Jump to content

Прогнозирование землепользования

Прогнозирование землепользования призвано спрогнозировать распределение и интенсивность деятельности, связанной с поездками, в городской местности . На практике модели землепользования ориентированы на спрос и используют в качестве входных данных совокупную информацию о росте, полученную в результате совокупной деятельности по экономическому прогнозированию . Оценки землепользования являются входными данными для процесса планирования транспортировки .

Дальнейшее обсуждение прогнозирования землепользования начнется с обзора результатов Чикагского исследования транспорта (CATS). Исследователи CATS проделали интересную работу, но не создали переносимую модель прогнозирования, а исследователи в других местах работали над разработкой моделей. После обзора работы CATS обсуждение перейдет к первой широко известной модели, которой можно было подражать: модели Лоури, разработанной Айрой С. Лоури , когда он работал в Питтсбургском региональном экономическом исследовании . Модели Lowry второго и третьего поколения теперь доступны и широко используются, а также имеют интересные функции, встроенные в модели, которые не получили широкого распространения.

Сегодня деятельность по транспортному планированию, закрепленная за городскими планирующими организациями, является локусом заботы и поддержки региональных моделей землепользования. В США интерес к моделям и их использование быстро растут после длительного периода ограниченного использования. Интерес также значителен в Европе и других странах.

Несмотря на то, что большинство агентств городского планирования в США не используют формальные модели землепользования, нам необходимо понять предмет: концепции и аналитические инструменты определяют, как рассматриваются и решаются вопросы землепользования/транспортировки; в исследовательском сообществе наблюдается значительный интерес к важным событиям; и новое поколение моделей землепользования, таких как LEAM и UrbanSim, разработанное с 1990-х годов, которые отходят от этих совокупных моделей и включают инновации в моделировании дискретного выбора, микросимуляции, динамике и географических информационных системах.

Анализ землепользования в рамках исследования транспорта в районе Чикаго

[ редактировать ]

Короче говоря, анализ CATS 1950-х годов проводился «умом и руками» по распределению роста. Продукт представлял собой карты, разработанные на основе правил. Правила распределения землепользования основывались на самых современных знаниях и концепциях, и трудно винить CATS на этом основании. CATS воспользовалась обширной работой Колина Кларка по распределению плотности населения вокруг центров городов. Были доступны теории формы города, секторов и концентрических кругов в частности концепции . Понятия городской экологии были важны в Чикагском и Мичиганском университетах . Социологи и демографы Чикагского университета начали серию опросов окрестностей с экологическим уклоном. Дуглас Кэрролл , директор CATS, учился у Амоса Хоули , городского эколога из Мичигана.

Стилизованный городской градиент плотности
Stylized Urban Density Gradient

Колин Кларк изучил плотность населения многих городов и обнаружил следы, подобные тем, что изображены на рисунке. Исторические данные показывают, как линия плотности менялась с годами. Чтобы спрогнозировать будущее, нужно использовать изменения параметров в зависимости от времени, чтобы спрогнозировать форму плотности в будущем, скажем, через 20 лет. Город раскинулся, как ледник. Площадь под кривой определяется прогнозами численности населения.

CATS провела обширные исследования землепользования и деятельности, воспользовавшись работой города, проделанной Чикагской комиссией по планированию. В своей работе по прогнозированию Хока говорилось о том, как используется земля, — виды деятельности, которые можно было бы уместить под кривой плотности. Существующие данные о землепользовании были сгруппированы в поперечном разрезе. Землепользование распределялось в соответствии с существующей схемой.

Территория исследования была разделена на зоны анализа транспорта : небольшие зоны, где наблюдалась большая активность, и более крупные зоны в других местах. Первоначальная схема CATS отражала связи со штатом Иллинойс. Зоны простирались далеко от города. Зоны были определены с учетом данных переписи населения на уровне кварталов и мелких административно-территориальных единиц. Они также стремились к однородному землепользованию и характеристикам городской экологии.

Как уже говорилось, первые прогнозы землепользования в CATS основывались на разработках с использованием «ручных» методов. Мы не виним «ручной» метод – к этому вынуждало тогдашнее состояние компьютеров и систем обработки данных. Это было распределение землепользования на основе правил. Рост был вынуждающей функцией, как и данные экономического исследования. Рост сказал, что конвертер плотности населения должен будет измениться. Виды землепользования, подразумеваемые сочетанием видов деятельности, были выделены из вопроса «Где доступна земля?» и «Какой теперь толк?» Соображения. Определенные виды деятельности выделяются легко: сталелитейные заводы, склады и т. д.

Концептуально правила распределения кажутся важными. существует значительная пространственная автокорреляция В использовании городских земель ; это обусловлено зависимостью от исторического пути: подобные вещи начались здесь и порождают еще больше того же самого. Эта автокорреляция несколько потерялась при переходе от «ручных» моделей к аналитическим.

Процедура CATS не получила одобрения со стороны возникшей профессиональной группы специалистов по планированию городского транспорта, и в конце 1950-х годов появился интерес к разработке процедур аналитического прогнозирования. Примерно в то же время возникли аналогичные интересы, связанные с потребностями городской реконструкции и планирования канализации, а интерес к аналитическому городскому анализу возник в политологии, экономике и географии.

Модель Лоури

[ редактировать ]
Блок-схема модели Лоури
Flowchart of Lowry model

Следуя за работой CATS, несколько агентств и исследователей начали изучать методы аналитического прогнозирования, и между 1956 и началом 1960-х годов появился ряд методов моделирования. Ирвин (1965) дает обзор состояния новых моделей. Одна из моделей, модель Лоури, получила широкое распространение.

При поддержке сначала местных организаций, а затем гранта Фонда Форда корпорации RAND , Айра С. Лоури провела трехлетнее исследование в столичном регионе Питтсбурга. (Работа в RAND будет обсуждаться позже.) Окружающая среда была богата данными, и были доступны хорошие профессиональные отношения в связи с растущим акцентом на местоположение и региональную экономику на экономическом факультете Питтсбургского университета под руководством Эдгара М. Гувера . Структура модели Лоури показана на блок-схеме.

Блок-схема демонстрирует логику модели Лоури. Это обусловлено спросом. Во-первых, модель реагирует на увеличение базовой занятости. Затем он реагирует на последующие воздействия на деятельность по оказанию услуг. Как Лоури рассматривал свою модель и, как показывает блок-схема, модель решается путем итерации. Но структура модели такова, что итерации не нужны.

Хотя язык, обосновывающий спецификацию модели, является экономическим языком, а Лоури — экономист, модель не является экономической моделью. Цены, рынки и тому подобное не входят.

Обзор публикации Лоури покажет причины, по которым его подход получил широкое распространение. Публикация стала первой полной разработкой модели, анализа данных и задач решения, а также вычислений. Сочинение Лоури превосходно. Он откровенен и ясно излагает свои рассуждения. Можно представить себе аналитика, читающего Лоури и думающего: «Да, я могу это сделать».

Интересно распространение инноваций модели. Лоури не занимался консалтингом, и его устные контакты с профессионалами в области транспорта были весьма ограничены. Его интересом была и остается жилищная экономика. Лоури практически ничего не «продавал». Мы узнаем, что люди обратят внимание на хорошее письмо и идею, время которой пришло.

В модели широко используется гравитация или взаимодействие, убывающее в зависимости от функции расстояния . Использование идей «модели гравитации» было обычным явлением в то время, когда Лоури разработал свою модель; действительно, идее гравитационной модели в то время было по меньшей мере 100 лет. На момент работы Лоури он находился в стадии серьезной доработки; такие люди, как Алан Вурхис , Морт Шнайдер , Джон Гамбург , Роджер Крейгон и Уолтер Хансен , внесли важный вклад. (См. Карротерс, 1956).

Модель Лоури послужила отправной точкой для работы во многих местах. Голднер (1971) прослеживает его влияние и внесенные изменения. Стивен Патнэм из Пенсильванского университета использовал его для разработки PLUM ( проективной модели землепользования ) и I(incremental)PLUM. По нашим оценкам, производные Лоури используются в большинстве исследований MPO, но большинство современных исследователей не признают наследие Лоури, производные находятся в одном или двух шагах от материнской логики.

Модель Пенн-Джерси

[ редактировать ]
Блок-схема модели прогнозирования землепользования Пенн-Джерси
Flowchart of Penn-Jersey land-use forecasting model

Анализ PJ (Пенн-Джерси, большая часть Филадельфии ) оказал незначительное влияние на практику планирования. Однако он иллюстрирует, что могли бы сделать планировщики, учитывая имеющиеся строительные блоки знаний. Это введение в некоторые работы исследователей, не занимающихся планированием.

Исследование PJ широко охватывало концепции и методы. Его масштабы вышли далеко за рамки усилий CATS и Лоури, особенно с использованием преимуществ, которые появились в конце 1950-х годов. Оно было хорошо профинансировано и рассматривалось государством и Управлением дорог общего пользования как исследование и попытка практического планирования. Его директор имел опыт работы в сфере государственного управления, а ведущие сотрудники были связаны с отделом городского планирования Пенсильванского университета. Исследование PJ было ориентировано на планирование и политику.

Исследование PJ основывалось на нескольких факторах, «зависших в воздухе». Во-первых, большой интерес вызвал анализ экономической деятельности и прикладная математика, в первую очередь линейное программирование. Т. Дж. Купманс , разработчик анализа деятельности, работал в сфере транспорта. Была тяга к транспортным (и коммуникационным) приложениям, были доступны инструменты и заинтересованные специалисты.

Была работа над потоками в сетях, через узлы и местоположением активности. Орден (1956) предложил использовать уравнения сохранения, когда сети включают промежуточные режимы; Потоки сырья через производственные предприятия на рынок рассматривались Бекманом и Маршаком (1955), а Голдман (1958) рассматривал товарные потоки и управление порожними транспортными средствами.

Также рассматривались проблемы максимального потока и синтеза (Болдрефф, 1955, Гомори и Ху, 1962, Форд и Фулкерсон, 1956, Калаба и Юнкоса, 1956, Поллак, 1964). Балинский (1960) рассмотрел проблему фиксированных затрат. Наконец, Купер (1963) рассмотрел проблему оптимального расположения узлов. Проблема инвестиций в пропускную способность линии рассматривалась Гаррисоном и Марблом (1958), а вопрос взаимосвязи между продолжительностью единицы времени планирования и инвестиционными решениями был поднят Квандтом (1960) и Пирманом (1974).

Второй набор строительных блоков развивался в области экономики местоположения , региональной науки и географии . Эдгар Данн (1954) предпринял расширение классического анализа фон Тюнена расположения сельских земель. Кроме того, в Европе немецкими и скандинавскими экономистами было проведено немало работ по взаимосвязи экономической деятельности и транспорта, особенно в эпоху строительства железных дорог. Эта работа была синтезирована и дополнена в 1930-х годах Августом Лёшем , а его «Местоположение экономической деятельности» было переведено на английский язык в конце 1940-х годов. Работа Эдгара Гувера с таким же названием также была опубликована в конце 1940-х годов. Анализ Данна был в основном графическим; статическое равновесие утверждалось путем подсчета уравнений и неизвестных. Никаких эмпирических работ (в отличие от Garrison 1958) не проводилось. Для своего времени работа Данна была довольно элегантной работой.

Уильяма Алонсо Вскоре последовала работа (1964). Он был создан по образцу Dunn's и также был продуктом Пенсильванского университета. Хотя книга Алонсо не была опубликована до 1964 года, ее содержание было довольно широко известно ранее, поскольку она была предметом докладов на профессиональных встречах и семинарах Комитета по городской экономике (CUE). Работы Алонсо стали гораздо более широко известны, чем работы Данна, возможно, потому, что они были сосредоточены на «новых» городских проблемах. Оно ввело понятие предлагаемой ренты и рассмотрело вопрос о количестве потребляемой земли в зависимости от земельной ренты.

Винго (1961) также был доступен. По стилю и направленности она отличалась от книг Алонсо и Данна и больше затрагивала вопросы политики и планирования. В важной, но малоизвестной книге Данна был проведен анализ ренты за место, ренты, которую Маршалл называл ситуационной рентой. Его ключевым уравнением было:

где: R = арендная плата за единицу земли, P = рыночная цена за единицу продукта, c = себестоимость единицы продукции, d = расстояние до рынка, и t = стоимость перевозки единицы продукции.

Кроме того, существовали также графики спроса и предложения.

Эта формулировка Данна очень полезна, поскольку она показывает, как арендная плата за землю связана с транспортными расходами. Отправная точка городского анализа Алонсо была похожа на точку зрения Данна, хотя он уделял больше внимания очищению рынка акторами, претендующими на место.

Вопрос о том, как именно рента связана с транспортировкой, обострился теми, кто воспользовался свойствами двойственности линейного программирования. Во-первых, существовала перспектива пространственного ценового равновесия, как у Хендерсона (1957, 1958). Затем Стивенс (1961) объединил концепции ренты и транспорта в простой и интересной статье. Кроме того, Стивенс продемонстрировал некоторые характеристики оптимальности и обсудил децентрализованное принятие решений. Эта простая статья достойна изучения сама по себе, а также потому, что модель в исследовании PJ перенесла анализ на городскую территорию, что является значительным шагом вперед.

В статье Стивенса 1961 года использовалась версия линейного программирования проблемы транспортировки, назначения и перемещения масс Купманса, Хичкока и Канторовича. Его анализ выявил явную связь между транспортировкой и арендой помещения. Это было достаточно прозрачно, и его можно было просто расширить. В ответ на начало исследования PJ Герберт и Стивенс (1960) разработали базовую модель исследования PJ. Обратите внимание, что эта статья была опубликована раньше статьи 1961 года. Несмотря на это, статья 1961 года заняла первое место в размышлениях Стивенса.

Модель Герберта-Стивенса была ориентирована на жилье, и в целом исследование показало, что цель инвестиций в транспорт и связанных с ним политических решений заключалась в том, чтобы сделать Филадельфию хорошим местом для жизни. Как и в статье Стивенса 1961 года, модель предполагала, что индивидуальный выбор приведет к общей оптимизации.

Регион PJ был разделен на u небольших территорий, выделяющих n групп домохозяйств и m жилых комплексов. Каждый жилой комплекс определялся по дому, уровню благоустройства района (парки, школы и т. д.) и набору поездок, связанному с участком. Существует целевая функция:


где x ihk — количество домохозяйств в группе i, выбирающих жилой комплекс h на территории k . Элементы в скобках — это bih (бюджет, выделенный i на комплект h ) и c ihk , стоимость покупки h в области k . Короче говоря, сумма различий между тем, что домохозяйства готовы платить и тем, что они должны платить, максимизируется; излишек максимизируется. Уравнение ничего не говорит о том, кто получает излишек: он делится между домохозяйствами и теми, кто каким-то неизвестным образом предоставляет жилье. Для каждой области существует уравнение ограничения, ограничивающее использование земли под жилье имеющимся предложением земли.

где:s ih = земля, использованная для пакета h L k = предложение земли на территории k

И для каждой группы домохозяйств существует уравнение ограничений, гарантирующее, что все люди смогут найти жилье.

где: N i = количество домохозяйств в группе i

Политическая переменная очевидна: земля доступна в районах. Земля может быть выделена путем изменения зонирования и перепланировки земель. Другая переменная политики становится явной, когда мы пишем двойную задачу максимизации, а именно:

С учетом:

Переменные: r к (арендная плата в районе k ) и v i – переменная неограниченной субсидии, специфичная для каждой группы домохозяйств. Здравый смысл подсказывает, что для одних политика будет лучше, чем для других, и это является причиной переменной субсидии. Переменная субсидии также является переменной политики, поскольку общество может решить субсидировать жилищный бюджет для некоторых групп. Уравнения ограничений могут вызвать такие политические действия.

Очевидно, что схема Герберта–Стивенса очень интересна. Также очевидно, что оно ориентировано на жилье, а связь с транспортным планированием слабая. Ответ на этот вопрос будет дан, когда мы рассмотрим общую схему исследования, блок-схему одной итерации модели. Принцип работы этой схемы требует небольшого изучения. Схема мало что говорит о транспорте. Изменения в транспортной системе отображаются на графике так, как будто они являются политическим вопросом.

Слово «имитировать» встречается в пятом, восьмом и девятом квадратах. Разработчики моделей PJ сказали бы: «Мы делаем выбор в отношении улучшений транспорта, изучая, как улучшения влияют на городское развитие. Мерилом достоинств является экономический излишек, созданный в сфере жилья».

Ученые обратили внимание на исследование PJ. В то время активно действовал Комитет по экономике города. Комитет финансировался Фондом Форда для оказания помощи в развитии зарождающейся области городской экономики. Он часто собирался в Филадельфии для рассмотрения работы PJ. Стивенс и Герберт по мере продвижения исследования принимали меньшее участие. Харрис выступил интеллектуальным лидером и опубликовал немало публикаций об исследовании (1961, 1962). Однако влияние ПЯ на практику планирования было нулевым. Исследование не ставило вопрос транспорта на первый план. Возникли неразрешимые проблемы с данными. Многое было обещано, но так и не выполнено. Модель Лоури уже была доступна.

Модельная ткань

[ редактировать ]
Рисунок – Причинно-следственная стрелочная диаграмма, иллюстрирующая эконометрическую модель Кейна спроса на перевозки.
Figure – Causal arrow diagram illustrating Kain's econometric model for transportation demand

Примерно в 1960 году Фонд Форда грант предоставил корпорации RAND на поддержку работ по проблемам городского транспорта. (Работа Лоури частично поддерживалась этим грантом.) Работа проводилась в отделе логистики RAND, где размещались экономисты RAND. Главой этого подразделения тогда был Чарльз Цвик, который ранее работал над транспортной тематикой.

Работа RAND варьировалась от новых технологий и стоимости туннелей до моделей городского планирования и анализа, имеющего политические последствия. Некоторые из исследователей RAND были постоянными сотрудниками. Однако большинство из них были импортированы на короткий период времени. Работа публиковалась в нескольких форматах: сначала в сериях RAND P и RM, а затем в профессиональных изданиях или в виде книги. Часто одно и то же произведение доступно в разных формах в разных местах литературы.

Несмотря на разнообразие тем и стилей работы, в работе РЭНД проходит одна тема – поиск руководств по экономической политике. Мы видим эту тему у Каина (1962), которую обсуждают де Неввилль и Стаффорд, и рисунок взят из их книги.

Модель Каина рассматривала прямые и косвенные эффекты. Предположим, доход увеличивается. Увеличение оказывает прямое влияние на время в пути и косвенное влияние за счет использования земли, владения автомобилем и выбора вида транспорта. Работа, поддержанная RAND, также привела к работе Meyer, Kain and Wohl (1964). Эти части работы в РЭНД оказали значительное влияние на последующий анализ (но не столько на практику, сколько на политику). Джон Мейер стал президентом Национального бюро экономических исследований и работал над переориентацией его направлений работы. Городской анализ в стиле Кейна лег в основу многолетних усилий и привел к публикациям объемом в целую книгу (см., например, G. Ingram и др., The NBER Urban Simulation Model, Columbia Univ. Press, 1972). После службы в ВВС Каин перебрался в Гарвард, сначала чтобы перенаправить Департамент городского планирования. Через некоторое время он переехал в Школу Кеннеди и вместе с Хосе А. Гомесом-Ибаньесом, Джоном Мейером и К. Ингрэмом вел большую работу в стиле экономического и политического анализа. Мартин Воль в конце концов перешел из RAND в Университет Карнеги-Меллона, где продолжил свою работу (например, Wohl 1984).

Политические игры

[ редактировать ]

Идея о том, что влияние политики на городское развитие можно моделировать, была темой конференции в Корнелле в начале 1960-х годов; были образованы коллегии, возникло несколько направлений работы. Несколько человек разработали довольно простые (с сегодняшней точки зрения) игры-симуляторы. Развитие землепользования было результатом действия сил гравитационного типа, и возникшая проблема заключалась в конфликтах между разработчиками и планировщиками, когда планировщики вмешивались в рост. CLUG и METROPOLIS — два довольно известных продукта из этого направления работы ( они были SimCity в свое время ); должно быть двадцать или тридцать других подобных игр «планировщик против разработчика» в политическом контексте. Похоже, что серьезных попыток проанализировать использование этих игр для формулирования политики и принятия решений было предпринято мало, за исключением работы в фирме Environmetrics.

Питер Хаус, один из ветеранов Корнельской конференции, основал экологическую метрику в начале 1960-х годов. Все началось с относительно простых игровых идей. В течение примерно десяти лет комплексность игровых устройств постепенно улучшалась, и, в отличие от других игровых подходов, транспортировка сыграла роль в их создании. Работа Environmetrics перешла в Агентство по охране окружающей среды и какое-то время продолжалась в Вашингтонском центре экологических исследований Агентства по охране окружающей среды.

Модель, известная как River Basin, была обобщена до GEM (модель общей экологической оценки), а затем породила SEAS (модель стратегической экологической оценки) и SOS (Сын SEAS). Поскольку модели были обобщены, произошло немалое развитие, слишком многое, чтобы обсуждать здесь.

Самое интересное, что следует отметить, — это изменения в способах использования моделей. Использование изменилось с позиции «играть в игры» на позицию «оценить влияние федеральной политики». Модель (как уравнения, так и данные) рассматривается как обобщенный город или города. Он отвечает на вопрос: каково будет влияние предлагаемой политики на города?

Примером ответа на обобщенный вопрос является ЛаБелль и Мозес (1983). Ла Белль и Мозес реализуют процесс UTP в типичных городах для оценки воздействия нескольких политик. Нет никакой тайны, почему был использован этот подход. Хаус переехал из Агентства по охране окружающей среды в Министерство энергетики, и исследование было подготовлено для его офиса.

Университет Северной Каролины

[ редактировать ]

Группа в Чапел-Хилл, главным образом под руководством Стюарта Чапина, начала свою работу с простых аналитических устройств, чем-то похожих на те, что используются в играх. Результаты включают Chapin (1965), Chapin и HC Hightower (1966) и Chapin и Weiss (1968). Впоследствии эта группа сосредоточила внимание на (1) способах, которыми люди идут на компромисс при выборе жилой недвижимости, (2) роли застройщиков и решений застройщиков в процессе городского развития и (3) информации о выборе, полученной в результате опросов. Лансинг и Мюллер (1964 и 1967) из Центра исследований и исследований работали в сотрудничестве с Группой Чапел-Хилл над разработкой части этой последней информации.

Первая работа касалась простых вероятностных моделей роста. От этого стиля быстро перешли к игровым интервью для изучения предпочтений в отношении жилья. Опрошенным раздавались «деньги» и набор атрибутов жилья – тротуары, гараж, количество комнат, размер участка и т. д. Как они тратят свои деньги? Это ранняя версия игры The Sims. Как уже упоминалось, работа также началась с изучения поведения разработчиков. (См.: Кайзер 1972).

Отзывы и опросы

[ редактировать ]

Помимо обзоров на заседаниях CUE и сессиях на профессиональных встречах, был предпринят ряд организованных усилий по обзору прогресса в моделировании землепользования. Первой попыткой стал выпуск журнала Американского института планирования за май 1965 года под редакцией Б. Харриса. Следующим крупным мероприятием стала конференция Совета по исследованиям автомобильного транспорта в июне 1967 года (HRB 1968), и она была весьма конструктивной. Этот справочник содержит обзорную статью Лоури, комментарии Чапина, Алонсо и других. Особый интерес представляет Приложение А, в котором перечислено несколько способов адаптации аналитических устройств к использованию. Робинсон (1972) дает представление о моделировании, ориентированном на реконструкцию городов. Были и критические обзоры (например, Брюэр, 1973, Ли, 1974). Пак (1978) рассматривает агентскую практику; в нем рассматриваются четыре модели и ряд тематических исследований их применения. (См. также Зеттель и Карлл, 1962 г. и Pack and Pack, 1977 г.). Рассуждение выше ограничилось моделями, которые больше всего повлияли на практику (Лоури) и теорию (П.Дж. и т.д.), есть еще с десяток, отмеченных в обзорах. Некоторые из них касаются розничной торговли и промышленности. Некоторые из них были ориентированы на проекты реконструкции городов, где транспорт не стоял под вопросом.

Обсуждение

[ редактировать ]

Инструменты анализа землепользования, разработанные Лоури, находятся в MPO. MPO также обладают значительным потенциалом данных, включая записи и программы переписи населения, информацию о землепользовании различного качества, а также опыт обследований и данные на основе обследований. Хотя работа над крупными моделями продолжается, в работе агентств и консультантов в США преобладает анализ мелких деталей. Одной из причин является требование предоставления отчетов о воздействии на окружающую среду . Энергетика, шум и загрязнение воздуха вызывают обеспокоенность, и были разработаны специальные методы анализа этих тем. В последнее время возрос интерес к использованию гонораров застройщиков и/или другим действиям, связанным с транспортировкой застройщиков. Ощущаемая нехватка средств на строительство автомагистралей и транзита является одним из мотивов для извлечения ресурсов или действий со стороны застройщиков. Существует также давняя этика, согласно которой те, кто несет расходы, должны платить. Наконец, есть небольшой объем теоретической или академической работы. «Маленький» — ключевое слово. Исследователей мало, а литература ограничена.

В последующем обсуждении сначала будет уделено особое внимание последней, теоретической работе. Затем произойдет возобновление интереса к моделям планирования на международной арене. Современный поведенческий, академический или теоретический анализ транспорта и землепользования датируется примерно 1965 годом. Под современным мы подразумеваем анализ, который извлекает совокупные результаты из микроповедения. Первые модели были по характеру Герберта-Стивенса. Подобно модели PJ, они:

  • Земля рассматривалась как ограничивающий ресурс, а варианты землепользования рассматривались с учетом изменений земельной ренты как критическое поведение.
  • Воображаемые роли политиков.
  • Особое внимание уделялось использованию земель под жилую застройку и игнорировалась взаимозависимость в землепользовании.
  • Использована закрытая система, сравнительная статика способов мышления.
  • И не уделял особого внимания транспортировке.

Впоследствии произошли три крупных события:

  1. . Учет транспортной деятельности, а также затрат труда и капитала в дополнение к затратам на землю,
  2. . Усилия по использованию динамичных, открытых системных способов мышления и
  3. . Исследование того, как микровыбор приводит к макрорезультатам.

Модель Герберта-Стивенса не была поведенческой моделью в том смысле, что она не пыталась сопоставить микроповедение с макроповедением. Он действительно предполагал рациональное, максимизирующее поведение локаторов. Но это было связано с макроповедением и политикой предполагаемой некой централизованной власти, которая предоставляла субсидии. Уитон (1974) и Андерсон (1982) модифицировали подход Герберта-Стивенса разными, но довольно простыми способами, чтобы справиться с искусственностью формулировки Герберта-Стивенса.

Альтернатива PJ, традиция Герберта-Стивенса была заложена, когда Эдвин С. Миллс, известный как отец современной городской экономики, взялся за проблему масштабирования более широко. Начиная с Миллса (1972), Миллс разработал направление работы, в результате которого появляется больше публикаций и он продолжает работы других, особенно своих учеников.

Используя геометрию Манхэттена, Миллс включил в свой анализ транспортный компонент. Однородные зоны, определенные транспортной системой, анализировались как расположенные на целых числах шагов от центральной зоны согласно геометрии Манхэттена. Миллс лечил перегрузки, назначая целочисленные меры уровням обслуживания, и учитывал затраты на увеличение пропускной способности. Для организации потоков Миллс предполагал наличие единого экспортного объекта в центральном узле. Он допустил компромисс между арендой капитала и земли, в результате чего были построены самые высокие здания в центральных зонах.

Излагая это в довольно длинном, но несложном для понимания формате линейного программирования, система Миллса минимизирует затраты на землю, капитал, рабочую силу и перегруженность при условии ряда ограничений на количества, влияющие на систему. Одним из них является экзогенно задающий вектор уровней экспорта. Миллс (1974a,b) разрешил экспорт из нецентральных зон, а другие модификации изменили способы измерения заторов и разрешили использование более чем одного вида транспорта.

Что касается видов деятельности, Миллс ввел для видов деятельности коэффициент типа «затраты-выпуск»; aqrs обозначает затраты земли q на единицу продукции r при использовании технологии производства s. Т. Дж. Ким (1979) последовал традиции Миллса, добавив сочленяющиеся сектора. Кратко рассмотренная выше работа придерживается закрытой формы, сравнительно-статического образа мышления. Эта заметка теперь перейдет к динамике.

В литературе даются довольно разнообразные утверждения о том, что означает учет динамики. Чаще всего говорят, что время учитывается явным образом, и анализ становится динамичным, когда результаты со временем исчерпываются. В этом смысле модель PJ была динамичной моделью. Иногда динамику реализуют, позволяя вещам, которые считались статичными, меняться со временем. Капитал привлекает внимание. Большинство моделей обсуждавшегося ранее типа предполагают, что капитал податлив, и рассматривается динамика, если капитал считается долговечным, но подверженным старению – например, однажды построенное здание остается там, но стареет и становится менее эффективным. Что касается населения, то рассматривается внутригородская миграция. Иногда также существует информационный контекст. Модели предполагают совершенную информацию и предвидение. Давайте ослабим это предположение.

Анас (1978) является примером «динамической» статьи, поскольку в ней рассматривается прочный капитал и ограниченная информация о будущем. Жители были мобильны; некоторый жилищный фонд был долговечным (окраинным), но жилой фонд в центре города подвергался моральному устареванию и заброшенности.

Люди, работающие в других традициях, склонны подчеркивать обратную связь и стабильность (или отсутствие стабильности), когда думают о «динамике», и существует некоторая литература, отражающая эти способы мышления. Самым известным из них является Forester (1968), который вызвал огромное количество критики, а некоторые последовали за его вдумчивыми расширениями (например, Chen (ed), 1972).

Роберт Кросби из университетского исследовательского отдела Министерства транспорта США очень интересовался применением динамики в городском анализе, и когда программа DOT действовала, некоторые работы спонсировались (Kahn (ed) 1981). Финансирование этой работы закончилось, и мы сомневаемся, что была заложена какая-либо новая работа.

В обсуждаемом анализе используются идеи земельной ренты. Предполагается прямая связь между транспортом и арендой земли, например, по Стивенсу. Есть некоторые работы, в которых земельная рента рассматривается менее просто. Интересный пример – Тралл (1987). Тралл представляет теорию потребления земельной ренты, которая включает эффект дохода; полезность рассматривается в широком смысле. Траллу удается как упростить аналитический подход, сделав теорию легко доступной, так и развить понимание политики и транспорта.

Будущее землепользование можно прогнозировать с помощью методов искусственного интеллекта и дискретной математики (Пападимитриу, 2012).

См. также

[ редактировать ]
  • Алонсо, Уильям, Местоположение и землепользование, Гарвардский университет. Пресс, 1964.
  • Анас, Алекс, Динамика роста городского жилищного строительства, Журнал городской экономики, 5, стр. 66–87, 1978 г.
  • Андерсон, Г.С. Линейная программная модель жилищного равновесия, Журнал городской экономики. 11, стр. 157–168, 1982 г.
  • Балинский, М. Л. Проблемы транспортировки с фиксированными затратами, Ежеквартальный журнал военно-морских исследований, 8, 41–54, 1960.
  • Бекманн, М. и Т. Маршак, Подход к анализу деятельности в теории местоположения, Киклос, 8, 128–143, 1955,
  • Бланден, В.Р. и Дж.А. Блэк. Система землепользования/транспортировки, Pergamon Press, 1984 (второе издание).
  • Болдрефф А., Определение максимального устойчивого состояния транспортного потока посредством исследования эксплуатации железнодорожной сети, 3, 443–65, 1955.
  • Бойс Дэвид Э., Леблан Ларри и Чон К. «Модели сетевого равновесия городского местоположения и выбора путешествия: ретроспективный обзор» Journal of Regional Science, Vol. 28, № 2, 1988 г.
  • Брюэр, Гарри Д. Политики, бюрократы и консультант Нью-Йорк: Basic Books, 1973
  • Чен, Кан (редактор), Городская динамика: расширения и размышления, San Francisco Press, 1972.
  • Купер, Леон, Исследование операций по проблемам местоположения-распределения, 11, 331–43, 1963.
  • Данн, Эдгар С. младший, Расположение сельскохозяйственного производства, University of Florida Press, 1954.
  • Форд, Л. Р. и Д. Р. Фулкерсон, «Алгоритм поиска максимальных сетевых потоков», Canadian Journal of Math, 8, 392–404, 1956.
  • Гаррисон, Уильям Л. и Дуэйн Ф. Марбл. Анализ сетей автомагистралей: формулировка линейного программирования. Труды Совета по исследованию шоссейных дорог, 37, 1–14, 1958.
  • Гольдман, Т. А. Документы об эффективном транспорте и промышленности, ЮАР, 4, 91–106, 1958 г.
  • Гомори Р. и Т.К. Ху , Применение обобщенного линейного программирования к сетевым потокам, SIAM Journal, 10, 260–83, 1962.
  • Харрис, Бриттон, Линейное программирование и прогнозирование землепользования, PJ Paper № 20.
  • Харрис, Бриттон, Некоторые проблемы теории внутригородского расположения, Operations Research 9, стр. 695–721, 1961.
  • Харрис, Бриттон, Эксперименты по проектированию транспорта и землепользования, Traffic Quarterly, апрель, стр. 105–119. 1962.
  • Герберт Дж. Д. и Бенджамин Стивенс, Модель распределения жилой активности в городских районах», Journal of Regional Science, 2 стр. 21–39, 1960 г.
  • Ирвин, Ричард Д. «Обзор существующих методов прогнозирования землепользования», Журнал исследований шоссейных дорог № 88, стр. 194–199. 1965.
  • Айсард, Уолтер и др., Методы регионального анализа: введение в региональную науку, MIT Press, 1960.
  • Кан, Дэвид (ред.) Очерки по динамике социальных систем и транспорту: отчет третьего ежегодного семинара по анализу городских и региональных систем, DOT-TSC-RSPA-81-3. 1981.
  • Калаба, Р.Э. и М.Л. Юнкоса, Оптимальное проектирование и использование науки управления транспортными сетями, 3, 33–44, 1956.
  • Ким Т.Дж. Альтернативные виды транспорта в модели землепользования, Журнал. экономики города, 6, стр. 197–216. 1979 год
  • Ким Т.Дж. Комбинированная модель землепользования и транспорта, когда спрос на зональные поездки задается эндогенно, Transportation Research, 17B, стр. 449–462. 1983.
  • ЛаБелль, С. Дж. и Дэвид О. Мозес, «Оценка технологий сохранения продуктивности на городском транспорте», Аргоннская национальная лаборатория, (ANL/ES 130), 1983.
  • Лоури, Айра С. Модель Меморандума RAND Metropolis 4025-RC, 1964 г.
  • Мейер, Джон Роберт, Джон Кейн и Мартин Воль. Проблема городского транспорта. Кембридж: издательство Гарвардского университета, 1964.
  • Миллс, Эдвин С. Рынки и эффективное распределение ресурсов в городских районах, Шведский экономический журнал 74, стр. 100–113, 1972.
  • Миллс, Эдвин С. Анализ чувствительности перегруженности и структуры в эффективной городской среде, «Транспорт и городская среда», Дж. Ротенберг и И. Хегги (редакторы), Wiley, 1974.
  • Миллс, Эдвин С. Математическая модель городского планирования, городской и социальной экономики, рыночной и плановой экономики, изд. А. Брауна, Преагер, 1974 г.
  • Орден, Алекс, Наука управления проблемами перевалки, 2, 227–85, 1956 г.
  • Пак, Городские модели Джанет: распространение и политическое применение, Региональный научно-исследовательский институт, монография 7, 1978 г.
  • Пак, Х. и Джанет, Пак «Модели городского землепользования: факторы, определяющие принятие и использование», Policy Sciences, 8, 1977, стр. 79–101. 1977.
  • Пападимитриу, Фивос (2012). «Искусственный интеллект в моделировании сложности трансформаций средиземноморских ландшафтов». Компьютеры и электроника в сельском хозяйстве . 81 : 87–96. дои : 10.1016/j.compag.2011.11.009 .
  • Пирман, А.Д., Две ошибки в модели транспорта Квандта и журнал оптимального построения сети Региональной научной ассоциации, 14, 281–286, 1974.
  • Поллак, Морис, Управление маршрутом сообщений в большой телетайпной сети», Журнал ACM, 11, 104–16, 1964.
  • Квандт, Р.Э., Модели транспорта и оптимальное сетевое строительство, Журнал Региональной научной ассоциации, 2, 27–45, 1960.
  • Робинсон Ира М. (ред.) Принятие решений в городском планировании Sage Publications, 1972.
  • Стивенс, Бенджамин Х. (1961). «Линейное программирование и аренда локации». Журнал региональной науки . 3 (2): 15–26. дои : 10.1111/j.1467-9787.1961.tb01275.x .
  • Тралл, Грант И. Землепользование и городская форма, Метеун, 1987 г.
  • Уитон, У.К. Линейное программирование и равновесие местоположения: новый взгляд на модель Герберта-Стивенса, Журнал городской экономики 1, стр. 278–28. 1974 год
  • Зеттель Р.М. и Р.Р. Карлл «Краткий обзор основных исследований транспорта в мегаполисах в Соединенных Штатах», Калифорнийский университет, Беркли, ITTE, 1962.
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 10f301495eec66c3a7daad6f813933de__1701374100
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/10/de/10f301495eec66c3a7daad6f813933de.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Land-use forecasting - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)