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济南市住区建成环境与家庭出行能耗关系的量化研究
作 者: 杨阳
导 师: 张杰
学 校: 清华大学
专 业:
关键词: 住区建成环境 家庭出行能耗 多元线性回归模型
分类号: TU984.12
类 型: 博士论文
年 份: 2013年
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内容摘要
现阶段,中国交通能耗已约占社会总能耗的20%,与工业能耗和建筑能耗共同组成我国三大能源消费大户。特别是近年来随着城市化水平的提高,私人汽车数量的增长,我国城镇家庭出行能耗持续攀升,从而使得控制家庭出行能耗显得尤为重要。与技术创新侧重于交通工具能源利用率的提高不同,受田园城市、邻里单位、新城市主义等一系列科学规划思想的启发,本研究侧重探讨通过提倡混合的土地开发、宜人的步行环境、便捷的公交系统等措施鼓励城市居民更多的采用绿色交通出行,降低家庭出行能耗。本研究依托美国能源基金会资助项目“节能城市设计研究”课题(G-1008-13176),清华大学自主科研计划资助项目“华北南部地区特大城市节能住区形态与设计研究”课题(2011THZ0)和低碳能源大学联盟资助项目“低碳城市设计:从选择评估到政策实施”课题(2011LC002)完成。全文基于2009-2010年济南市20个小区的家庭出行数据,应用多元线性回归方法,构建了以住区建成环境变量、家庭社会经济特征变量、家庭交通工具所有情况变量和家庭态度偏好变量为自变量,家庭出行能耗为因变量的统计模型,就住区建成环境与家庭出行能耗关系进行经验研究;希望从降低家庭出行能耗的视角,对现阶段住区规划设计提出有益的建议。其中,住区建成环境变量不仅采用了土地混合度、路网交叉口密度、目的地可达性等建成环境指标;还基于中国居住区规划背景,设计了公共服务设施步行可达性指标。家庭出行能耗也按照出行目的不同进行了更详细的划分,不仅包括家庭总出行能耗,还包括家庭通勤能耗、家庭非通勤能耗、家庭日常购物出行能耗和家庭使用服务设施出行能耗。模型显示,住区建成环境与家庭出行能耗相关。其中,与家庭社会经济特征的影响相比,住区建成环境对家庭总出行能耗和家庭通勤能耗的影响相对较小;而对家庭非通勤能耗、日常购物出行能耗和使用服务设施出行能耗的影响相对较大。故本研究建议,住区规划设计可以通过居住和就业平衡、宜人的步行环境、良好的公共服务设施可达性等设计策略,实现降低家庭出行能耗。
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全文目录
摘要 3-4 Abstract 4-10 第1章 引言 10-28 1.1 研究背景 10-15 1.1.1 降低家庭出行能耗对节能减排有重要意义 10-12 1.1.2 缺少住区建成环境与家庭出行能耗关系的深入研究 12-14 1.1.3 统计模型方法的应用和流行 14-15 1.2 问题的提出 15-18 1.2.1 研究主题 15 1.2.2 概念释义 15-17 1.2.3 研究难点 17-18 1.3 文献综述 18-25 1.3.1 国外研究综述 19-22 1.3.2 国内研究综述 22-25 1.4 论文结构安排 25-28 1.4.1 主要内容 25 1.4.2 章节结构 25-28 第2章 研究思路与方法 28-49 2.1 量化研究思路概述 28-31 2.1.1 量化研究的一般范式 28-30 2.1.2 本研究统计模型的建立和分析框架 30-31 2.2 本研究统计模型的变量 31-37 2.2.1 国内外相关研究分析 31-34 2.2.2 确定家庭出行能耗模型的变量 34-36 2.2.3 统计模型变量量化设计思路简介 36-37 2.3 本研究统计模型的数学形式 37-41 2.3.1 统计模型方法简介 37-38 2.3.2 国内外相关研究分析 38-39 2.3.3 确定家庭出行能耗模型的数学形式 39-40 2.3.4 统计模型的基本假设 40-41 2.4 本研究数据收集方法 41-48 2.4.1 数据收集的任务框架 41-42 2.4.2 家庭出行记录的获取 42-44 2.4.3 家庭出行能耗的估算 44-47 2.4.4 住区建成环境数据的获取 47-48 2.5 本章小结 48-49 第3章 样本选择与基本统计分析 49-71 3.1 济南城市概况 49-56 3.1.1 自然经济社会条件 49-51 3.1.2 城市与住宅发展历史 51-52 3.1.3 济南城市能耗现状 52-56 3.2 小区样本的选择 56-60 3.2.1 理想的随机抽象方法 56-57 3.2.2 小区样本选择的实际标准 57-58 3.2.3 具体小区样本介绍 58-60 3.3 家庭样本的选择 60-61 3.3.1 理想的随机抽样方法 60 3.3.2 家庭样本选择的实际方法 60-61 3.3.3 其他注意事项 61 3.4 样本小区的基本统计分析 61-70 3.4.1 小区家庭社会经济特征分析 61-64 3.4.2 小区家庭交通工具所有情况分析 64-65 3.4.3 小区家庭出行能耗分析 65-70 3.5 本章小结 70-71 第4章 住区建成环境对家庭总出行能耗的影响 71-110 4.1 研究设计 71-76 4.1.1 本章研究目的与内容 71-72 4.1.2 国内外相关研究分析 72-73 4.1.3 样本范围与数据简介 73-76 4.2 住区建成环境变量设计 76-93 4.2.1 密度维度 常用规划控制指标 76-79 4.2.2 多样性维度 土地混合度指标 79-82 4.2.3 设计维度 交叉口密度指标 82-86 4.2.4 设计维度 路网均衡度指标 86-89 4.2.5 目的地可达性维度 商圈可达性指标 89-92 4.2.6 住区建成环境变量的基本统计分析 92-93 4.3 其他变量设计 93-99 4.3.1 家庭总出行能耗变量 93-94 4.3.2 家庭社会经济变量 94-97 4.3.3 家庭交通工具所有变量 97-98 4.3.4 家庭交通出行偏好变量 98-99 4.4 回归结果与分析 99-108 4.4.1 社会经济特征等变量对家庭总出行能耗的影响 99-102 4.4.2 住区建成环境变量对家庭总出行能耗的影响 102-104 4.4.3 重要变量对家庭总出行能耗影响的量化与比较 104-108 4.5 本章小结 108-110 第5章 住区建成环境对家庭通勤与非通勤能耗的影响 110-155 5.1 研究设计 110-113 5.1.1 本章研究目的与内容 110-111 5.1.2 国内外相关研究分析 111-112 5.1.3 样本范围与数据简介 112-113 5.2 家庭通勤与非通勤能耗的计算 113-120 5.2.1 家庭出行能耗分类与思考 113-115 5.2.2 家庭出行能耗构成的权重与思考 115-118 5.2.3 家庭通勤与非通勤能耗变量设计与基本统计分析 118-120 5.3 线性回归模型的自变量设计 120-125 5.3.1 家庭社会经济变量 120-122 5.3.2 家庭交通工具所有变量 122-123 5.3.3 家庭交通出行偏好变量 123 5.3.4 家庭节能意识偏好变量 123-124 5.3.5 住区建成环境变量设计 124-125 5.4 回归结果与分析 125-151 5.4.1 各出行能耗模型配适度指标(R2/Adj-R2)分析 125-127 5.4.2 社会经济特征等变量对家庭出行能耗的影响 127-137 5.4.3 住区建成环境对家庭出行能耗的影响 137-147 5.4.4 重要变量对家庭出行能耗影响的量化与比较 147-151 5.5 本章小结 151-155 第6章 住区公共服务设施对家庭非通勤能耗的影响 155-188 6.1 研究设计 155-159 6.1.1 本章研究目的与内容 155-157 6.1.2 国内外相关研究分析 157-158 6.1.3 样本范围与数据简介 158-159 6.2 居民公共服务设施偏好变量设计 159-164 6.2.1 居民公共服务设施偏好收集 159-160 6.2.2 居民公共服务设施偏好指标基本统计分析 160-162 6.2.3 居民社会经济等特征对其公共服务设施偏好的影响 162-164 6.3 小区公共服务设施步行可达性变量设计 164-167 6.3.1 样本小区公共服务设施评价 164-166 6.3.2 小区公共服务设施步行可达性指标基本统计分析 166-167 6.4 住户公共服务设施步行可达性变量设计 167-171 6.4.1 住户公共服务设施步行可达性评价:基于 GIS 的路径分析 167-169 6.4.2 住户公共服务设施步行可达性指标基本统计分析 169-171 6.5 其他变量设计 171-174 6.5.1 家庭社会经济变量 171 6.5.2 家庭交通工具所有变量 171 6.5.3 家庭非通勤能耗的构成 171-174 6.6 回归结果与分析 174-186 6.6.1 居民公共服务设施偏好对家庭非通勤能耗的影响 174-178 6.6.2 小区公共服务设施步行可达性变量对家庭非通勤能耗的影响 178-182 6.6.3 住户公共服务设施步行可达性变量对家庭非通勤能耗的影响 182-186 6.7 本章小结 186-188 第7章 总结 188-198 7.1 思考与建议 188-192 7.1.1 主要结论概述 188-190 7.1.2 规划设计建议 190-192 7.2 创新点与不足 192-194 7.2.1 研究的创新点 192-193 7.2.2 有待解决的问题 193-194 7.3 本研究的理论与现实意义 194-195 7.3.1 理论意义 194-195 7.3.2 现实意义 195 7.4 后续研究展望 195-198 7.4.1 家庭出行能耗模型的深化 195-196 7.4.2 数据平台与荟萃分析(meta-analysis) 196 7.4.3 工具设计与实践应用 196-198 参考文献 198-205 致谢 205-207 附录 A 济南市 2009 年家庭入户调研问卷(部分) 207-209 附录 B 济南市 2010 年家庭入户调研问卷 209-212 附录 C 2010 年数据下的家庭总出行能耗模型回归结果 212-215 附录 D 济南市 20 个小区周边 1000 米范围内路网图 215-222 附录 E 济南市 20 个小区周边 1000 米范围内土地利用图 222-226 附录 F 回归模型解释变量方差膨胀因子(VIF)一览 226-234 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 234
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中图分类: > 工业技术 > 建筑科学 > 区域规划、城乡规划 > 城市规划 > 城市规划布局 > 居住区规划
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