مقدمه
برنامه‌ریزی فعالیتی است که توسط انسانها و برای آنها انجام می‌شود. برنامه‌ریزی آینده‌گرا بوده و خوش‌بینانه است. برنامه‌ریزی شهری و منطقه‌ای شامل تنظیم الگوهای قضایی در راستای زمان است. آرایش فضاها برنامه‌ریزی نیست: بلکه هدف فرآیند دیگری است که فرایند برنامه‌ریزی نام دارد. برنامه‌ریزی حمل و نقل قسمتی از این فرایند است.
طی ۳۰ سال اخیر حجم وسیعی از اطلاعات جمع‌آوری شده و کتابها و مقاله‌های زیادی درباره فرایند برنامه‌ریزی حمل و نقل نوشته شده است. چند نمونه از این کتابها جزو مراجع آورده شده و به خوانندگان علاقه‌مند توصیه می‌شود به آنها رجوع کنند. یکی از این مراجع مقدمه‌ای بر پیش‌بینی تقاضای حمل و نقل شهری (متن خودآموز) است که بخشی از مطالب این فصل با تغییرات از آن گرفته شده است (۱۹۷۷، FHWA).
برنامه‌ریزی حمل و نقل شهری فرایندی است که به تصمیم‌گیری درباره سیاستها و برنامه‌های حمل و نقل منجر می‌شود. هدف از فرآیند برنامه‌ریزی حمل و نقل، تهیه اطلاعات موردنیاز برای تصمیم‌گیری درباره زمان و مکان اصلاحاتی است که باید در سیستم حمل و نقل ایجاد شود تا سفر و الگوهای توسعه زمینی، هماهنگ با اهداف و مقاصد جامد ترفیع و بهبود یابند.
برنامه کاری هماهنگ دو نقش دارد. کلیه اقدامات برنامه‌ریزی حمل و نقل شهری و وابسته به حمل و نقل را که برای سال بعد یا دو سال بعد پیش‌بینی می‌شود، مشخص می‌کند و کارهایی را که با یاری دولت مرکزی باید انجام شود تعیین می‌کند.
برای دانلود کامل این مقاله به ادامه مطلب مراجعه نمائید….
طرح جامع حمل و نقل
در تدارک جامع حمل و نقل به منظور هدایت اصلاحات در سیستم حمل و نقل، دو بخش وجود دارد. بخش مدیریت سیستمهای حمل و نقل و بخش بلندمدت که این دو برای تعیین برنامه اصلاح حمل و نقل با یکدیگر همکاری می‌کنند.
۱- بخش مدیریت سیستمهای حمل و نقل
کلمه کلیدی در اینجا مدیریت است. بخش مدیریت سیستمهای حمل و نقل تا آنجا که امکان دارد به مؤثرسازی سیستمهای حمل و نقل موجود و به پیش‌بینی نیازهای کوتاه مدت حمل و نقل می‌پردازد. خودروها، تاکسی‌ها، کامیونها، پایان‌ها، حمل و نقل عمومی، عابران پیاده و دوچرخه‌ها، همگی بخشهایی از سیستم حمل و نقل شهری هستند. چهار استراتژی اصلی برای افزایش کارایی سیستم عبارت از: اقدامهایی برای اطمینان از استفاده مؤثر از فضای موجود جاده، اقدامهایی برای کاهش استفاده از وسیله نقلیه در مناطق پر ازدحام، اقدامهایی برای افزایش خدمات حمل و نقل عمومی و اقدامهایی برای اصلاح کارایی مدیریت داخلی.
ابزار برنامه‌ریزی برای استفاده برنامه‌ریزان حمل و نقل به منظور تجزیه و تحلیل جزئیات راه‌حلها و ارائه توصیه‌های منطقی به تصمیم‌گیرندگان توسعه یافته‌اند. به دلیل اهمیت این بخش، فصلی جداگانه به این عنوان اختصاص یافته است.
۲- بخش بلندمدت
به منظور تأمین نیازهای بلندمدت حمل و نقل در منطقه شهری، بخش بلندمدت، تسهیلاتی را که باید ساخته شود و همچنین تغییرات اساسی در تسهیلات موجود و سیاستهای راهبردی بلندمدت را شناسایی می‌کند. این بخش از برنامه‌ریزی حمل و نقل برای مثال، ممکن است سیاستهای آینده گسترش کاربری زمین را با اضافه کردن یک مسیر بزرگراه با راه‌اندازی سیستم اتوبوس بررسی کند.
همچنین در بخش مدیریت سیستم حمل ونقل، بیش از آنکه تصمیمی اتخاذ شود باید گزینه‌های بلندمدت متعددی مورد ارزیابی قرار گیرد. بنابراین ابزار برنامه‌ریزی برای تجزیه و تحلیل گزینه‌های بلندمدت باید پیشرفت کند. این ابزار همچنین اطلاعاتی را ارائه می‌دهد که به تصمیم‌گیرندگان کمک می‌کند تا بهترین راه‌حلها را انتخاب کنند. به عبارت دیگر پیش‌بینی تقاضای سفر نقش مهمی را به عنوان کمک‌کننده به ابزار برنامه‌ریزی مورد استفاده در ارزیابی راه‌حلها بازی می‌کند.
اصلاح طرح
پس از آنکه بخشهای طرح بلندمدت انتخاب شد، طرح مورد بررسی جزیی قرار می‌گیرد. برای مثال، دالانی که قرار است توسعه در آن صورت پذیرد، با جزئیات بیشتر و همراه با سایر انواع فناوی (مانند اتوبوس یا حمل و نقل عمومی سریع) و همچنین مطالعات مرحله‌بندی سایر پروژه‌ها بررسی می‌شود. پیش‌بینی تقاضای سفر در اینجا نقش مهمی را در بهبود برآوردهایی مانند میزان مسافر، مناطق خرید و فروش، ازدحام و حرکتهای گردشی باز می‌کند.
برنامه بهبود سیستم حمل و نقل
پس از انتخاب مدیریت سیستمهای حمل و نقل و بخشهای بلندمدت و همچنین پس از اصلاح طرح، برنامه بهبود سیستم حمل و نقل ارائه می‌شود. این برنامه اطمینان می‌دهد که طرح حمل و نقل در وضعیتی بسامان و مؤثر تحقق پیدا خواهد کرد و وضعیت بهبود سیستم حمل و نقل را در چند سال آینده نشان می‌دهد. این برنامه دو بخش اصلی دارد: بخش مرحله‌بندی شده چند ساله و بخش سالیانه.
بخش مرحله‌بندی شده چند ساله، جنبه‌های اصلی برنامه را برای ۳ تا ۵ سال آینده مشخص می‌کند. این بخش در میان پروژه‌های تعیین شده اولویتها را برای اجرا مشخص کرده، پروژه‌ها را بر طبق مرحله‌بندی مناسبی گروه‌بندی کرده و براوردهای هزینه و درآمدها را برای دوره برنامه ارائه می‌دهد.
بخش سالیانه جزئیات پروژه‌هایی را که قرار است ظرف سال آینده اجرا شود، مشخص می‌کند. برای هر پروژه‌ای، بخش سالیانه شامل موارد ذیل است:
۱- توضیح اساس
۲- هزینه موردنیاز
۳- منابع درآمد
۴- سازمان محلی مسؤول اجرای برنامه
فرآیند استمرار
فرآیند استمرار شامل نظارت بر تغییراتی است که اصلاح طرح حمل و نقل را ضروری می‌کنند و بروز کردن اطلاعاتی که پایه برنامه‌ریزی است و همچنین بروز کردن روشهای مورد استفاده در طراحی حمل و نقل- شامل روشهای پیش‌بینی سفر- و گزارش دادن اقدامها و یافته‌ها.
بررسیهای مربوط به حمل و نقل در کلیه مناطق با بیش از ۵۰۰۰۰ نفر جمعیت صورت گرفته است. برنامه‌ریزان فهرستی از ویژگیهایی را تهیه کرده‌اند که سفر در مناطق شهری را تحت تأثیر قرار می‌دهد. این فهرست که پایگاه داده‌ها را تشکیل می‌دهد، شامل موارد ذیل است:
۱- جمعیت
۲- کاربری زمین
۳- فعالیت اقتصادی
۴- سیستمهای حمل و نقل
۵- سفر
۶- قوانین و مقررات
۷- منابع مالی
۸- ارزشهای جامعه
در فرآیند استمرار، یکی از وظایف اصلی بروز کردن این فهرستها برای اطمینان از کامل بودن و دقت پایگاه داده‌ها برای برنامه‌ریزی است. این بروز کردن با استفاده از منابع ثانویه‌ای مانند آمار موجو د یا از طریق نمونه‌های کوچک آمارگیری انجام می‌شود. آمارگیری در مقیاس بزرگ به دلیل هزینه بالا امکان‌پذیر نیست. نظارت و کنترل تغییرات بسیار مهم است. برای مثال، تصمیم برای ساخت مرکز خرید اصلی یا استادیوم ورزشی در شهر یا نزدیک آن، الگوهای ترافیک و سرانجام طرح حمل و نقل را تحت تأثیر قرار می‌دهد. در فرایند استمرار، سیستم حمل ونقل و عملکرد آن را کنترل می‌کنیم: از طریق مطالعه دقیق رفتار سفر اشخاص و ارتباطات. برای پیش‌بینی تعداد سفرهایی که مردم انجام خواهند داد، جایی که خواهند رفت و روش حمل و نقلی و مسیر انتخابی، روابط توسعه یافته است. این روابط پایه پیش‌بینی تقاضای سفر بوده و در صورتی که لازم باشد، در چارچوب فرایند استمرار، بازنگری و ارزیابی می‌شود.
فرایند استمرار تضمین می‌کند که طرح حمل و نقل به نیازهای حمل و نقل منطقه پاسخ می‌دهد (نیازهایی که دائما در حال تغییر است). فعالیت و تلاش موردنیاز در فرایند استمرار، به اندازه منطقه شهری و پیچیدگی مشکلات آن بستگی دارد.
مرور نیازهای اطلاعاتی
پیش از آغاز فرآیند پیش‌بینی، تلاش قابل ملاحظه‌ای برای گردآوری اطلاعات موردنیاز برای فرآیند پیش‌بینی ضروری است. این نیازهای اطلاعاتی شامل بخشهای متنوعی است مانند تعیین منطقه‌ای که برای آن پیش‌بینی انجام می‌شود و مو اردی مانند اطلاعات مشروح خیابانها و مسیرهای اتوبوس. برای درک فرآیند پیش‌بینی سفر و اصطلاحات آن، توضیح مختصری از اطلاعات موردنیاز ضروری است. با توجه به موضوع بالا، نیازهای اطلاعاتی به چهار طبقه گسترده تقسیم شده است که در ذیل می‌آید:
۱- ناحیه مطالعاتی
۲- فعالیتهای شهری
۳- سیستم حمل و نقل
۴- مسافرت
با آگاهی از این چهار طبقه اطلاعات، برنامه‌ریز حمل و نقل، اطلاعات موردنیزا را برای شروع فرآیند پیش‌بینی تقاضای سفر در اختیار دارد.
محدوده مطالعه
تعریف مرزهای محدوده مطالعه: روشن است که پیش از پیش‌بینی سفر در یک ناحیه شهری، برنامه‌ریز باید بدقت ناحیه مورد بررسی را تعیین کند. معمولا منطقه مطالعه شامل کل زمین توسعه یافته به اضافه زمین توسعه نیافته‌ای است که منطقه شهری در ۲۰ تا ۳۰ سال آینده آن را در بر می‌گیرد. محدوده ناحیه مطالعه با استفاده از خط کمربندی علامتگذاری می‌شود. علاوه بر در نظر گرفتن رشد آینده، ترسیم خط کمربندی باید مواردی مانند بخشهای سیاسی، مرزهای مناطق آماری و محدوده‌های طبیعی را در نظر بگیرد. خط کمربندی باید تعداد محدودی از جاده‌ها را قطع کند که این کار، موجب صرفه‌جویی در تعداد مصاحبه‌های اطلاعاتی موردنیاز در مراحل بعدی می‌شود.
تقسیم ناحیه برای پیش‌بینی محدوده مطالعه باید به واحدهای کوچکتری تقسیم شود تا برنامه‌ریز بتواند اطلاعات مربوط به فعالیتها، سفر و حمل و نقل را به محلهای واقعی در محدوده تحت مطالعه پیوند دهد. واحدهای تجزیه و تحلیل حمل و نقل به عنوان مناطق شناخته می‌شوند. مناطق از نظر اندازه، بسته به تراکم یا ماهیت گسترش شهری با یکدیگر تفاوت دارند. در منطقه تجاری مرکزی (CBD)، ممکن است مناطق به کوچکی یک ساختمان و در ناحیه توسعه نیافته ممکن است به بزرگی ۱۰ مایل مربع یا بیشتر باشند. ناحیه‌ای با جمعیت یک میلیون نفر ممکن است ۶۰۰ تا ۸۰۰ منطقه داشته باشد و ناحیه‌ای اب ۲۰۰،۰۰۰ نفر جمعیت ممکن است ۱۵۰ تا ۲۰۰ منطقه داشته باشد. سعی می‌شود مناطق تا حد امکان فعالیتهای مشابه شهری داشته باشند: برای مثال ممکن است منطقه‌ای بکلی مسکونی، تجاری، صنعتی و غیره باشد همچنین در تعیین مناطق باید محدوده‌های طبیعی و آماری را در نظر گرفت.
عاملی مهم در تعیین مناطق، هماهنگی آنها با شبکه حمل و نقل مورد استفاده است. به عنوان قانونی کلی، شبکه باید کلیه محدوده‌های مناطق را پوشش دهد. معمولا مناطق به واحدهای بزرگتری گروه‌بندی می‌شوند که به عنوان ناحیه‌ها شناخته می‌شوند. ناحیه‌ها ممکن است شامل ۵ تا ۱۰ منطقه بوده و شهری یک میلیون نفری ممکن است ۱۰۰ ناحیه داشته باشد. ناحیه‌ها اغلب در امتداد دالانهای سفر، بخشهای سیاسی و محدوده‌های طبیعی مانند رودخانه‌ها شکل می‌گیرند.
محدوده مرکزی شهر معمولا به عنوان یک ناحیه در نظر گرفته می‌شود. گروهی از نواحی که به طور شعاعی از منطقه مرکزی شهر به طرف مرز محدوده تشکیل می‌شوند – بخش شناخته می‌شود. ناحیه‌ها در گروههای دایره‌ای شکل به عنوان حلقه شناخته می‌شوند. تقسیم کردن محدوده مطالعه به مناطق، ناحیه‌ها، بخشها و حلقه‌ها، کمک بزرگی برای برنامه‌ریز حمل‌ونقل، در جهت سازماندهی اطلاعات و تفسیر کردن نتایج است.
فعالیتهای شهری
وقتی محدوده مطالعه به واحدهای تحلیل مناسب (مناطق و ناحیه‌ها) تقسیم شد، اطلاعات فعالیتها در این حوزه‌ها قابل جمع‌آوری است. در این مرحله آگاهی از روش پیش‌بینی ضروری است زیرا فقط اطلاعات مربوط به درجه‌بندی و فرآیند پیش‌بینی نیاز به جمع‌آوری دارد. گردآوری اطلاعاتی که سرانجام از آنها استفاده نمی‌شود کاری اسراف‌گرایانه است.
نتیجه پیش‌بینی فعالیت شهری، منبع اطلاعات درباره فعالیتهایی است که ممکن است سفر در منطقه شهری را تحت تأثیر قرار دهد. این پیش‌بینی فعالیت بر اساس تقسیم‌بندی انجام می‌شود. نتایج تجزیه و تحلیل نمونه‌ای از فعالیتها برای برنامه‌ریز، حجم فعالیتهای موجود در مناطق را تعیین می‌کند که به عنوان پایه‌ای برای پیش‌بینی سطوح فعالیتهای آینده استفاده می‌شود.
هندسه شبکه
سیستم حمل ونقل شامل شبکه‌هایی می‌شود که نماینده روشهای موجود (خودرو، اتوبوس و غیره) است. توصیف شبکه یعنی برداشتی از آنچه واقعا روی زمین موجود است نه هر خیابان محلی یا خیابان جمع‌کننده‌ای که دیده می‌شود. توصیف شبکه برای وصف کردن مسافرت با خودرو و کامیون، همراه با توصیف جداگانه‌ای از حمل و نقل عمومی- در صورتی که حمل و نقل عمومی مسأله‌ای مهم باشد- مورد استفاده قرار می‌گیرد این توصیفها می‌تواند شامل شکل هندسی سیستم حمل ونقل باشد. شکل هندسی شبکه ممکن است شامل شماره‌گذاری تقاطعها باشد (که گره نامیده می‌شود.) شماره‌گذاری گره‌ها به ما اجازه می‌دهد که اجزای بین گره‌ها را شناسایی کنیم (که مسیر نامیده می‌شوند). د رشبکه‌های حمل ونقل عمومی همچنین اجزای بین آنها را تعیین می‌کنیم (خطوط نامیده می‌شوند.) این توصیف هندسی شبکه حمل ونقل، کلیه راههای ممکن برای مسافرت بین نقاط را در منطقه نشان می‌دهد.
در توصیف شبکه، مراکز منطقه (مراکز فعالیت) مشخص می‌شود: آنها به وسیله مسیرهایی ذهنی- که متصل‌کننده‌های مرکزی نامیده می‌شوند- به یکدیگر وصل می‌شوند. از مراکز به عنوان نقاطی استفاده می‌شود که از آنها سفرها در شبکه توزیع می‌شوند.
پیش‌بینی سفر
از پیش‌بینی تقاضای سفر، حداقل در چهار بخش برنامه‌ریزی استفاده می‌شود: مدیریت سیستم حمل ونقل، برنامه‌ریزی بلندمدت، اصلاح طرح و بروز کردن. چند روش مختلف برای پیش‌بینی تقاضا وجود دارد که بسته به شرایط تجزیه و تحلیل، یکی از آنها انتخاب می‌شود. این روشها از نظر پیچیدگی، هزینه، سطح کار، کارآیی و دقت متفاوت هستند، اما هر یک از آنها جایگاه خاص خود را در پیش‌بینی سفر دارد. هر یک از آنها به اختصار در زیر توضیح داده شده است. (۱۹۸۵، Khisti).
ابزارهای برنامه‌ریزی مقدماتی:
برنامه‌ریزی مقدماتی، فرایند انتخاب مقدماتی شکلها یا مفاهیم ممکن است. این نوع برنامه‌ریزی، برای مقایسه تعدادی از سیاستهای پیشنهادی با جزئیات کافی، برای کمک به تصمیم‌گیریها به کار می‌رود. این روش برای طراحی منطقه‌ای کوتاه مدت و بلندمدت و تجزیه و تحلیل مقدماتی دالانها مفید است. برنامه‌ریزی مقدماتی با حداقل اطلاعات، برآورد هزینه‌ای عمده و عملیاتی، میزان سفر، جریانهای ترافیک کریدورها، سطوح سرویس، میزان مصرف انرژی و آلودگی هوا را نشان می‌دهد. معمولا برنامه‌ریز از این ابزار تا زمانی استفاده می‌کند که نیاز به بررسی انتخاب طرح راهبردی در سطحی جزیی‌تر به وجود نیامده است.
ابزارهای سنتی:
ابزارها قدیمی نوعی از جزئیات مناسب برای طراحی فنی را در نظر می‌گیرند؛ آنها با جایگزینهای کمتری نسبت به برنامه‌ریزی مقدماتی سروکار دارند، اما با جزئیات بیشتر، به عنوان مثال می‌توان به تعیین مسیر بزرگراه یا مسیرهای سیستم حمل و نقل عمومی اشاره کرد. در این سطح از تجزیه و تحلیل، خروجی شامل برآوردهایی جزیی از اندازه ناوگان حمل ونقل عمومی و شرایط عملکردی برای بخشهای سرویس ویژه، هزینه خالص و پیش‌بینی‌های مسافر و معیارهای سطح سرویس برای نواحی ویژه جغرافیایی است. تغییر مکان خانواده‌ها، سرو صدا و عوامل زیباشناختی نیز قابل ارزیابی است.
هزینه بررسی گزینه‌ها با روش سنتی تقریبا ۱۰ تا ۲۰ برابر هزینه آن در برنامه‌ریزی مقدماتی است، اگر چه استفاده از مدلهایی که نیاز به داده‌های اولیه بسیار زیادی دارند برای بررسی اولیه ارزانتر است. روشن است که طرحهای آینده‌نگر، به تفصیل قابل تجزیه و تحلیل است و مشکلات کشف شده در این مرحله، ممکن است بازگشت به برنامه‌ریزی مقدماتی را برای جا دادن محدودیتهای جدید پیشنهاد کند. این فصل به بررسی نمونه‌هایی از روشهای سنتی اختصاص دارد.
روشهای تجزیه و تحلیل جزیی:
این روشها مفصل‌ترین روشهای برنامه‌ریزی هستند. نمونه‌هایی در این سطح از برنامه‌ریزی عبارت از: ارزیابی جزیی توسعه، زمانبندی یا قیمت‌گذاری سیستم اتوبوسرانی موجود، تجزیه و تحلیل جریان ترافیک از پایانه مسافری یا مرکز خرید، یا مقایسه راهبردهای مسیریابی یا انسداد مسیر برای سیستم حمل و نقل بر مبنای تقاضا، تجزیه و تحلیل کامل در این مرحله، بسیار پرهزینه است مگر برای سیستمهای فرعی که اجرای آنها محتمل و اصلاح آنها موجب افزایش قابل توجه سرویس یا کاهش چشمگیر هزینه است. مؤثرترین کاربرد این روش در برنامه‌ریزی کوتاه‌مدت است زمانی که متغیرهای خارجی زیادی بدقت قابل مشاهده یا برآورد است.
مرور فرایند پیش‌بینی سفر
به طور کلی، پیش‌بینی تقاضای سفر، سعی در کمی کردن میزان سفر در سیستم حمل و نقل دارد. تقاضا برای حمل ونقل به دلیل جدایی فعالیتهای شهری ایجاد می‌شود. عرضه حمل و نقل، توسط ویژگیهای سرویس‌دهی بزرگراه و شبکه‌های حمل و نقل عمومی توصیف می‌شود.
فرایند سنتی چهار مرحله‌ای: دراین بخش مورد بررسی قرار خواهد گرفت. این فرایند به مدت بیش از ۲۵ سال برای پیش‌بینی‌های سفرهای مورد استفاده قرار گرفته است. در فرایند برنامه‌ریزی، این بررسی، روی ابزار برنامه‌ریزی مربوط به بخش بلندمدت طرح حمل و نقل متمرکز خواهد شد.
چهار مرحله اصلی در فرایند پیش‌بینی تقاضای سفر وجود دارد:
۱- تولید سفر : تعداد مسافرتهایی را که انجام می‌شود پیش‌بینی می‌کند.
۲- توزیع سفر: جایی را که سفرها به آن نقاط صورت می‌گیرد، تعین می‌کند.
۳- روش کاربرد: پیش‌بینی می‌کند که چگونه سفرها بین روشهای موجود در سیستم حمل ونقل تقسیم می‌شود.
۴- تخصیص سفر: مسیرهایی را پیش‌بینی می‌کند که در آنها مسافرتها صورت می‌گیرد و منتج به پیش‌بینی ترافیک در سیستم بزرگراه و سیستم حمل و نقل عمومی می‌شود.
شکل ۴-۴ نشان می‌دهد که این مراحل چگونه در فرآیند پیش‌بینی با یکدیگر هماهنگ می‌شوند.
پیش‌بینی فعالیتهای شهری، اطلاعاتی را درباره موقعیت و فشردگی فعالیت آینده در منطقه شهری ارائه داده و ورودیهای اولیه متعلق به تولید سفر را پیش‌بینی می‌کند. توضیح انواع بزرگراهها و شبکه‌های حمل و نقل عمومی، اطلاعات موردنیاز را برای تعیین عرضه حمل و نقل در منطقه تأمین کرده؛ و چهار مرحله بالایی «تقاضای سفر» را پیش‌بینی می‌کنند. بازتاب فلشهای بازخوردی نشان داده شده در شکل، بازبینی فرضیات قبلی را در خصوص زمان سفر نشان می‌دهد و مشخص می‌کند که آیا اصلاحی برای فرضیات اولیه ضروری است یا خیر.
شکل ۴-۴: جهار مدل اصلی مورد استفاده در برنامه‌ریزی حمل و نقل
پیش‌بینی‌های فعالیت شهری
پیش‌بینی فعالیتهای شهری، جاهایی را که مردم در آنجا زندگی خواهند کرد و همچنین جاهایی را که در آینده مراکز کار خواهد بود برآورده می‌کند. این برآوردها همچنین شامل فشردگی فعالیت، مانند تعداد خانواده‌ها و تعداد کارکنان در مراکز کار است. آنها کمک بزرگی برای سازماندهی اطلاعات و پیش‌بینی‌ها است. فعالیت منطقه ممکن است بر حسب معیارهایی مانند جمعیت منطقه مسکونی ۱۴۰۰ نفر، میانگین درآمد ۱۳۰۰۰ دلار، اشتغال ۷۵۲ (۳۰۲ کارمند، ۴۵۰ کارگر) و غیره باشد. چند عامل دیگر مانند مالکیت خودرو، تراکم منطقه مسکونی و مقدار زمین خالی نیز ممکن است به عنوان معیار فعالیت در نظر گرفته شود.
این پیش‌بینی‌ها برای قطعه‌های کوچکی از زمین که مناطق نامیده می‌شود، صورت می‌گیرد.
مناطق از نظر اندازه متفاوت هستند، کوچکترین اندازه تقریبا به اندازه یک ساختمان در ناحیه مرکزی است، در حالی که بزرگترین در حاشیه شهر ممکن است چند مایل مربع وسعت داشته باشند. ناحیه‌ای با یک میلیون نفر جمعیت می‌تواند ۷۰۰ تا ۸۰۰ منطقه داشته باشد. پیش‌بینی‌های فعالیت شهری منطقه‌ای بر اساس موارد زیر است:
۱- کل جمعیت منطقه شهری و میزان اشتغال
۲- رفتار مردم منطقه در زمینه سکونت و مراکز کار
۳- خط مشی‌های محلی در خصوص توسعه زمین، حمل و نقل، منطقه‌بندی، فاضلابها و غیره.
زمانی که محدوده مطالعه به واحدهای مناسب تجزیه و تحلیل تقسیم شد، مانند مناطق و بخشها، اطلاعات راجع به فعالیتهای این مناطق قابل جمع‌آوری و گروه‌بندی است. نتایج تجزیه و تحلیل، سطوح فعلی فعالیتها در مناطق، برنامه‌ریزی، برای پیش‌بینی سطوح فعالیت در آینده کمک خواهد کرد. پیش‌بینی فعالیتها به عنوان ورودی اولیه برای مرحله بعدی فرایند، تجزیه و تحلیل (تولید – سفر) مورد استفاده قرار خواهد گرفت.
تولید سفر
تولید سفر فرایندی است که از طریق آن، فعالیتهای شهری به تعداد سفرها تبدیل می‌شوند. برای مثال، تعداد سفرهای انجام شده به یک مرکز خرید، کاملا با تعداد سفرهای صورت گرفته به یک مجتمع صنعتی – که تقریبا همان مقدار فضا را اشغال می‌کند – متفاوت است. در تولید سفر، طراح سعی در کمی کردن ارتباط بین فعالیت شهری و مسافرت دارد.
فهرست اطلاعاتی که پیشتر بررسی شد مشخصات لازم را برای تحلیل‌گر، به منظور تجزیه و تحلیل تولید سفر تأمین می‌کند. گرفتن اطلاعات از مسافران در منطقه مطالعه، تعداد و نوع سفرهای انجام شده را نشان می‌دهد، با ربط دادن این سفرها به الگوهای کاربری زمین، تحلیل‌گر قادر به پیش‌بینی تعداد سفرهای آتی، با فرض در اختیار داشتن جمعیت و سایر فعالیتها در آینده خواهد بود. جمع‌آوری اطلاعات از شهری کوچک نشان می‌دهد که منطقه ۱۱ تعداد ۹۰۰ نفر شاغل دارد و ۴۵۱۱ سفر را جذب می‌کند. با تقسیم کردن سفرها به کارکنان، متوجه می‌شویم که به ازای هر شاغل ۵ سفر جذب می‌شود. عدد به دست آمده برای پیش‌بینی جذب سفر برای سطوح اشتغال در آینده قابل استفاده است. نتیجه تحلیل تولید سفر، جدولی از پایان سفرها- تعداد سفرهای تولید شده و تعداد سفرهای جذب شده است.
همان طور که پیشتر ذکر شد، ابتدا محدوده مطالعاتی برای تجزیه و تحلیل به مناطقی تقسیم‌بندی می‌شود. پس از تجزیه و تحلیل تولید سفر، برنامه‌ریز می‌داند که چند سفر در هر منطقه تولید شده و هر منطقه، چه تعداد سفر را جذب کرده است. بعلاوه برنامه‌ریز، اهداف سفر را می‌داند. سفرها به چند دسته تقسیم‌بندی می‌شود، مانند سفرهای از خانه به محل کار، از خانه به فروشگاه و از خانه به مدرسه. این طبقه‌بندی لازم است زیرا هدف سفر، رفتار مسافر را مشخص می‌کند. برای مثال، سفرهای مدرسه و سفرهای کاری کاملا منظم است. در حالی که سفرهای خرید و تفریح چندان منظم نیست. به طور اساسی دو روش برای تجزیه و تحلیل تولید سفر وجود دارد که عبارت از روش طبقه‌بندی و روش برازش خطی چند متغیره. این روشها در قسمتهای بعدی توضیح داده می‌شود.
روش برازش خطی چند متغیره
مطالعات حمل و نقلی نشان داده است که مناطق مسکونی یکی از مراکز مهم تولید سفر است. همچنین مناطق غیرمسکونی در بسیاری از مواد جذب‌کننده خوب سفرها است. معادله‌ای کلی برای تخمین سفرهای تولید شده در منطقه‌ای مسکونی می‌تواند به شکل زیر باشد:
(۱)
که در آن:
Y= سفر بر خانوار
= مالکیت ماشین
= درآمد خانوار
= اندازه خانواده (تعداد افراد)
= ضرایب تعیین شده برای تنظیم
پارامترها و متغیرهای مدل مربوط به بررسی یک محدوده مطالعاتی، با محدوده‌های دیگر متفاوت بوده و با توجه به استفاده از اطلاعات سال مبنا تعیین می‌شود. وقتی معادله‌ها تنظیم شد، به منظور برآورد میزان سفر در سال هدف، مورد استفاده قرار می‌گیرند. برای تشکیل معادلات برازش فرضیات زیر در نظر گرفته شده است:
۱- متغیرهای مستقل، مستقل از یکدیگرند.
۲- متغیرهای مستقل به صورت نرمال توزیع شده‌اند.
۳- متغیرهای مستقل پیوسته‌اند.
برای برنامه‌ریز امکان پذیر نیست که شرایط فوق را ارضاء و از این مشخصات پیروی کند و به همین دلیل، تجزیه و تحلیل مبتنی بر ارزش، مورد انتقاد شدیدی قرار گرفته است. نمونه‌ای از معادله برازش ممکن است به صورت زیر باشد:
۱۲ + ۹۴۸۶/۰+ ۰۰۶۶/۰ + ۰۰۳۴/۰ – ۰۶۴۹/۰ = Y
که در آن :
Y= کل سفرها بر خانوار
= اندازه خانواده
= تراکم منطقه مسکونی
= کل درآمد خانوار
= تعداد خودرو بر خانوار
به منظور به دست آوردن مقدار تقریبی Y برای سال آینده، مقادیر تخمینی مناسب ، ، و جایگزین و معادله حل می‌شود.
میزان تطبیق خط برازش با داده‌ها و اطلاعات برداشت شده، با ضریب همبستگی R نشان داده می‌شود که مقدار آن بین صفر و یک است. هر چه عدد R به یک نزدیکتر باشد ارتباط خطی بین متغیرها بیشتر است. هنگامی که تحقیقات اولیه درباره سفر انجام شد، محاسبه ضرایب همبستگی بین میزان سفر و هر یک از متغیرهای مستقل مفید است.
روش برازش چند متغیره برای تحلیل‌گر حمل و نقل قابل قبول است، زیرا تعیین درجه ارتباط بین متغیرهای وابسته و مستقل آسان است. همچنین مشخص کردن توانایی معادله برای پیش‌بینی دقیق امکان‌پذیر است. علاوه بر ضریب همبستگی چند متغیره – که پیشتر به آن اشاره شد- معمولا خطای استاندارد تخمین ( ) را که اندازه انحراف سفرهای مشاهده را با مقادیری که توسط معادله پیش‌بینی شده است، را محاسبه می‌کنند. به علاوه ضرایب همبستگی جزئی ( ) هر یک از متغیرهای مستقل نیز محاسبه می‌شود. این ضریب ارتباط بین متغیر وابسته (Y) و متغیر مستقل مشخص ( ) مورد تحقیق را نشان می‌دهد. از آزمون t نیز برای تشخیص اینکه آیا ضریب تخمینی برازش قابل قبول است یا خیر، استفاده می‌شود.
به طور خلاصه، اگر:
(۲)
آنگاه جزیی برازش نامیده می‌شوند و :
(۳)
(۴)
(۵)
(۶)
که در آن:
= اندازه تخمینی متغیر وابسته
= میانگین متغیر وابسته
= ضریب تعیین چند متغیره
R= ضریب همبستگی چند متغیره
= خطای استاندارد تخمین
= انحراف استاندارد متغیر مستقل
= ضریب چند متغیره همبستگی بین و کل متغیرهای مستقل دیگر
به کتابهای مرجع دیگری (مانند ۱۹۸۲، Gutman, et al) درباره برازش خطی برای کار کردن با تجزیه و تحلیل تولید – سفر باید رجوع کنید.
مثال۱
تحلیل‌گری معادلات برازش زیر و ماتریس ساده همبستگی مربوط به ۲۰ منطقه را در دست دارد.
۳۴ = t و
۲۹=t و
۲۲؛۶۰= t و
۵/۰؛۲؛۳؛= t و
Y= سفرهای انجام شده
= کل جمعیت
= جمعیت کارمند
= دانش‌آموزان
Y
۲۳/۰ ۴۲/۰ ۸۵/۰ ۹۵/۰ ۰/۱ Y
۲۲/۰ ۵۳/۰ ۹۲/۰ ۰۰/۱
۰۹/۰ ۳۵/۰ ۰۰/۱
۱۲/۰ ۰۰/۱
۰۰/۱
مناسب بودن معادلات را برای استفاده در مطالعه حمل و نقل بررسی کنید.
حل
معادله ۱ به نظر منطقی و رضایت‌بخش می‌رسد و مقدار t در سطح ۱% اهمیت قابل ملاحظه است.
۳۴ ۸۸/۲ = ۱۸ = df ، ، مقدار بسیار بالاست
معادله ۲ نیز منطقی و کاملا رضایت‌بخش است، اگر چه ۳۰۸ = A منطقی نیست.
در معادله ۳، با دو متغیر مستقل و ، تقریبا با همان خطای استاندارد، اصلاح زیادی درباره معادله ۱ وجود ندارد. هر دو ضریب همبستگی جزیی از دیدگاه آماری مهم است (۱۷=df و ۸۹۸/۲=t). توجه کنید که اگر چه مقدار بسیار بالا است، این معادله بهترین معادله نیست.
در معادله ۴، R2 بسیار بالا است، اما از دو جنبه به نظر غیرمنطقی می‌رسد: اولا، ضریب منفی (۱۰۵-) منطقی نیست، همچنین ۹۲/۲=۰۱/ و ۱۶ = df بیشتر از ۲ و ۵/۰ برای و است. بررسی ماتریس نشان می‌دهد که و به مقدار زیادی به Y وابسته است. و و به آن اندازه وابسته نیست (۲۳/۰ و ۴۲/۰). اما به بسیار وابسته به یکدیگر است و بنابراین را بسادگی می‌توان حذف کرد.
در بین این معادلات، معادله ۱ برای استفاده منطقی‌ترین است. در اینجا دو نکته قابل توجه است: (۱) اگر مقادیر آزمون t کم و ضعیف باشد، مقدار بالا با اهمیت نیست و (۲) داشتن فقط تعداد زیادی متغیرهای مستقل چندان مناسب نیست. تعداد زیاد متغیرها از دیدگاه جمع‌آوری اطلاعات پرهزینه است.
تجزیه و تحلیل از طریق طبقه‌بندی
یکی از روشهایی که به طور گسترده برای تعیین تعداد سفرهای تولید شده استفاده می‌شود تحلیل طبقه‌بندی یا دسته‌بندی عرضی نامیده می‌شود. این روش بر اساس کنترل کل سفرهای ختم شونده به خانه (مقصد- خانه) است. حجم مقدار سفر انجام شده (با مقصد ختم شونده به خانه) تابعی از تعداد خانوارها، ویژگیهای خانوارها، سطح درآمد و مالکیت خودرو است. همچنین تراکم (تعداد نفر در خانوار) نیز قابل بررسی است.
برای سفرهای با مقصد غیرخانه، یک شاخص توزیع بر اساس ویژگیهای کاربری زمین مانند تعداد کارمندان برای هر نوع اشتغال، نوع کاربری زمین و تعداد ثبت نام شدگان مدرسه به دست می‌آید. تعدادی از مزایای این روش در ذیل می‌آید:
سهولت درک توسط تصمیم‌گیرندگان و مردم.
استفاده کارآمد از اطلاعات، اگر اطلاعات مبدأ- مقصد متداول موجود نباشد، نمونه‌ای کوچک از آمار طبقه‌بندی شده کافی است.
براحتی کنترل و روزآمد می‌شود.
اعتبار، این فرایند برای پیش‌بینی و همچنین صحت بررسی آمار سال پایه معتبر است.
حساسیت، این فرایند به انواع راهبردها و سیاستگذاریها حساس است، برای مثال، تأثیر تراکم جمعیت یا مالکیت سواری برای ارزیابی تغییرات موردنیاز در یک ناحیه منطقه می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.
انعطاف‌پذیری. کاربرد آن در مطالعه سطوح مختلف امکان‌پذیر است: ناحیه، منطقه‌ای، بخشی، دالانی وغیره.
انتقال‌پذیری آسان تجزیه و تحلیی بین شهرها یا بخشهایی از نواحی تحت بررسی که از نظر اندازه و شکل یکسان هستند.
استفاده گسترده از اطلاعات، اطلاعات سرشماری به طور گسترده‌ای در این تجزیه و تحلیلها قابل استفاده است، مخصوصا اطلاعات اقتصادی اجتماعی.
توزیع سفر
پس از مرحله تولید سفر، تحلیل‌گر تعداد تولید و جذب سفری را که هر منطقه خواهد داشت می‌داند که در شکل ۴-۵ مشخص شده است. اما سفرهای جذب شده از کجا می‌آیند و تولیدات سفر به کجا می‌روند؟ حجمهای سفر منطقه به منطقه چقدر است؟ روشهای توزیع سفر مشخص می‌کند که سفرهای ایجاد شده در هر منطقه به کجا می‌روند و در محدوده تحت بررسی این سفرهاع چگونه میان سایر مناطق تقسیم می‌شوند.
محصول نهایی مجموعه‌ای از جدولهایی است که جریان سفر را بین هر دو منطقه نشان می‌دهد. در شهری فرضی یا پنج منطقه، منطقه ۱ ممکن است ۲۰۰۰ سفر تولید کند و مناطق ۴،۳،۲،۱ و ۵ ممکن است به ترتیب ۳۰۰، ۶۰۰، ۲۰۰، ۸۰۰ و ۱۰۰ سفر را جذب کند.
تصمیم‌گیری درباره اینکه این سفرها به کجا می‌روند، از طریق مقایسه جذابیت نسبی و قابلیت دسترسی کل مناطق در محدوده مورد مطالعه تعیین می‌شود.
چندین روش برای تحلیل توزیع سفر وجود د ارد: روش فراتر، مدل موقعیت و مدل جاذبه. مدل فراتر و مدل جاذبه به دلیل کاربرد فراوان در اینجا بررسی می‌شود.
روش فراتر:
حین کار کردن در کلیولند در ناحیه مرکزی اهایو، فراتر از روش ساده‌ای برای توزیع سفر در منطقه تحت بررسی استفاده کرد. او فرضیات زیر را به کار گرفت: (۱) توزیع سفرهای آینده، از هر منطقه مبدأ مشخص، متناسب با توزیع سفر کنونی است و (۲) این توزیع سفرهای آینده، توسط عامل رشد منطقه‌ای- که سفرها به آنجا انجام می‌شود- اصلاح می‌شود.
