城市仿真扩展：涵盖三个部门，物态能结合的城市形态分析处理

如今，我们正在不断拓宽模型涵盖的内容，提高研究区域数量，扩大对象城市规模。我们对于模型可视化、操作快捷的要求依旧是城市仿真系统发展的主要目标之一。但是为了大规模实现这种扩展变化，我们需要为模型开发一种简约桌面版本，并利用最新的软件编出更加快速的网络版模型。住宅区模型与商业和地方服务设施模型相关联形成模型拓展，反映出一种更加综合的模型发展方式（Batty，2009b），其中涵盖了对活动类型和模式的分析，并且能够适用于不同区位和交通网络的容量限制。新模型包含了交通量在不同交通网络间的分配，以及容量限制分析反映出的交通消费情况。事实上，我们并没有对该模型中支撑四种交通方式的交通网络系统的本质进行论述，但是这些网络结构已经蕴含在构成多种可视化成果的专题界面之中了。

在本章展示的模型结构中，最有可能发生潜在改变的就是住宅区位模型。韦格纳（Wegener，2008）认为，城市系统所建模的每个领域看起来都有待于经济动态的不同解释。他认为，零售业要求对出行成本和可达性等供求关系变化实现快速反应，而住宅区位则更多反映了房价和出行成本之间的平衡，结果很大程度上取决于工资情况。我们将现有模型中的出行成本约束替换为预算公式，可以把收入与消费通过新的变量联系起来。因此，方程9.1即可表示为：

其中，wi为地点i的平均工资水平，而rj代表地点j的平均房价（或适当时间段内折算后的租金）。方程9.22实际上计算的是方差，确保绝大多数出行消费处于工资和交通消费间的差异的平均值。假设越接近消费预算的极限人们重新选择住址的概率就越高，那么运用该变量和起点方程9.2中的一般变量产生的模型即可表示为：

我们可以用不同方式建立预算方程，因此该模型可以有多种变体，在有数据支持的情况下可以变成特定交通方式的模型，当然，分解方程也使得该模型能够用于不同工作群体和住宅类型。这就是我们提出的涵盖三个部门的扩展模型，其中当地服务设施和商业发展采用了不同于住宅模型的方式进行分析处理（Batty et al.，2011）。此外，在这类模型当中，实际交通量与租金、交通消费和购物消费呈正相关。(www.xing528.com)

当我们利用现有模型对交通消费变化进行检验时可以看出，人口区位分布变化相对于交通方式分配变化小一个数量级。仅仅2.5%的工作人口的居住地点发生相应变化，而我们对城市系统的经验以及人们通常对成本变化的反应都提醒我们，这一数值太低了。虽然在模型分析并没有体现，但是居住地变化几乎是第一顺序变化。方程9.23中的新模型（我们已经对其有了一些基本尝试）对交通消费和房价进行直接比较，表现出了更明显的变化。如果交通消费像测试场景的那样上涨100%，那么根据方程9.23模型，人口迁移率约为12%。因为当公路行车交通费上涨后，人们不得不降低在住房上的开销，也就需要找到更加便宜的住所，即产生了直接的区位影响。在扩展模型中，这种结构对区位分布影响很大。因此，成本变化带来的影响是相当现实的。实际上，未来在应用该模型及其拓展模型时，我们计划探索大量彼此不同但相互关联的场景，这样我们就可以检验人们对成本变化的敏感度及其产生的影响。由于模型的运转速度很快，可以生成上百种这样的场景，从而得出一些对此类行动进行训练的方法，进而使用户能够通过简单有效的方式探索未来的解决方案（Batty et al.，2011）。

我们关于未来发展趋势的最后尝试是关于用“熵-能源”模型支撑本模型以及其他相似模型。我们需要不断投入更多努力，才能在城市系统与能源的空间流动方式之间建立适当的联系。我们需要对自由熵提供更清晰的解释，并且深入分析能源在系统中流动的方式，二者在交通方式选择模型中是并行的。计算能源的问题之一在于，熵极大模型由于历史原因很难进行计量。而联系模型中交通成本参数和分区（标准化）函数的作用需要持续计算才能证明。这些都是在扩展模型研究中的热门问题。在扩展模型中能源变化的影响将会成为该模型持续发展的动力。因此，我们预测，本章研究的城市仿真将以城市物理形态和能源流动相结合的形式出现。为了实现创造和设计出更加可持续的城市，我们将会不断丰富有关城市形态的分析。