[发明专利]采用R语言的交通导向的商业用地优化配置软件

摘要

政策制定者常常面临一个具有挑战性的问题，即如何基于交通系统的表现进行土地利用布局，以便交通与土地利用的协调发展。常用的交通规划软件，如TransCAD、EMME和CUBE等都不能解决这一问题。本发明软件使用R语言实现了交通导向的商业用地最优化配置，此外，具有以下技术特点：1)开源免费：交通规划行业普遍使用的商业软件，都是国外软件，价格高昂，难以普及；2)易于操作：国外商业软件普遍界面复杂、应用繁琐，难以为一般的工程师和规划师掌握；3)矩阵算法快捷高效：国外商业软件多采用C语言开发，在进行算法实现时比较低效。本发明对规划人员和决策者评估各种土地利用政策和交通投资策略具有重要的参考价值。

主权项

1.本发明采用R语言编写了交通导向的商业用地优化配置软件，可以用于交通与土地利用的协调发展，软件的算法包括以下步骤：步骤一：建立商业用地空间布局优化的上层模型，商业用地布局的最佳方式以最小化交通系统总出行时间作为评价标准，上层子模型用以下公式表示：Ds≥0，s∈S    (2)其中，A为居住区和商业中心之间道路的集合；ta(·)表示出行时间为交通流量的函数；xa(·)表示交通流由下层模型决定；Ds0表示现状商业用地布局模式；Ds表示增量商业用地布局模式；Ds表示商业中心s按就业分配的增量开发控制；S为多个商业中心的集合；D表示增量发展目标；步骤二：建立交通系统平衡的下层模型，其是交通产生、交通分布、交通方式划分和交通流分配的组合模型，通过反馈迭代达到交通系统平衡，可以计算平衡状态时的路段交通流量和通行时间，该下层模型如下所示：其中O_r为出发地居住区r的交通生成量；q_rs为居住区r到目的地商业区s之间的出行需求；S_r为从r出发的目的地集合；β_s为目的地s的固有吸引力；t_rs为出发地r和目的地s之间的最短出行时间；D_s0为目的地s的现有就业情况；β_t和β_e为相应的系数；x_a为道路a上的交通流量；为连接出发地r和目的地s之间的路径k上的交通流量；为道路‑路径关系，表示为：步骤三：对步骤1和步骤2中的模型建立迭代反馈关系，对于上层模型采用Dirichlet分布随机生成N≥200个用地布局方案，对于每一个用地布局方案，进入下层模型，采用迭代加权法(MSA)计算交通系统平衡状态时的路段流量和通行时间，然后将这些信息返回上层模型，计算上层目标函数的表现，如此比较过所有N个用地布局后，目标函数最优的即为最优商业用地布局方案。