面向城市空间规划的微观模拟研究

本课题旨在开展面向城市空间规划的微观模拟研究，对规划编制中的规划支持方法进行深入探讨。城乡规划作为快速增长地区的空间管理手段，我国近年来这方面的计算机辅助规划技术应用水平不断深入，最主要的形式是GIS、RS、土地利用与交通模型等。但城市作为复杂自适应系统，由若干物理空间的地块和社会空间的城市活动主体构成，以元胞自动机（CA）和多主体系统（MAS）的自下而上的微观模拟方法在城市规划研究中有较大发展前景。本课题拟以城市总规和控规两个尺度的空间规划编制和方案评估为研究对象，以GIS、CA和MAS作为主要研究手段，构建相应的微观模拟模型，考虑政府对规划和建设管理的空间政策，结合城市活动主体对城市空间的需求，形成微观模拟模型，用于规划方案的模拟和评价，并在真实城市进行实证分析。本研究有望提高我国规划支持系统领域的理论水平，改善规划实践中的量化分析能力，具有较大学术价值和实践意义。

本研究针对我国城乡规划中的空间规划，提出了适合我国国情的微观模拟研究框架，就微观模拟研究从数据获取、规划方案模拟和评估等三个方面，提出了一系列的研究方法，并在虚拟城市和北京开展了相应的实证分析。研究方法包括元胞自动机、多智能体系统、空间分析和空间统计等，研究对象包括总规和控规中的空间规划部分，是在空间规划中采用微观模拟方法进行规划编制和评估支持的有益探索，有望提高我国规划支持系统领域的理论水平，改善规划实践中的量化分析能力。.本研究主要取得如下结论：.（1）总体上，本研究借鉴来自地理学和社会学领域的微观模拟技术，针对空间规划的研究内容，提出了基于微观模拟支持规划方案编制和评估的方法，针对数据获取方面的难点给出了专门的解决方法，在虚拟城市和北京市进行了多项实证研究，证明将微观模拟技术用于空间规划具有可行性，可以与宏观分析和模拟等技术方法一同，作为规划支持技术辅助空间规划方案的编制和评价。.（2）在空间规划中开展微观模拟所需要的数据方面，我国目前没有公开的微观样本数据，本研究提出了一种利用宏观统计数据、典型调查数据和常识性知识等，反演用于微观模拟的个体样本数据（包括属性和空间位置），对解决空间规划中微观模拟研究的数据瓶颈具有显著意义。.（3）利用微观模拟模型支持空间规划方案制定方面，所建立的用于城市扩展模拟的北京城市空间发展模型，可以对远景城市空间布局进行情景分析，给出不同政策条件下的空间布局，并实现了基于模拟结果制定城市增长边界。所建立的用于城市形态-通勤交通-环境集成的微观模拟模型，对居民的居住区位、就业区位和交通方式的选择行为进行了模拟，结合所生成的土地使用方式和容积率分布各异的城市形态对应的能源消耗和环境影响，识别一般规律，可以用于详规尺度的方案制定。这两个方面的研究分别在北京市和虚拟空间证明了微观模拟模型的有效性，对提高空间规划编制的科学性具有一定意义。.（4）利用微观模拟模型支持空间规划方案评估方面，针对我国空间规划评估的需要，开展了两方面的工作。其一为针对规划方案进行评估，分析是否有城市发展政策能够保证其实现，如果可以，则给出相应的政策参数，通过这项工作，可以在源头保证空间规划方案的可实现性，提高规划方案实现的概率。其二为针对北京市历次总规的空间布局方案进行评估，分析其在城市扩展中所起到的作用，并将历次总规进行了横向对比。