城市交通基礎(chǔ)設(shè)施與經(jīng)濟(jì)規(guī)模分布互動演化機(jī)理及協(xié)調(diào)優(yōu)化研究.pdf

1、城市規(guī)模反映了城市地域空間內(nèi)物質(zhì)與要素的聚集和擴(kuò)散程度，是一個具有社會經(jīng)濟(jì)意義和環(huán)境意義的數(shù)量概念，從社會發(fā)展的角度上講，城市規(guī)模是城市內(nèi)部“流”的集合，這種“流”包括人的流動、物質(zhì)的流動、經(jīng)濟(jì)的流動，是城市功能中需求與供給磨合所形成的動態(tài)發(fā)展的規(guī)模特征;從城市規(guī)劃的角度上講，城市規(guī)模是城市內(nèi)部的“塊”，由于城市要素聚集的差異性、層次性造成各種城市要素在不同區(qū)位上形成的分布形態(tài)?！傲鳌笔浅鞘幸?guī)模的動態(tài)表現(xiàn)，是在形成規(guī)模的過程中，人、經(jīng)濟(jì)

2、、空間進(jìn)行的一系列交流與演化;“塊”是城市規(guī)模的靜態(tài)表現(xiàn)，是在演化過程中不斷累積下來的聚集形態(tài)，城市規(guī)模分布形態(tài)在動態(tài)與靜態(tài)之間相互協(xié)調(diào)。城市作為一個“經(jīng)濟(jì)景觀”，是空間經(jīng)濟(jì)體系格局的最高表現(xiàn)，是社會經(jīng)濟(jì)活動空間聚集的結(jié)果，已有研究證明城市經(jīng)濟(jì)規(guī)模與城市人口、空間規(guī)模存在顯著的正相關(guān)性，經(jīng)濟(jì)規(guī)模就像一只看不見的手，始終影響著城市的總體規(guī)模發(fā)展，是城市規(guī)模發(fā)展的主要因素。
　　隨著城市規(guī)模的不斷擴(kuò)大，一味地加大或者控制交通基礎(chǔ)設(shè)施建

3、設(shè)，都將使得交通基礎(chǔ)設(shè)施成為城市系統(tǒng)的短板，單純從供給的層面已經(jīng)難以解釋交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)最根本的問題，部分文獻(xiàn)獨(dú)立分析城市規(guī)模分布或者交通網(wǎng)絡(luò)形態(tài)，缺乏對兩者在城市發(fā)展過程中的互動演化機(jī)理和協(xié)調(diào)耦合過程的分析，單從系統(tǒng)“迭代”的角度構(gòu)建演化模型，對兩者的“互動”過程考慮不足。故此，本文基于城市的經(jīng)濟(jì)規(guī)模分布和交通基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建宏觀交通綜合系統(tǒng)，從系統(tǒng)內(nèi)交通基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)和經(jīng)濟(jì)規(guī)模分布的互動協(xié)調(diào)、耦合優(yōu)化的本質(zhì)出發(fā)，結(jié)合定性及定量研究，揭示系

4、統(tǒng)發(fā)展過程中的內(nèi)部固有機(jī)理和內(nèi)在規(guī)律，從機(jī)理上分析、識別、解決城市不同發(fā)展階段的交通與經(jīng)濟(jì)互動協(xié)調(diào)問題，對城市交通基礎(chǔ)設(shè)施投資進(jìn)行有效決策提供有意義的理論參考。
　　城市交通基礎(chǔ)設(shè)施與經(jīng)濟(jì)規(guī)模分布的互饋影響、調(diào)節(jié)過程實(shí)質(zhì)就是系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)節(jié)的過程。但由于系統(tǒng)的隱形特征，不易直接發(fā)現(xiàn)兩者的互動規(guī)律，論文基于現(xiàn)象特征分析兩者之間的內(nèi)在互動規(guī)律，通過理論模型推導(dǎo)揭示了交通基礎(chǔ)設(shè)施與經(jīng)濟(jì)規(guī)模分布演化之間的演化機(jī)制，并提出了基于主導(dǎo)演化機(jī)制交替

5、而形成的三種系統(tǒng)演化模式。
　　為了進(jìn)一步揭示城市交通基礎(chǔ)設(shè)施和經(jīng)濟(jì)規(guī)模分布的互動演化過程，結(jié)合城市經(jīng)濟(jì)自組織發(fā)展機(jī)制和交通建設(shè)他組織干預(yù)機(jī)制，以系統(tǒng)發(fā)展的穩(wěn)定性為前提，以土地地租水平代表經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，構(gòu)建了基于三種系統(tǒng)演化模式的機(jī)理模型，利用微分方程的穩(wěn)定性理論對模型進(jìn)行仿真，還原不同系統(tǒng)模式下的演化進(jìn)程，反映兩者互饋發(fā)展的非線性特征，揭示了不同發(fā)展機(jī)制下系統(tǒng)演化方向的客觀差異和演化波動穩(wěn)定特性的客觀存在，同時驗證了他組織干預(yù)手段對

6、系統(tǒng)演化的重要影響，初步樹立了城市交通基礎(chǔ)設(shè)施與經(jīng)濟(jì)規(guī)模分布綜合系統(tǒng)的演化觀。
　　然而，建立系統(tǒng)演化觀的目的不僅是了解系統(tǒng)的演化進(jìn)程，更要對城市交通基礎(chǔ)設(shè)施和經(jīng)濟(jì)規(guī)模分布的協(xié)調(diào)關(guān)系進(jìn)行辨識，由于系統(tǒng)動力交替的隱性關(guān)系，難以直觀得出交通基礎(chǔ)設(shè)施和經(jīng)濟(jì)規(guī)模分布的發(fā)展階段，基于分形理論，利用經(jīng)濟(jì)規(guī)模分布的Zipf分布形態(tài)和交通網(wǎng)絡(luò)的分枝分維，構(gòu)建子系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)辨識模型，明確系統(tǒng)所處的機(jī)制演化階段，并且對系統(tǒng)未來演化方向進(jìn)行有效預(yù)測，

7、一方面明確城市需求與供給的關(guān)系，判別城市是否健康發(fā)展，另一方面給政府應(yīng)采取的干預(yù)手段提供決策依據(jù)。
　　最后，基于對系統(tǒng)協(xié)調(diào)性的辨識，理清交通基礎(chǔ)設(shè)施和經(jīng)濟(jì)規(guī)模分布形態(tài)之間的互動階段，進(jìn)而對交通基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行有效的投資決策，論文據(jù)此思路，基于宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)模型和城市形態(tài)的分形原理，提出干線通道方案和地區(qū)交通投資結(jié)構(gòu)兩方面的優(yōu)化決策方法。前者著眼于干線交通通道的重要度，結(jié)合干線方案的經(jīng)濟(jì)效益和對經(jīng)濟(jì)形態(tài)演化的貢獻(xiàn)能力，構(gòu)建組合決策模型，提