了許多學(xué)者的研究改進(jìn)，其中最主要的兩個(gè)方向是對(duì)模型的動(dòng)態(tài)改進(jìn)和經(jīng)濟(jì)改進(jìn)⑵。動(dòng)態(tài)改進(jìn)主要指在城市發(fā)展過程屮，基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)發(fā)生變化如何引起人口分布的變化；經(jīng)濟(jì)改進(jìn)則研究如何確定基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)與服務(wù)產(chǎn)業(yè)之間的關(guān)系。2.1、威爾遜將空間作用理論引入勞瑞模型威爾遜將空間作用理論引入勞瑞模型，科學(xué)地解釋了人口區(qū)位與出行交通量之間的關(guān)系，為勞瑞模型在學(xué)術(shù)研究中的

8、應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。威爾遜的空間作用理論⑶（Wilson,1967）原理為：人們的出行受一些約束條件的限制，這些岀行的空間分布符合信息最小（InformationMinimizing）或嫡最大（EntropyMaximizing）的原