中国目前正经历着城市化转型时期。以人为本的新型城镇化规划将对城镇社会经济的发展与演变产生巨大的影响。为确保城市化健康合理的发展，期待科学合理的城市空间政策。为此，开展政策实验、辅助城市空间决策极具现实意义。目前用于辅助城市空间决策的常用方法有：①通过问卷、访谈的方式获知政策实施后人们行为，包括区位选择、出行方式（口头表述倾向性），如开展土地开发或交通收费；②通过观察和分析人们的行为，推断当某些因素发生变化时人们可能的举动，即经验主义；③利用数学模型模拟人们的决策行为[1]。前两种方法是在已知条件下发挥作用，不适用于预测新的未经检验的政策效果，除此之外，现实中往往是多个影响因子同时变化，很难弄清楚人们的日常行为之原因。数学建模也是建立在观察或调研基础上，不同的是其根据观测或调查数据得出了定量的结论，而且用数学表征的人类行为可以进一步扩展到未知的条件下。另外，利用数学模型，可以保持其他因子不变分析某一单独的因子，这是其他的凭经验的分析方法无法比拟的。 土地利用一交通相互作用模型（Land-use/Transport Interaction Model，LUTI）是常用的数学模型，该模型甚至被认为是模拟城市空间发展过程唯一可用模型[2]，在国外被广泛地应用于城市空间演化及可持续性模拟评估，为辅助空间决策提供了有力的工具[3～6]，主要用于回答如下传统问题：土地利用政策如何影响城市社会经济活动分布和交通发展；交通政策（包括交通基础设施和交通成本等方面）如何影响城市社会经济活动的空间分布[7，8]。LUTI模型在国外辅助决策中早已得到广泛的应用。例如，1980年代，英国的交通部开发了LASER（London and South East Region）模型[9，10]，用于模拟输出英国伦敦及其东南地区未来多个年份的人口与工作岗位的空间分布以及不同交通模式、目的、线路的交通流，在此基础上可进行城市发展的可持续性评估。LASER模型目前为该地区的空间发展规划起到了良好的支撑作用[5]。为了帮助英国政府制定合理的城市空间战略、阻止城市蔓延，Echenique等利用LUTI模型以英国泰茵、剑桥、伦敦为案例，模拟评估了不同发展战略的可持续性，得出城市形态并非决定因素[5，6]，紧凑型城市形态并非更具可持续性。除此之外，美国、澳大利亚、荷兰、德国、瑞典等多个国家均有LUTI模型应用案例[1，3]，这里不予逐一列举。 目前LUTI模型在中国的应用研究还较为薄弱。国内关于城市空间演化模拟、辅助决策方面已进行了不少的研究，学者们从不同的侧面对城市空间展开了大量的探讨，涉及城市产业空间[11，12]、居住与通勤[13-17]、土地利用变化与城市增长[14，18，19]、交通和城市形态[20]等诸多方面，取得了丰硕的成果。但研究侧重微观层面，相对分散、欠缺整合[21，8]，城市土地利用—交通一体化模拟分析研究较为薄弱，LUTI理论尚缺乏深入全面的探索应用。杨吾扬、王缉宪、周素红等通过对国外土地利用模型的回顾介绍了Lowry模型的概念与思想[22-24]。梁进社等[25]基于Lowry模型框架对北京城市扩展进行分析，得出北京城市发展的确表现出了Lowry模型所考虑的因素。周彬学等[26]借用Lowry模型关于经济部门分类的概念框架研究城市空间结构，其研究思路是在探讨城市各要素之间（交通、区位、土地利用）的作用关系基础上，利用已知数据计算未知要素的空间分布状况，对Lowry理论的概念有了初步应用。牛方曲等[7，8]对LUTI模型的原理、应用和发展现状进行了回顾，并提出了构建LUTI模型的概念框架，对LUTI模型原理和实现方法有了实质性的揭示。 总之，国内对LUTI模型的研究有了初步认识和探索，尚缺乏综合全面的开发应用。LUTI模型涉及土地利用模型、交通模型、人口模型、空间经济学以及计算机知识等多个领域，复杂的模型结构和较高的数据要求也是导致该模型推广缓慢的重要原因。为实现该模型在中国的拓展应用亟需回答的问题涉及：什么是LUTI模型？其结构和实现方法是什么？目前应用存在的问题其未来发展趋势是什么？为回答上述问题，本文回顾了LUTI模型的理论起源及演化过程、常用技术，在此基础上探讨了其存在的不足和发展趋势，希望能为其在中国的应用研究奠定基础，并为模型的进一步发展提供参考。 1 LUTI模型概念、机理及演化 1.1 LUTI模型概念（机理）及一般架构 LUTI模型是计算机模型，旨在利用计算机的递归算法模拟城市空间无限发展的过程。“土地利用—交通相互作用”一词中“土地利用”并非指通常意义上的物理土地利用，而是指需要占用空间（场所）的社会经济活动，这些场所通常为人们居住和工作的地方；相关研究对“土地利用”数量的关注侧重的是室内空间面积。也有土地利用模型所关注的是严格意义上的物理土地利用[27]，但这些模型不被称作“土地利用一交通相互作用模型”[28]，因此不在本文的讨论范围。LUTI关注的城市社会经济活动一般分为两大类：家庭和公司（包括各种就业单位）。这些经济活动需要使用“室内空间”和交通设施，而交通反过来可以影响社会经济活动的区位。
