城市规划方面的模型优化综述.doc

城市规划方面的模型优化综述 摘要：城市规划是一个综合的问题，城市规划是指为了实现一定时期内城市经济社会发展目标,确定城市性质、规模和发展方向,合理利用城市土地协调城市空间布局和各项建设所作的综合部署和具体安排1978 年中国城镇人口只占总人口的17.92%，1990 年达到26.41%，2000 年这一比例己经达到36.22%，2006 年底则达43.90%【2】 。城市居民用地有限，随着城市人口的增长，城市趋于饱和。人口的增长使得交通问题严重，环境出现恶化，城市周边环境受到严重破坏。为了减缓城市压力，大多城市均在向外扩张，大量的投入资金搞城市扩张，导致部分城市的综合效益并不理想。 2.2 城市规划中存在的问题 ⑴城市规划呈现扩张无序化：在城市化进程加快的背景下，各城市出现“城市扩张热”，城市规划无序外延扩张，大量占用耕地面积。同时房价上涨使得“房产热”，部分房产开发商不按照城市规划的策略进行土地开发，土地存在不合理利用。同时，许多城市在规划方面存在着土地利用的单一化，导致城市局地小环境恶化【3】。 ⑵城市交通紧张：城市面积有限，在公民生活水平升高的促进下，城市车辆增多，导致城市交通拥堵。部分城市采取了相应的对策，如北京等地在节假日采取私车单双号出行的办法，对减少交通拥堵起到了一定作用。但是城市交通问题任然紧张，同时存在道路系统积水排水问题。 ⑶城市环境问题：城市化必定导致环境问题。随着城市人口剧增，工业飞速发展，工业与居住用地之间存在的不合理规划，大量的工业废水和生活污水没有得到妥善的处理而直接排入水体，导致水环境遭到严重的破坏。工业的发展和城市交通产生大量的废气，大量的硫化物，氮化物严重影响的大气质量，大量的碳化物致使出现城市热岛效应。同时工业与交通还带了噪声污染问题。除此之外，生活所产生的固体废物的处理还没有找到更好的办法，过多的固体废弃物严重影响了城市形象。 3 城市规划过程中的模型优化 3.1 在城市规划执行上严格把关 在城市规划的不同层面，GIS的空间建模可以提供传统的定性、定量分析无法获取的规划信息【4】。可以利用GIS知识，合理规划城市扩张的方向。在扩张建设上严格按照《城市规划法》，对部分违反法规的开发商必须严厉追求其责任。在规划上考虑城市的整体形象以及投资成本，建立优化模型，土地多元化利用模型，使得成本低，合理利用土地，城市形象美观。 3.2优化城市交通网络 近年来，城市拥堵现象相当严重。在城市交通方面的研究层出不穷,Dotoli Mariagrazia 等提出了“城市交通网络模型”【5】，对城市交通进行优化。国内，赵玉肖【6】、刘波【7】等认为应该建立综合性的缓解城市交通拥堵系统。陈鹏等提出了轨道交通与常规公交运营协调系统的消费者剩余和生产者剩余；并以社会福利最大化为目标, 分别建立了非协调计划调度模型和计划调度协调模型，同时给出了模型求解步骤【8】。以上提到的之外，城市道路系统的设计上应考虑排水问题。 3.3 优化城市环境 城市环境尤为重要，城市的发展使得城市环境受到严重破坏。因此对城市环境系统的优化相当重要。城市环境的优化主要设计城市水体系统、城市植被、城市垃圾的收集及处理。 ⑴城市水体系统的模型优化：在城市水体里存在着相当严重的问题，许多城市的水体散发出恶臭味。根据GIS知识，合理引入天然水体，使得城市水体“活起来”。此外，可以利用Omar Felipe等提出的植物表面技术能力的改善城市水循环和mesoclimate的技术【9】。 ⑵城市植被的模型优化：大量学者利用遥感技术在各地区研究城市植被与城市热岛效应的关系，研究结果表明城市植被覆盖率与城市热岛效应呈反相关关系【10】。城市规划的过程中，有意识的增大城市的绿化面积，减小城市热岛效应。按照城市规划以及城市所处自然气候，在不同区域种植相应的植被，合理安排，绿化改善城市环境。同时，防止外来植物物种的占据城市植被，保持城市植被的原有规划，如Joseph Bigirimana等在Sub-Saharan Africa的一个城市采取的预防外来植被入侵的措施【11】。 ⑶城市垃圾的收集及处理：城市垃圾有集中堆放的特点，因而各种垃圾是混合堆放的。然而不同形式的垃圾可以采取不同的处理方式，由此，城市垃圾的收集和处理可以采取分类的方法。垃圾大致可以分有三大类：可再生垃圾，不可再生垃圾，有害垃圾【12】。在垃圾的收集过程采取分类收集，之后对垃圾进行分类处理，可再生垃圾可循环利用。在国内外常对垃圾采用堆肥的是处理方法，利用堆肥方式可以就将垃圾变为人类的可利用原料【13】。此外，生物技术可运用于城市垃圾的处理。运用生物技术方法处理生活垃圾, 不仅避免化学处理方法对环境造成的新污染, 同时也