بهینه‌سازی یکپارچه تخصیص تراکم و کاربری زمین و طراحی شبکه حمل‌ونقل عمومی موردپژوهی: منطقه 22 تهران

با توجه به شواهد موجود از برهم‌کنش میان دو حوزه برنامه‌ریزی شهری و حمل‌ونقل شهری و هم‌افزایی بالقوه ناشی از تصمیم‌گیری یکپارچه این دو حوزه در راستای دستیابی به اهداف توسعه پایدار شهری، در این پژوهش مسئله تخصیص بهینه تراکم و کاربری و مکان‌یابی ایستگاه‌ها و کریدور حمل‌ونقل عمومی در قالب یک مسئله بهینه‌سازی ریاضی یکپارچه با اهداف چندگانه مدل‌سازی شده است. اهداف مدل با توجه به مبانی توسعه مبتنی بر حمل‌ونقل عمومی، عبارتند از: بیشینه‌سازی تراکم سکونت و فعالیت تخصیص یافته به نواحی مجاور ایستگاه‌های حمل‌ونقل، کمینه‌سازی فاصله شاخص اختلاط کاربری از مقدار مطلوب و کمینه‌سازی هزینه‌های احداث سامانه حمل‌ونقل عمومی. متغیرهای تصمیم مدل شامل کاربری و تراکم تخصیص یافته و مکان‌یابی ایستگاه‌ها و مسیرهای بهینه سامانه حمل‌ونقل عمومی هستند و محدودیت‌هایی در قالب الزامات توسعه سامانه حمل‌ونقل، عدم مغایرت اساسی با طرح‌های شهری فرادست و محدودیت‌های زیست‌محیطی به مدل افزوده شده است. به منظور حل مدل و تبدیل آن به یک مدل بهینه‌سازی تک هدفه از رویکرد نیل به آرمان استفاده شده است. مدل و رویکرد پیشنهادی در نمونه‌ای موردی در منطقه 22 تهران پیاده‌سازی و نتایج آن تحلیل شده است. نتایج نشان می‌دهد که برنامه‌ریزی همزمان کاربری و حمل‌ونقل می‌تواند به بهبود توام پوشش جمعیت، فعالیت و اختلاط کاربری در عین حفظ رقابت‌پذیری هزینه‌ای بیانجامد. گزینه انتخابی  از مجموعه پاسخ‌های پارتویی مدل نشان‌دهنده بهبود 12.2 و 20.6 درصدی پوشش جمعیت و فعالیت و 10.2 درصدی  اختلاط کاربری نسبت به متوسط گزینه‌های خبرگان در عین  افزایش تنها 2.5 درصدی هزینه به نسبت متوسط هزینه پیاده‌سازی گزینه‌های خبرگان است.

Integrated LandUse Allocation and Transit Network Design Problem Case Study: Tehran’s 22nd Region

Due to interactions between landuse and transportation and potential synergies of integrated urban landuse and transit planning, in this paper an integrated landuse allocation and transit network design problem is modelled as a multiobjective optimization problem. The objectives of the model include maximizing population and activity coverage of the transit corridor, optimizing landuse diversity and minimizing total costs of transit corridor implementation. Decision variables include landuse and density allocated to each block and the location of the stations and links of the transit corridor. Furthermore, several constraints for environmental issues and maximum allowable population and activity for each neighbourhood have also been incorporated into the model. The resultant multiobjective mixed integer nonlinear model is transformed into a single objective mixed integer linear programming model using goal attainment approach and a number of linearization techniques. The resultant approach is applied to a real case study in Tehran’s 22nd region and the results are analysed. The results show that the proposed model on average improves population coverage by 12.2 percent, activity coverage by 20.6 percent and landuse diversity by 10.2 percent while mainaing its cost competitiveness (with an average 2.5 percent increase in total costs).