التنبؤ باستخدام الأراضي
يهدف التنبؤ باستخدام الأراضي إلى توقع توزيع وكثافة الأنشطة المولدة للرحلات في المناطق الحضرية . عمليًا، تعتمد نماذج استخدام الأراضي على الطلب ، مستخدمةً كمدخلات المعلومات الإجمالية عن النمو الناتجة عن نشاط التنبؤ الاقتصادي الإجمالي . وتُعد تقديرات استخدام الأراضي مدخلات أساسية في عملية تخطيط النقل .
تبدأ مناقشة التنبؤ باستخدام الأراضي باستعراض دراسة النقل في منطقة شيكاغو (CATS). أنجز باحثو CATS عملاً مثيراً للاهتمام، لكنهم لم يتوصلوا إلى نموذج تنبؤ قابل للتطبيق على نطاق واسع، وعمل باحثون آخرون على تطوير نماذج مماثلة. بعد استعراض عمل CATS، ستنتقل المناقشة إلى أول نموذج معروف ومُقلّد على نطاق واسع: نموذج لوري الذي طوره إيرا إس. لوري أثناء عمله في دراسة بيتسبرغ الاقتصادية الإقليمية . تتوفر الآن نماذج لوري من الجيلين الثاني والثالث وتُستخدم على نطاق واسع، بالإضافة إلى ميزات مثيرة للاهتمام مُدمجة في نماذج أخرى غير شائعة الاستخدام.
اليوم، تُعدّ أنشطة تخطيط النقل التابعة لمنظمات التخطيط الحضري مركزاً لرعاية نماذج استخدام الأراضي الإقليمية وتطويرها. في الولايات المتحدة، يتزايد الاهتمام بهذه النماذج واستخدامها بسرعة، بعد فترة طويلة من الاستخدام المحدود. كما يوجد اهتمام كبير بها في أوروبا وغيرها من المناطق.
على الرغم من أن غالبية هيئات التخطيط الحضري في الولايات المتحدة لا تستخدم نماذج رسمية لاستخدام الأراضي، إلا أننا بحاجة إلى فهم هذا الموضوع: فالمفاهيم والأدوات التحليلية تُشكّل كيفية التفكير في قضايا استخدام الأراضي والنقل والتعامل معها. ويحظى هذا الموضوع باهتمام كبير في الأوساط البحثية، حيث شهد تطورات هامة؛ وقد ظهر جيل جديد من نماذج استخدام الأراضي، مثل LEAM و UrbanSim، منذ تسعينيات القرن الماضي، وهي نماذج تختلف عن النماذج التجميعية، وتُدمج ابتكارات في نمذجة الاختيار المنفصل، والمحاكاة الجزئية، والديناميكيات، ونظم المعلومات الجغرافية.
تحليل استخدام الأراضي في دراسة النقل بمنطقة شيكاغو
باختصار، اعتمد تحليل CATS في خمسينيات القرن الماضي على التخطيط اليدوي لتوزيع النمو. وكانت النتيجة خرائط طُوّرت وفق قواعد محددة. استندت قواعد تخصيص استخدام الأراضي إلى أحدث المعارف والمفاهيم، ومن الصعب انتقاد CATS في هذا الصدد. استفاد CATS من أعمال كولين كلارك الواسعة حول توزيع الكثافة السكانية حول مراكز المدن. كانت نظريات شكل المدينة متاحة، ولا سيما مفاهيم القطاعات والدوائر المتداخلة . كانت مفاهيم البيئة الحضرية مهمة في جامعة شيكاغو وجامعة ميشيغان . بدأ علماء الاجتماع وعلماء السكان في جامعة شيكاغو سلسلة من الدراسات الاستقصائية للأحياء ذات طابع بيئي. درس دوغلاس كارول ، مدير CATS، على يد آموس هاولي ، عالم البيئة الحضرية في ميشيغان.

درس كولين كلارك الكثافة السكانية للعديد من المدن، ووجد آثارًا مشابهة لتلك الموضحة في الشكل. تُظهر البيانات التاريخية كيف تغير منحنى الكثافة على مر السنين. وللتنبؤ بالمستقبل، تُستخدم التغيرات في المعايير كدالة للزمن لتوقع شكل الكثافة في المستقبل، ولنقل خلال 20 عامًا. تتمدد المدينة بشكل يشبه النهر الجليدي. وتُحدد المساحة تحت المنحنى من خلال توقعات السكان.
أجرى فريق CATS مسوحات شاملة لاستخدامات الأراضي والأنشطة، مستفيدًا من أعمال لجنة التخطيط في مدينة شيكاغو. وقد حددت دراسة هوك للأنشطة المتوقعة استخدامات الأراضي - أي الأنشطة التي يمكن استيعابها ضمن منحنى الكثافة السكانية. وتم عرض بيانات استخدامات الأراضي الحالية في مقاطع عرضية، وتخصيص استخدامات الأراضي بما يتوافق مع النمط القائم.
قُسّمت منطقة الدراسة إلى مناطق تحليل النقل : مناطق صغيرة ذات نشاط مكثف، ومناطق أكبر في المناطق الأخرى. وقد عكس مخطط CATS الأصلي ارتباطاته بجامعة ولاية إلينوي. وامتدت المناطق بعيدًا عن المدينة. وتم تحديد هذه المناطق للاستفادة من بيانات التعداد السكاني على مستوى الأحياء والتقسيمات المدنية الفرعية. كما سعت إلى تحقيق تجانس في استخدام الأراضي وخصائص البيئة الحضرية.
كما ذُكر، اعتمدت أولى توقعات استخدام الأراضي في مركز دراسات النقل والتكنولوجيا (CATS) على أساليب يدوية لتوزيع المشاريع. ولا ننتقد هذه الأساليب اليدوية، فقد فرضتها حالة الحواسيب وأنظمة البيانات آنذاك. كان تخصيص استخدام الأراضي قائمًا على قواعد محددة، وكان النمو هو العامل الحاسم، إلى جانب مدخلات الدراسة الاقتصادية. وأشار النمو إلى ضرورة تغيير نطاق الكثافة السكانية . وتم تخصيص استخدامات الأراضي الناتجة عن مزيج الأنشطة بناءً على اعتبارات "أين تتوفر الأراضي؟" و"ما هو الاستخدام الحالي؟". بعض أنواع الأنشطة يسهل تخصيصها، مثل مصانع الصلب والمستودعات، وغيرها.
من الناحية المفاهيمية، تبدو قواعد التخصيص مهمة. ثمة ترابط مكاني كبير في استخدامات الأراضي الحضرية، وهو مدفوع بتأثير المسار التاريخي : فقد بدأ هذا النوع من الممارسات هنا، وهو يُنبئ بمزيد من التكرار. وقد فُقد هذا الترابط إلى حد ما عند الانتقال من الأساليب اليدوية إلى النماذج التحليلية.
لم يلقَ إجراء CATS استحسانًا لدى مجموعة النظراء المهنيين الناشئين في مجال تخطيط النقل الحضري، وفي أواخر الخمسينيات من القرن الماضي، برز اهتمام بتطوير إجراءات التنبؤ التحليلي. وفي الوقت نفسه تقريبًا، ظهرت اهتمامات مماثلة لتلبية احتياجات إعادة تطوير المناطق الحضرية وتخطيط شبكات الصرف الصحي، كما برز الاهتمام بالتحليل الحضري التحليلي في العلوم السياسية والاقتصاد والجغرافيا.
نموذج لوري

عقب انتهاء عمل مشروع CATS مباشرةً، بدأت عدة وكالات ومحققين باستكشاف تقنيات التنبؤ التحليلي، وبين عامي 1956 وأوائل الستينيات، تطورت العديد من تقنيات النمذجة. يقدم إيروين (1965) مراجعةً لحالة النماذج الناشئة. وقد حظي نموذج لوري، أحد هذه النماذج، باعتماد واسع النطاق.
بدعمٍ مبدئي من منظمات محلية، ولاحقًا بمنحة من مؤسسة فورد إلى مؤسسة راند ، أجرى إيرا إس. لوري دراسةً استمرت ثلاث سنوات في منطقة بيتسبرغ الحضرية. (سيتم تناول العمل في مؤسسة راند لاحقًا). كانت البيئة غنيةً بالبيانات، وتوفرت علاقات مهنية جيدة في ظل التركيز المتزايد على الموقع والاقتصادات الإقليمية في قسم الاقتصاد بجامعة بيتسبرغ تحت قيادة إدغار إم. هوفر . يُظهر المخطط الانسيابي هيكل نموذج لوري.
يوضح المخطط الانسيابي منطق نموذج لوري، وهو نموذج قائم على الطلب. يستجيب النموذج أولًا لزيادة فرص العمل الأساسية، ثم يستجيب للتأثيرات المترتبة على أنشطة الخدمات. وكما عالج لوري نموذجه، وكما يُبين المخطط الانسيابي، يتم حل النموذج بالتكرار. إلا أن بنية النموذج تجعل التكرار غير ضروري.
على الرغم من أن اللغة المستخدمة لتبرير مواصفات النموذج هي لغة اقتصادية، وأن لوري اقتصادي، إلا أن النموذج ليس نموذجاً اقتصادياً. فالأسعار والأسواق وما شابهها لا تدخل في حساباته.
ستوضح مراجعة منشورات لوري أسباب انتشار منهجه على نطاق واسع. فقد كان هذا المنشور أول شرح شامل لنموذج، وتحليل البيانات، ومعالجة المشكلات، والحسابات. يتميز أسلوب لوري بالكتابة الممتازة، فهو صريح ويناقش منطقه بوضوح. يمكن للمرء أن يتخيل محللاً يقرأ كتابات لوري ويفكر: "نعم، أستطيع فعل ذلك".
إن انتشار ابتكارات هذا النموذج أمرٌ مثيرٌ للاهتمام. لم يكن لوري يعمل في مجال الاستشارات، وكانت علاقاته الشخصية مع المتخصصين في النقل محدودة للغاية. انصبّ اهتمامه، ولا يزال، على اقتصاديات الإسكان. لم يمارس لوري أي نوع من "التسويق" تقريبًا. نستنتج من ذلك أن الناس سيولون اهتمامًا للكتابة الجيدة والفكرة التي حان وقتها.
يعتمد النموذج بشكل كبير على الجاذبية أو التفاعل الذي يتلاشى مع المسافة . كان استخدام أفكار "نموذج الجاذبية" شائعًا في الوقت الذي طور فيه لوري نموذجه؛ بل إن فكرة نموذج الجاذبية كانت موجودة منذ مئة عام على الأقل آنذاك. وقد خضع النموذج للعديد من التحسينات في وقت عمل لوري؛ حيث قدم أشخاص مثل آلان فورهيس ، ومورت شنايدر ، وجون هامبورغ ، وروجر كريغون ، ووالتر هانسن إسهامات مهمة. (انظر كاروثرز 1956).
شكّل نموذج لوري نقطة انطلاق للعديد من الدراسات. وقد تتبّع غولدنر (1971) أثره والتعديلات التي أُجريت عليه. واستخدمه ستيفن بوتنام في جامعة بنسلفانيا لتطوير نموذج PLUM ( نموذج استخدام الأراضي الإسقاطي ) ونموذج I(التزايدي)PLUM. ونُقدّر أن مشتقات لوري تُستخدم في معظم دراسات منظمات التخطيط الحضري، إلا أن معظم الباحثين اليوم لا يُدركون إرث لوري، إذ لا تختلف هذه المشتقات عنه إلا قليلاً.
نموذج بنسلفانيا وجيرسي

لم يكن لتحليل منطقة بنسلفانيا ونيوجيرسي ( منطقة فيلادلفيا الكبرى ) تأثير يُذكر على ممارسات التخطيط. ومع ذلك، فهو يُوضح ما كان يُمكن للمخططين فعله، بالنظر إلى المعارف المتاحة. ويُعدّ هذا التحليل مدخلاً لبعض أعمال الباحثين غير المتخصصين في التخطيط.
شملت دراسة PJ نطاقًا واسعًا من المفاهيم والتقنيات، متجاوزةً جهود CATS ولوري، لا سيما الاستفادة من التطورات التي ظهرت في أواخر الخمسينيات. حظيت الدراسة بتمويل جيد، واعتبرتها الولاية ومكتب الطرق العامة جهدًا بحثيًا وتخطيطيًا عمليًا. كان مديرها متخصصًا في الإدارة العامة، وكان كبار العاملين فيها منتسبين إلى قسم التخطيط الحضري في جامعة بنسلفانيا. كانت دراسة PJ ذات توجه تخطيطي وسياسي.
استندت دراسة بي جيه إلى عدة عوامل كانت سائدة آنذاك. أولًا، كان هناك حماس كبير لتحليل النشاط الاقتصادي والرياضيات التطبيقية التي استخدمها، والتي كانت في البداية تعتمد على البرمجة الخطية . وكان تي جيه كوبمانز ، مطور تحليل النشاط، قد عمل في قطاع النقل. وكان هناك طلب متزايد على تطبيقات النقل (والاتصالات)، وكانت الأدوات والمتخصصون المهتمون متوفرة.
أُجريت دراسات حول التدفقات على الشبكات، عبر العقد، وموقع النشاط. اقترح أوردن (1956) استخدام معادلات الحفظ عندما تتضمن الشبكات أنماطًا وسيطة؛ وتناول بيكمان ومارشاك ( 1955) التدفقات من مصادر المواد الخام عبر مصانع التصنيع إلى السوق، بينما تناول غولدمان (1958) تدفقات السلع وإدارة المركبات الفارغة.
كما تم تناول مسائل التدفق الأقصى والتركيب (بولدريف 1955، جوموري وهو 1962، فورد وفولكرسون 1956، كالابا وجونكوسا 1956، بولاك 1964). وتناول بالينسكي (1960) مسألة التكلفة الثابتة . وأخيرًا، تناول كوبر (1963) مسألة الموقع الأمثل للعقد. وتناول غاريسون وماربل (1958) مسألة الاستثمار في سعة الروابط، بينما أثار كواندت (1960) وبيرمان (1974) مسألة العلاقة بين طول وحدة التخطيط الزمنية وقرارات الاستثمار.
كانت مجموعة ثانية من العناصر الأساسية تتطور في اقتصاديات الموقع ، والعلوم الإقليمية ، والجغرافيا . قام إدغار دان (1954) بتوسيع تحليل فون ثونين الكلاسيكي لموقع استخدامات الأراضي الريفية. كما أُجريت دراسات عديدة في أوروبا حول العلاقات المتبادلة بين النشاط الاقتصادي والنقل، لا سيما خلال عصر نشر السكك الحديدية، من قِبل اقتصاديين ألمان وإسكندنافيين. جرى تجميع هذه الدراسات وتطويرها في ثلاثينيات القرن العشرين على يد أوغست لوش ، وتُرجم كتابه "موقع الأنشطة الاقتصادية" إلى الإنجليزية في أواخر أربعينيات القرن العشرين. كما نُشر عمل إدغار هوفر الذي يحمل نفس العنوان في أواخر أربعينيات القرن العشرين. كان تحليل دان بيانيًا في معظمه؛ إذ افترض التوازن الساكن من خلال حساب المعادلات والمجاهيل. لم يتضمن العمل أي دراسات تجريبية (على عكس غاريسون 1958). بالنسبة لعصره، كان عمل دان أنيقًا للغاية.
سرعان ما تبع ذلك عمل ويليام ألونسو (1964). وقد استلهم هذا العمل بشكل كبير من عمل دان، وكان أيضًا من إنتاج جامعة بنسلفانيا. ورغم أن كتاب ألونسو لم يُنشر حتى عام 1964، إلا أن محتواه كان معروفًا على نطاق واسع قبل ذلك، إذ كان موضوعًا لأوراق بحثية في اجتماعات مهنية وندوات لجنة الاقتصاد الحضري . وقد حظي عمل ألونسو بشهرة أوسع بكثير من عمل دان، ربما لأنه ركز على المشكلات الحضرية "الجديدة". فقد طرح مفهوم إيجار الأرض، وتناول مسألة مساحة الأرض المستهلكة كدالة لإيجار الأرض.
كان كتاب وينغو (1961) متاحًا أيضًا. وقد اختلف في أسلوبه ومضمونه عن كتابي ألونسو ودن، وتناول بشكل أكبر قضايا السياسة والتخطيط. وقد قام كتاب دن المهم، وإن لم يحظَ بشهرة واسعة، بتحليل إيجار الموقع، وهو الإيجار الذي أشار إليه مارشال باسم إيجار الموقف. وكانت معادلته الأساسية كالتالي:
حيث: R = الإيجار لكل وحدة أرض، P = سعر السوق لكل وحدة منتج، c = تكلفة الإنتاج لكل وحدة منتج، d = المسافة إلى السوق، و t = تكلفة النقل للوحدة.
بالإضافة إلى ذلك، كانت هناك أيضًا جداول العرض والطلب.
يُعدّ هذا الطرح الذي وضعه دان مفيدًا للغاية، إذ يُبيّن كيفية ارتباط إيجار الأرض بتكلفة النقل. وكانت نقطة انطلاق تحليل ألونسو الحضري مشابهة لنقطة انطلاق دان، مع أنه أولى اهتمامًا أكبر لآلية تصفية السوق من خلال تنافس الجهات الفاعلة على المساحات.
لقد تعمقت مسألة كيفية ارتباط الإيجارات بالنقل تحديدًا بفضل أولئك الذين استغلوا خصائص الازدواجية في البرمجة الخطية. أولًا، ظهر منظور توازن الأسعار المكاني، كما في هندرسون (1957، 1958). ثانيًا، دمج ستيفنز (1961) مفهومي الإيجار والنقل في ورقة بحثية بسيطة ومثيرة للاهتمام. إضافةً إلى ذلك، أوضح ستيفنز بعض خصائص الأمثلية وناقش اتخاذ القرارات اللامركزية. تستحق هذه الورقة البحثية البسيطة الدراسة لذاتها، ولأن النموذج المستخدم في دراسة PJ نقل التحليل إلى المنطقة الحضرية، وهي خطوة هامة.
استخدمت ورقة ستيفنز البحثية لعام 1961 نسخة البرمجة الخطية لمسألة نقل وتخصيص وإعادة توزيع الكتل التي طرحها كوبمانز وهيتشكوك وكانتوروفيتش. وقدّم تحليله رابطًا واضحًا بين النقل وريع الموقع. كان التحليل واضحًا تمامًا، ويمكن توسيعه بسهولة. واستجابةً لبدء دراسة PJ، طوّر هربرت وستيفنز (1960) النموذج الأساسي لهذه الدراسة. تجدر الإشارة إلى أن هذه الورقة نُشرت قبل ورقة عام 1961، ومع ذلك، فقد كانت ورقة عام 1961 هي الأسبق في فكر ستيفنز.
كان نموذج هربرت-ستيفنز يتمحور حول الإسكان، وكانت الدراسة الشاملة ترى أن الهدف من استثمارات النقل والخيارات السياسية ذات الصلة هو جعل فيلادلفيا مكانًا جيدًا للعيش. وعلى غرار ورقة ستيفنز البحثية لعام 1961، افترض النموذج أن الخيارات الفردية ستؤدي إلى التحسين الأمثل الشامل.
قُسّمت منطقة بي جيه إلى u مناطق صغيرة، تضم كل منها n مجموعة أسرية و m مجموعة سكنية. حُدّدت كل مجموعة سكنية بناءً على نوع الشقة، ومستوى المرافق في الحي (الحدائق، المدارس، إلخ)، ومجموعة الرحلات المرتبطة بالموقع. يوجد دالة هدف:
حيث يُمثل x ihk عدد الأسر في المجموعة i التي اختارت الحزمة السكنية h في المنطقة k . أما العناصر بين قوسين فهي bih (الميزانية التي خصصتها i للحزمة h ) و c ihk ، تكلفة شراء h في المنطقة k . باختصار، يتم تعظيم مجموع الفروقات بين ما ترغب الأسر في دفعه وما يتعين عليها دفعه؛ أي يتم تعظيم الفائض. لا تُحدد المعادلة الجهة التي تحصل على الفائض: فهو يُقسم بين الأسر ومُقدمي السكن بطريقة غير معروفة. توجد معادلة قيد لكل منطقة تُحدد استخدام الأراضي للسكن بما يتناسب مع عرض الأراضي المتاح.
حيث: s ih = الأرض المستخدمة للحزمة h L k = عرض الأرض في المنطقة k
وهناك معادلة تقييد لكل مجموعة أسرية تضمن أن يتمكن جميع الناس من إيجاد مسكن.
حيث: N i = عدد الأسر في المجموعة i
يُعدّ متغير السياسة واضحًا، وهو الأراضي المتاحة في المناطق. ويمكن توفير الأراضي من خلال تغيير تقسيم المناطق وإعادة تطويرها. كما يُعدّ متغير سياسة آخر واضحًا عند كتابة الصيغة الثنائية لمسألة التعظيم، وهو:
رهناً بما يلي:
المتغيرات هي r k (الإيجار في المنطقة k ) و v i، وهو متغير دعم غير مقيد خاص بكل فئة من الأسر. من البديهي أن تكون السياسة أفضل لبعض الفئات من غيرها، وهذا هو الأساس المنطقي وراء متغير الدعم. يُعد متغير الدعم أيضًا متغيرًا سياسيًا، إذ قد يختار المجتمع دعم ميزانيات الإسكان لبعض الفئات. وقد تُجبر معادلات القيود على اتخاذ مثل هذه الإجراءات السياسية.
من الواضح أن مخطط هربرت-ستيفنز مثير للاهتمام للغاية. ومن الواضح أيضًا أنه يركز على الإسكان، وأن ارتباطه بتخطيط النقل ضعيف. تتضح الإجابة عند دراسة المخطط ككل، أي المخطط الانسيابي لإحدى دورات النموذج. لا يتطلب فهم آلية عمل المخطط دراسة معمقة. لا يُقدم المخطط معلومات كافية عن النقل، إذ تُعرض التغييرات في نظام النقل فيه كما لو كانت مسألة سياسية.
تظهر كلمة "محاكاة" في المربعات الخامس والثامن والتاسع. سيقول مصممو نموذج PJ: "نحن نتخذ قرارات بشأن تحسينات النقل من خلال دراسة كيفية تأثير هذه التحسينات على التنمية الحضرية. ومعيار الجدارة هو الفائض الاقتصادي الناتج في قطاع الإسكان".
أولى الأكاديميون اهتمامًا بدراسة بي جيه. وكانت لجنة الاقتصاد الحضري نشطة آنذاك، بتمويل من مؤسسة فورد لدعم تطوير مجال الاقتصاد الحضري الناشئ. وكانت اللجنة تجتمع بانتظام في فيلادلفيا لمراجعة أعمال بي جيه. ومع تقدم الدراسة، قلّ انخراط ستيفنز وهيربرت. وقدّم هاريس قيادة فكرية، ونشر عددًا لا بأس به من المؤلفات حول الدراسة (1961، 1962). ومع ذلك، كان تأثير بي جيه على ممارسات التخطيط معدومًا. لم تُعطِ الدراسة الأولوية لقطاع النقل، وواجهت مشاكل بيانات مستعصية. وُعد بالكثير لكن لم يُنفّذ. وكان نموذج لوري متاحًا بالفعل.
نموذج كاين

في حوالي عام ١٩٦٠، قدمت مؤسسة فورد منحةً لمؤسسة راند لدعم الأبحاث المتعلقة بمشاكل النقل الحضري. (وقد دُعم عمل لوري جزئيًا بهذه المنحة). أُجريت هذه الأبحاث في قسم الخدمات اللوجستية بمؤسسة راند، حيث كان يعمل الاقتصاديون. وكان رئيس هذا القسم آنذاك تشارلز زويك، الذي سبق له العمل في مجال النقل.
تنوعت أعمال مؤسسة راند بين التكنولوجيا الجديدة وتكلفة حفر الأنفاق، وصولاً إلى نماذج وتحليلات التخطيط الحضري ذات الآثار السياسية. كان بعض الباحثين في راند موظفين دائمين، بينما تم استقدام معظمهم لفترات قصيرة. نُشرت الأعمال بأشكال متعددة: أولاً في سلسلتي راند P وRM، ثم في منشورات متخصصة أو في كتب. غالباً ما يتوفر العمل الواحد بأشكال مختلفة في مصادر متعددة.
على الرغم من تنوع المواضيع وأساليب العمل، إلا أن هناك موضوعًا واحدًا يربط أعمال مؤسسة راند، ألا وهو البحث عن أدلة إرشادية للسياسات الاقتصادية. ويتضح هذا الموضوع في كتاب كاين (1962)، الذي ناقشه دي نوفيل وستافورد، والشكل مقتبس من كتابهما.
تناول نموذج كاين الآثار المباشرة وغير المباشرة. لنفترض زيادة الدخل. لهذه الزيادة تأثير مباشر على وقت السفر، وآثار غير مباشرة من خلال استخدام الأراضي، وامتلاك السيارات، واختيار وسيلة النقل. وقد أسفرت الأبحاث التي دُعمت في مؤسسة راند عن كتاب ماير، كاين، ووهل (1964). كان لهذه الأجزاء من العمل في راند تأثير كبير على التحليلات اللاحقة (ولكن ليس على الممارسة بقدر ما كان على السياسة). أصبح جون ماير رئيسًا للمكتب الوطني للبحوث الاقتصادية ، وعمل على إعادة توجيه مسارات عمله. شكّل التحليل الحضري على طريقة كاين جوهر جهد استمر لعدة سنوات، وأسفر عن منشورات مطولة (انظر، على سبيل المثال، جي. إنجرام وآخرون، نموذج المحاكاة الحضرية للمكتب الوطني للبحوث الاقتصادية، مطبعة جامعة كولومبيا، 1972). بعد خدمته في القوات الجوية، انتقل كاين إلى جامعة هارفارد، حيث تولى في البداية إعادة إدارة قسم التخطيط الحضري. بعد فترة، انتقل إلى كلية كينيدي، وقاد، إلى جانب خوسيه أ. غوميز إيبانيز، وجون ماير، وسي. إنغرام، الكثير من العمل بأسلوب تحليل السياسات الاقتصادية. انتقل مارتن وول من مؤسسة راند، في نهاية المطاف، إلى جامعة كارنيجي ميلون، حيث واصل أسلوبه في العمل (انظر على سبيل المثال وول 1984).
ألعاب موجهة نحو السياسات
كانت فكرة محاكاة تأثير السياسات على التنمية الحضرية محور مؤتمر عُقد في جامعة كورنيل مطلع ستينيات القرن الماضي؛ حيث شُكّلت لجان بحثية، وبرزت عدة مسارات بحثية. طوّر عدد من الباحثين ألعاب محاكاة بسيطة نسبيًا (بمعايير اليوم). كان تطوير استخدام الأراضي نتاجًا لقوى طبيعية، وتمثّلت المشكلة في الصراعات بين المطورين والمخططين عندما يتدخل المخططون في النمو. يُعدّ كلٌّ من CLUG و METROPOLIS من أشهر منتجات هذا المسار البحثي (كانا بمثابة لعبة SimCity في ذلك الوقت)؛ ولا بدّ من وجود ما بين عشرين وثلاثين لعبة أخرى مماثلة تُحاكي الصراع بين المخططين والمطورين في السياق السياسي. ويبدو أنه لم تُبذل محاولات جادة تُذكر لتحليل استخدام هذه الألعاب في صياغة السياسات واتخاذ القرارات، باستثناء ما قامت به شركة Environmetrics.
أسس بيتر هاوس، أحد رواد مؤتمر كورنيل، علم القياس البيئي في أوائل الستينيات. وقد بدأ هذا العلم أيضاً بأفكار بسيطة نسبياً في مجال الألعاب. وعلى مدى عشر سنوات تقريباً، تحسّنت شمولية أجهزة الألعاب تدريجياً، وعلى عكس مناهج الألعاب الأخرى، لعب النقل دوراً في صياغتها. انتقل عمل علم القياس البيئي إلى وكالة حماية البيئة، واستمر لفترة في مركز واشنطن للدراسات البيئية التابع للوكالة.
تم تعميم نموذج يُعرف باسم "حوض النهر" ليصبح "نموذج التقييم البيئي العام" (GEM)، ومن ثم انبثق منه "نموذج التقييم البيئي الاستراتيجي" (SEAS) و"ابن نموذج التقييم البيئي الاستراتيجي" (SOS). وقد شهدت هذه النماذج تطورات كبيرة مع تعميمها، يصعب حصرها هنا.
الأمر الأكثر إثارة للاهتمام هو التغير في طريقة استخدام النماذج. فقد تحول استخدامها من مجرد "لعب ألعاب" إلى "تقييم أثر السياسات الفيدرالية". يُنظر إلى النموذج (معادلاته وبياناته) على أنه نموذج عام لمدينة أو مدن. وهو يجيب على السؤال التالي: ما هو أثر السياسات المقترحة على المدن؟
من الأمثلة على الإجابة عن الأسئلة العامة دراسة لابيل وموسى (1983). طبق لابيل وموسى عملية UTP على مدن نموذجية لتقييم أثر سياسات متعددة. ولا يخفى على أحد سبب استخدام هذا النهج، إذ انتقل هاوس من وكالة حماية البيئة إلى وزارة الطاقة، وأُعدت الدراسة لمكتبه.
جامعة نورث كارولينا
بدأت مجموعة في تشابل هيل، بقيادة ستيوارت تشابين بشكل رئيسي، عملها باستخدام أدوات تحليل بسيطة تُشبه إلى حد ما تلك المستخدمة في الألعاب. وشملت نتائجها دراسات تشابين (1965)، وتشابين وإتش سي هايتاور (1966)، وتشابين ووايس (1968). ركزت هذه المجموعة لاحقًا على: (1) كيفية قيام الأفراد بالمفاضلة بين الخيارات عند اختيار العقارات السكنية، (2) أدوار المطورين وقراراتهم في عملية التنمية الحضرية، و(3) المعلومات المتعلقة بالخيارات المستقاة من البحوث الاستقصائية. وقد تعاون لانسينغ ومولر (1964 و1967) في مركز البحوث الاستقصائية مع مجموعة تشابل هيل في تطوير بعض هذه المعلومات الأخيرة.
ركزت الدراسة الأولى على نماذج النمو الاحتمالية البسيطة. وسرعان ما انتقلت من هذا الأسلوب إلى مقابلات شبيهة بالألعاب لاستكشاف تفضيلات السكن. حيث يُمنح الأشخاص الذين تتم مقابلتهم "مالًا" ومجموعة من خصائص السكن - كالأرصفة، والمرآب، وعدد الغرف، ومساحة الأرض، وما إلى ذلك. كيف ينفقون أموالهم؟ هذه نسخة مبكرة من لعبة "ذا سيمز". كما بدأت الدراسة أيضًا في فحص سلوك المطورين العقاريين، كما ذُكر سابقًا. (انظر: كايزر 1972).
المراجعات والاستطلاعات
إضافةً إلى المراجعات التي عُقدت في اجتماعات لجنة استخدام الأراضي (CUE) وجلسات الاجتماعات المهنية، بُذلت جهودٌ منظمةٌ عديدةٌ لمراجعة التقدم المُحرز في نمذجة استخدام الأراضي. ومن أوائل هذه الجهود إصدار مجلة المعهد الأمريكي للمخططين في مايو 1965، والذي حرّره ب. هاريس. أما الجهد الرئيسي التالي فكان مؤتمر مجلس أبحاث الطرق السريعة في يونيو 1967 (HRB 1968)، والذي كان مثمرًا للغاية. يتضمن هذا المرجع ورقة مراجعة بقلم لوري، وتعليقات من تشابين وألونسو وآخرين. ومن الجدير بالذكر الملحق (أ)، الذي سرد عدة طرق لتكييف أدوات التحليل للاستخدام. يُقدّم روبنسون (1972) لمحةً عن النمذجة الموجهة نحو إعادة تطوير المناطق الحضرية. كما نُشرت مراجعاتٌ نقدية (مثل بروير 1973، ولي 1974). يتناول باك (1978) ممارسات الوكالات؛ حيث يستعرض أربعة نماذج وعددًا من دراسات الحالة للتطبيقات. (انظر أيضًا زيتل وكارل 1962، وباك وباك 1977).
اقتصر النقاش أعلاه على النماذج التي أثرت بشكل كبير على الممارسة (لوري) والنظرية (بي جيه، وغيره)، وهناك عشرات النماذج الأخرى المذكورة في المراجعات. يتناول العديد منها مواقع متاجر التجزئة والصناعات. وهناك نماذج أخرى موجهة لمشاريع إعادة تطوير المناطق الحضرية حيث لا يمثل النقل مشكلة.
مناقشة
تتواجد أدوات تحليل استخدام الأراضي المستمدة من نموذج لوري في منظمات التخطيط الحضري. كما تمتلك هذه المنظمات قدرة بيانات هائلة، تشمل سجلات وبرامج التعداد السكاني، ومعلومات استخدام الأراضي متفاوتة الجودة، وخبرات المسح وبياناته. ورغم استمرار العمل على النماذج واسعة النطاق، إلا أن التحليل التفصيلي الدقيق يهيمن على عمل الوكالات والاستشاريين في الولايات المتحدة. أحد الأسباب هو ضرورة إعداد بيانات تقييم الأثر البيئي . وقد أثارت قضايا الطاقة والضوضاء وتلوث الهواء قلقًا بالغًا، وتم تطوير تقنيات خاصة لتحليل هذه المواضيع. ومؤخرًا، ازداد الاهتمام باستخدام رسوم المطورين و/أو غيرها من الإجراءات المتعلقة بالنقل التي يتخذها المطورون. ويُعد النقص الملحوظ في تمويل الطرق السريعة والنقل العام أحد دوافع استخلاص الموارد أو الإجراءات من المطورين. كما أن هناك مبدأً أخلاقيًا راسخًا يقضي بأن يتحمل من يتسبب في التكاليف العبء. وأخيرًا، هناك قدر ضئيل من العمل النظري أو الأكاديمي في هذا المجال. والكلمة المفتاحية هنا هي "ضئيل". فعدد الباحثين قليل، والمراجع المنشورة محدودة.
ستركز المناقشة التالية أولاً على العمل الأخير ذي التوجه النظري. ثم ستنتقل إلى الاهتمام المتجدد بنماذج التخطيط على الساحة الدولية. يعود تاريخ التحليل السلوكي أو الأكاديمي أو النظري الحديث للنقل واستخدام الأراضي إلى حوالي عام 1965. ونعني بالحديث التحليل الذي يستخلص نتائج إجمالية من السلوك الجزئي. كانت النماذج الأولى ذات طابع هربرت-ستيفنز. وهي، على غرار نموذج PJ، تقوم بما يلي:
- تم التعامل مع الأرض كمورد مقيد، وخيارات استخدام الأراضي بالنظر إلى تقلبات إيجار الأراضي كسلوك حاسم.
- أدوار متخيلة لصناع السياسات.
- تم التركيز على استخدامات الأراضي السكنية وتجاهل الترابط بين استخدامات الأراضي.
- تم استخدام أساليب التفكير القائمة على الأنظمة المغلقة والتحليل المقارن للحالة الساكنة.
- ولم يُولِ اهتماماً خاصاً لوسائل النقل.
وقد حدثت ثلاثة تطورات رئيسية لاحقة:
- مراعاة أنشطة النقل ومدخلات العمل ورأس المال بالإضافة إلى مدخلات الأرض،
- الجهود المبذولة لاستخدام أساليب التفكير الديناميكية والأنظمة المفتوحة، و
- . بحث في كيفية تأثير سلوك الاختيار الجزئي على النتائج الكلية.
لم يكن نموذج هربرت-ستيفنز نموذجًا سلوكيًا بالمعنى الحرفي، إذ لم يسعَ إلى الربط بين السلوك الجزئي والكلي. صحيحٌ أنه افترض سلوكًا عقلانيًا يسعى فيه المستخدمون إلى تحقيق أقصى استفادة، إلا أن هذا السلوك كان مرتبطًا بالسلوك والسياسة الكليين، بافتراض وجود سلطة مركزية تُقدّم الدعم. وقد عدّل ويتون (1974) وأندرسون (1982) منهج هربرت-ستيفنز بطرق مختلفة، وإن كانت بسيطة نسبيًا، لمعالجة الطابع الاصطناعي لصياغة هربرت-ستيفنز.
كبديلٍ لنهج بي جيه، نشأت تقاليد هربرت-ستيفنز عندما تناول إدوين إس. ميلز، المعروف بأبي الاقتصاد الحضري الحديث، مشكلة توسيع نطاق البحث. ومنذ كتابه (1972)، طور ميلز منهجًا بحثيًا أثمر المزيد من المنشورات وأعمالًا لاحقة من قِبل آخرين، ولا سيما طلابه.
باستخدام هندسة مانهاتن، أدرج ميلز عنصر النقل في تحليله. تم تحليل المناطق المتجانسة، التي يحددها نظام النقل، على أنها تقع على بُعد x خطوة صحيحة من المنطقة المركزية عبر هندسة مانهاتن. عالج ميلز الازدحام بتخصيص مقاييس صحيحة لمستويات الخدمة، وأخذ في الاعتبار تكاليف زيادة السعة. ولتنظيم التدفقات، افترض ميلز وجود مرفق تصدير واحد في العقدة المركزية. وسمح بمقايضات بين إيجار رأس المال وإيجار الأرض، مما أدى إلى بناء أطول المباني في المناطق المركزية.
يُصاغ هذا النظام، بصيغة برمجة خطية مطولة نوعًا ما ولكنها ليست صعبة الفهم، على النحو التالي: يُقلل نظام ميلز من تكاليف الأرض ورأس المال والعمالة والازدحام، مع مراعاة سلسلة من القيود على الكميات المؤثرة في النظام. إحدى هذه القيود هي متجه مستويات التصدير المُعطى خارجيًا. سمح ميلز (1974أ، ب) بالتصدير من المناطق غير المركزية، كما أدت تعديلات أخرى إلى تغيير طرق قياس الازدحام، وسمحت باستخدام أكثر من وسيلة نقل.
فيما يتعلق بالأنشطة، قدّم ميلز معاملًا من نوع المدخلات والمخرجات للأنشطة؛ حيث يرمز aqrs إلى مدخلات الأرض q لكل وحدة من المخرجات r باستخدام أسلوب الإنتاج s. وقد سار تي جيه كيم (1979) على نهج ميلز بإضافة قطاعات مترابطة. يلتزم العمل الذي تمت مراجعته بإيجاز أعلاه بمنهجية التفكير التحليلي المقارن. وسنتناول الآن الديناميات.
تُقدم الأدبيات آراءً متباينة حول معنى مراعاة الديناميكيات. في أغلب الأحيان، يُشار إلى أن الزمن يُؤخذ في الاعتبار بشكل صريح، ويصبح التحليل ديناميكيًا عند تطبيق النتائج على مدى فترة زمنية. وبهذا المعنى، كان نموذج PJ نموذجًا ديناميكيًا. أحيانًا، تُفعّل الديناميكيات بالسماح للأشياء التي كانت تُفترض ثابتة بالتغير مع مرور الوقت. ويحظى رأس المال بالاهتمام. تفترض معظم النماذج من النوع الذي نوقش سابقًا أن رأس المال قابل للتغيير، وتُؤخذ الديناميكيات في الاعتبار إذا اعتُبر رأس المال دائمًا ولكنه عرضة للتقادم - على سبيل المثال، يبقى المبنى قائمًا بعد بنائه ولكنه يتقادم ويقلّ فاعليته. أما فيما يتعلق بالأفراد، فتُؤخذ الهجرة داخل المدن في الاعتبار. وأحيانًا يُؤخذ سياق المعلومات في الاعتبار أيضًا. تفترض النماذج معلومات كاملة وبصيرة تامة. فلنُخفف من هذا الافتراض.
يُعدّ بحث أنس (1978) مثالاً على بحث "ديناميكي" لأنه يتناول رأس المال الدائم والمعلومات المحدودة حول المستقبل. كان السكان متنقلين؛ بعض المساكن كانت متينة (في الضواحي)، لكن المساكن في وسط المدينة كانت عرضة للتقادم والهجر.
يميل الباحثون في التقاليد الأخرى إلى التركيز على التغذية الراجعة والاستقرار (أو انعدامه) عند تناولهم لمفهوم "الديناميكيات"، وهناك بعض المؤلفات التي تعكس هذه الأنماط الفكرية. وأشهرها كتاب فورستر (1968)، الذي أثار كمّاً هائلاً من النقد وبعض التوسعات الفكرية اللاحقة (مثل كتاب تشين (محرر)، 1972).
كان روبرت كروسبي، من مكتب البحوث الجامعية التابع لوزارة النقل الأمريكية، مهتمًا جدًا بتطبيقات الديناميكا في التحليل الحضري، وعندما كان برنامج وزارة النقل نشطًا، تم تمويل بعض الأعمال (كان (محرر) 1981). انتهى تمويل تلك الأعمال، ونشك في أنه تم تمويل أي أعمال جديدة.
تستخدم التحليلات المذكورة مفاهيم ريع الأرض. ويُفترض وجود علاقة مباشرة بين النقل وريع الأرض، كما في حالة ستيفنز. وهناك بعض الدراسات التي تتناول ريع الأرض من منظور أكثر تعقيدًا، ومن الأمثلة المثيرة للاهتمام دراسة ثرال (1987). [ 1 ] يقدم ثرال نظرية استهلاكية لريع الأرض تشمل تأثيرات الدخل، مع مراعاة المنفعة بشكل عام. وقد نجح ثرال في تبسيط المعالجة التحليلية، مما يجعل النظرية متاحة بسهولة، وفي الوقت نفسه، قدم رؤى ثاقبة حول السياسات والنقل. [ 1 ]
يمكن التنبؤ باستخدام الأراضي في المستقبل باستخدام أساليب الذكاء الاصطناعي والرياضيات المتقطعة. [ 2 ]
انظر أيضاً
مراجع
- 1 2 ثرال، غرانت آي. (1987). استخدام الأراضي والشكل الحضري . ميثيون.
- ↑ باباديميتريو، فيفوس (فبراير 2012). "الذكاء الاصطناعي في نمذجة تعقيد تحولات المناظر الطبيعية المتوسطية" . الحوسبة والإلكترونيات في الزراعة . 81 : 87-96 . doi : 10.1016/j.compag.2011.11.009 .
- ألونسو، ويليام، الموقع واستخدام الأراضي، مطبعة جامعة هارفارد، 1964.
- أنس، أليكس، ديناميكيات النمو السكني الحضري، مجلة الاقتصاد الحضري، 5، ص 66-87، 1978
- أندرسون، جي إس. نموذج برنامج خطي لتوازن الإسكان، مجلة الاقتصاد الحضري. 11، ص 157-168، 1982
- بالينسكي، إم إل مشاكل النقل ذات التكلفة الثابتة، مجلة البحوث البحرية الفصلية للوجستيات، 8، 41-54، 1960.
- بيكمان، م. ومارشاك، ت.، منهج تحليل النشاط لنظرية الموقع، كيكلوس، 8، 128-143، 1955،
- بلندن، دبليو آر وجيه إيه بلاك. نظام استخدام الأراضي / النقل، بيرغامون برس، 1984 (الطبعة الثانية).
- بولدريف، أ.، تحديد أقصى تدفق ثابت لحركة المرور عبر شبكة السكك الحديدية، بحوث العمليات، 3، 443-65، 1955.
- بويس ديفيد إي، لوبلانك لاري، وشون ك. "نماذج توازن الشبكة للموقع الحضري وخيارات السفر: دراسة استعادية" مجلة العلوم الإقليمية، المجلد 28، العدد 2، 1988
- بروير، غاري د. السياسيون والبيروقراطيون والمستشار. نيويورك: بيسيك بوكس، 1973
- تشين، كان (محرر)، ديناميكيات المدن: امتدادات وانعكاسات، مطبعة سان فرانسيسكو، 1972
- كوبر، ليون، مشاكل الموقع والتخصيص، بحوث العمليات، 11، 331-43، 1963.
- دان، إدغار إس. الابن، موقع الإنتاج الزراعي، مطبعة جامعة فلوريدا 1954.
- Ford, LR and DR Fulkerson, “Algorithm for Finding Maximal Network Flows” Canadian Journal of Math, 8, 392–404, 1956.
- غاريسون، ويليام ل. ودوان ف. ماربل. تحليل شبكات الطرق السريعة: صياغة البرمجة الخطية، وقائع مجلس أبحاث الطرق السريعة، 37، 1-14، 1958.
- غولدمان، تي إيه، أوراق بحثية حول النقل الفعال وتحديد المواقع الصناعية، RSA، 4، 91-106، 1958
- جوموري، ر. و تي سي هو ، تطبيق البرمجة الخطية المعممة على تدفقات الشبكة، مجلة SIAM، 10، 260-83، 1962.
- هاريس، بريتون، البرمجة الخطية وتوقع استخدامات الأراضي، ورقة بحثية رقم 20.
- هاريس، بريتون، بعض المشاكل في نظرية تحديد المواقع داخل المدن، بحوث العمليات 9، ص 695-721 1961.
- هاريس، بريتون، تجارب في إسقاط النقل واستخدام الأراضي، مجلة المرور الفصلية، أبريل، ص 105-119. 1962.
- هربرت، جيه دي وبنيامين ستيفنز، نموذج لتوزيع النشاط السكني في المناطق الحضرية، مجلة العلوم الإقليمية، 2 ص 21-39 1960.
- إيروين، ريتشارد د. "مراجعة لتقنيات التنبؤ الحالية باستخدام الأراضي"، سجل أبحاث الطرق السريعة رقم 88، ص 194-199. 1965.
- إيسارد، والتر وآخرون، أساليب التحليل الإقليمي: مقدمة في العلوم الإقليمية، مطبعة معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، 1960.
- كان، ديفيد (محرر) مقالات في ديناميكيات النظم الاجتماعية والنقل: تقرير ورشة العمل السنوية الثالثة في تحليل النظم الحضرية والإقليمية، DOT-TSC-RSPA-81-3. 1981.
- Kalaba, RE and ML Juncosa, Optimal Design and Utilization of Transportation Networks Management Science, 3, 33–44, 1956.
- كيم تي جيه، أنماط النقل البديلة في نموذج استخدام الأراضي، مجلة الاقتصاد الحضري، 6، ص 197-216، 1979
- كيم تي جيه نموذج مشترك لاستخدام الأراضي والنقل عندما يكون الطلب على السفر في المناطق معطى داخليًا، بحث النقل، 17ب، ص 449-462. 1983.
- LaBelle, SJ and David O. Moses' Technology Assessment of Productive Conservation in Urban Transportation, Argonne National Laboratory, (ANL/ES 130) 1983.
- لوري، إيرا س. نموذج للمدينة الكبرى، مذكرة راند 4025-RC، 1964.
- ماير، جون روبرت، جون كاين، ومارتن وول مشكلة النقل الحضري كامبريدج: مطبعة جامعة هارفارد، 1964.
- ميلز، إدوين س. الأسواق وتخصيص الموارد بكفاءة في المناطق الحضرية، المجلة السويدية للاقتصاد 74، ص 100-113، 1972.
- ميلز، إدوين س. تحليل حساسية الازدحام والهيكل في بيئة حضرية فعالة، في النقل والبيئة الحضرية، ج. روثنبرغ وإ. هيجي (محرران)، وايلي، 1974
- ميلز، إدوين س. نموذج رياضي للتخطيط الحضري، الاقتصاد الحضري والاجتماعي، اقتصاد السوق والاقتصاد المخطط، تحرير أ. براون، بريجر، 1974
- أوردن، أليكس، مشكلة إعادة الشحن، مجلة علوم الإدارة، 2، 227-85، 1956
- باك، جانيت. النماذج الحضرية: الانتشار والتطبيق على السياسات. معهد البحوث العلمية الإقليمية، دراسة رقم 7، 1978
- باك، هـ. وجانيت، باك "نماذج استخدام الأراضي الحضرية: محددات التبني والاستخدام"، علوم السياسة، 8 1977 ص. 79-101. 1977.
- بيرمان، أ.د.، خطأان في نموذج كواندت للنقل وبناء الشبكة الأمثل، مجلة جمعية العلوم الإقليمية، 14، 281-286، 1974.
- بولاك، موريس، "التحكم في مسار الرسائل في شبكة التلغراف الكبيرة" مجلة ACM، 11، 104-16، 1964.
- Quandt, R. E, نماذج النقل وبناء الشبكة الأمثل مجلة جمعية العلوم الإقليمية، 2، 27-45، 1960.
- روبنسون إيرا م. (محرر) صنع القرار في التخطيط الحضري، منشورات سيج، 1972.
- ستيفنز، بنجامين هـ. (1961). "البرمجة الخطية وإيجار الموقع". مجلة العلوم الإقليمية . 3 (2): 15-26 . doi : 10.1111/j.1467-9787.1961.tb01275.x .
- ويتون، دبليو سي. البرمجة الخطية وتوازن الموقع: إعادة النظر في نموذج هربرت-ستيفنز، مجلة الاقتصاد الحضري 1، ص 278-28. 1974
- زتيل آر إم و آر آر كارل "مراجعة موجزة لدراسات النقل في المناطق الحضرية الكبرى في الولايات المتحدة"، جامعة كاليفورنيا، بيركلي، ITTE، 1962.
- التخطيط الحضري
- استخدام الأراضي
- تخطيط النقل
- العلوم الإقليمية
