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国土空间交通协同丨CSPON生态建设 · 广交研在国土空间规划试点中开发的智能工具与算法模型

国土空间交通协同丨CSPON生态建设 · 广交研在国土空间规划试点中开发的智能工具与算法模型 广交研
2024-09-14
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党中央、国务院印发《全国国土空间规划纲要(2021—2035年)》《数字中国建设整体布局规划》明确要求建设全国国土空间规划实施监测网络。2023年和2024年全国自然资源工作会议持续作出部署,强调要“深入开展国土空间规划实施监测网络建设试点,完善数字化治理政策机制和技术标准体系”。

2023年9月,自然资源部办公厅印发《全国国土空间规划实施监测网络建设工作方案(2023-2027年)》,全力打造“可感知、能学习、善治理、自适应”的智慧国土空间规划,提出以“数字化”“网络化”支撑实现国土空间规划全生命周期管理“智能化”。2023年12月,自然资源部办公厅印发《关于部署开展国土空间规划实施监测网络建设试点的通知》,明确在16个省份、29个城市、1个区县开展试点。

广州市交通规划研究院有限公司(简称广交研)围绕交通和国土空间协同治理,开发智能化、自动化模型,探索融入CSPON建设,支撑国土空间规划试点。目前已形成6种评价“国土空间-交通”协同关系的技术工具,部分成果已获得3项发明专利授权,并在《广州市国土空间总体规划2021-2035》、《狮子洋增长极交通规划优化》等具体工作中实证应用。

广交研对相关成果进行总结,围绕交通-国土空间协同治理技术在广州进行本地化实践,为CSPON建设试点提供关键技术和可供讨论借鉴的方法。

1 6种“空间-交通”协同评价的支撑工具和对应关系






01
供需比——评价开发规模和交通供给的初代工具



供需比表示交通节点或网络占用量和最大容量的比值,用于评价交通设施的使用情况,反映在道路上称作“饱和度”,在轨道上称作“满载率”。供需比因内涵简单、易于理解的特点,成为交通与空间互动最常用的指标,广泛应用在交通战略规划、综合交通规划、道路和轨道等专项规划中;以交通影响评估和承载力分析为主的供需比评价,在详规阶段对土地建设规模进行反馈,保障了我国高速发展阶段交通与城市建设的协调。

但也正因为其内涵简单,只能从规模上粗略反映交通设施和建设用地的承载关系。在国土空间规划中,需要开发更多战略引领、更多精细引导的算法工具,以适用用地置换、交通设施改造、高密度开发、城市更新等更多元的高质量发展场景。
图2 供需比应用示例(以轨道满载率和道路饱和度为例)

02
等时圈——评价设施布局合理性和覆盖空间规模



等时圈是以特定设施为起点在特定出行成本范围内覆盖的空间范围。以人口就业、建筑分布等数据为基础,综合考虑道路、自然阻隔等要素的约束作用,采用迭代节点标记算法精准划定和评价多种交通方式的等时圈,判断交通设施对不同空间的服务水平。

等时圈的另一个作用是判断设施服务对象的规模以及设施之间服务范围的重叠程度,可作为交通设施布局调整的参考。
图3 等时圈应用示例(以城市中心的轨道和道路等时圈为例)

03
可达性——评价空间内交通基础设施和交通服务的质量



可达性表示从一个空间到另一个空间的难易程度。2018年以来,自然资源部多次在相关技术和政策文件中提出以可达性作为评价指标或优化国土空间格局的依据。

在交通规划视角的基础上,可达性兼顾空间规划视角的评估指标,依托出行成本、设施数量等交通因素以及少量空间因素,配备时空阻隔、机会累计算法等基础算法组成的算法仓,评价空间之间在时空上可接近的便利程度。可达性可对任意大小单元进行评价,获得市域范围内可达性变化分布,反映支撑城市开发的基础设施水平,在辅助城镇开发边界、城市空间结构支撑等国空规划主要内容中应用。
 
 4 可达性应用示例(以中心城区的公共交通和慢行交通可达性为例)

04
协调性——评价空间和交通综合开发规模和耦合程度



协调性在国土空间规划中应用时定义为区域用地开发与交通设施良性互动的程度。协调性由城市规划中常用的节点-场所模型改进而来,因其简单易懂、有效反映设施和用地关系的特点,已在学术界和规划研究领域得到广泛的应用和拓展。

协调性综合使用交通和国土空间因素进行评估,但国土空间因素的占比更大,更侧重从空间规划视角出发对交通和空间互动关系进行评价,在交通与国土空间利用的互动中更为平衡,适用于城市发展的中高级阶段,宏观上适用于国土空间格局定位,微观上适用于设施周边用地优化。 

图5 协调性工具原理及应用示例(以CBD、东部枢纽和南沙客运港为例)

05
适配性——评价特定产业与配套交通设施供需匹配效率



适配性表示特定产业对配套交通设施的占用率。与协调性类似,依托交通和国土空间因素,通过数据包络分析方法的介入,筛选交通与空间高度适配的区域作为参考基准,建立参考系与其他研究区域进行比对,从而发现“开发大、设施少”或“开发小、设施多”等问题区域。

与其他评价指标略有不同,适配性在完成评价的同时,可更精准的测算向交通与空间高度适配进行优化所需变更的空间开发规模或交通设施数量,作为规划人员制定优化策略的科学依据,适用于辅助旧城改造和城市更新。
图6 适配性应用示例(以市域适配性值和某更新单元改造优化值为例)

06
方向性——评价重要增长地区的腹地范围和需求吸引能力



方向性指不同区域指向重要增长极点方向的出行量,有别于供需比至适配性的一系列工具,方向性首次将具有矢量特征的出行活动引入空间与交通协同关系评价框架内,用于判断重要增长极点、产业园区、交通枢纽等重要节点或区域,在市域、省域等较大空间范围上,与其他空间的互动程度,达到评估需求吸引能力的效果。在完成重要节点或区域的规划定位后,后期规划监测实施评估中可对它们的吸引能力变化进行动态体检。 

图7 方向性应用示例(以东部中心和南沙为例)

07
结语



本文介绍的工具集是广交研在国土空间规划试点中开发应用的定量分析工具,可作为连接国土空间与交通的桥梁。相关工具集理论研究、数据治理与实践验证于一体,可实现监测评估指标自动快速计算、研发专业评估模型并实践应用。工具集成果形式均为“一张图”,指标特点和计算流程满足TIM对自动化、智能化的要求,有效推动CSPON试点建设。



供稿 | 交通规划三所(信息模型所)

编辑 | 技术质量所

立足交通规划,当好政府参谋,引领城市交通建设

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