解决汽车拥堵、能源危机及大气污染的城镇规划模式 

（Town planning model for solving vehicle congestion,energy crisis and air pollution）     

【技术发明专利号：201410363530.2；申请时间:2014.07.28】

【郑重声明：凡向发明人举报侵权本项专利者，可从对侵权的加倍处罚中获得15%的奖励】

一、背景技术：

    当今中国及世界流行的城市规划模式是街道连片规划模式，它的缺陷主要如下：

    （一）城镇内部缺少道路与停车的扩充空间，扩建成本高昂，在汽车人均保有量较高时，直接诱发交通严重拥堵与停车艰难，继而诱发各种对汽车发展的限制措施，严重抑制汽车的舒适、灵活与高效优势，严重削弱城镇的经济与生活的便捷功能，降低了民众的幸福指数，使城镇走向交通文明大倒退。

    “街道连片规划模式”缺少城镇内部道路与停车的扩充空间，随着各国工业文明的发展与汽车人均保有量的不断上升，直接诱发交通严重拥堵与停车艰难，继而诱发各种对汽车发展的限制措施，多数国家转向强调发展公共交通承载与（电动或人力）自行车出行，这种交通历史的倒转存在以下严重问题：
（1）严重抑制现代私家汽车的高效、省时、灵活的交通优势，使城镇居民的生活幸福指数大幅度地降低。
（2）交通拥堵状况虽有所缓和，但没有根本性的改善。
（3）地铁等公共交通方式的造价与维护成本非常高昂（详见表1、表2），经济上不合算，并且加重地震与洪灾隐患。
（4）公共交通极端拥挤，“饼干进去，面粉出来”成为公共交通的真实写照，并且效率低下、灵活性极差。
少数国家，如美国，解决交通拥堵的方法是以拆除大量城市居民住宅、大规模扩建城市汽车道为主要方式，以扩建公共交通、提倡共同乘载与自行车出行为次要方式，但所付出的巨大代价令人却步，并且也不能使道路扩建完全彻底地、不断地适应交通需求的增长。 

    （二）街道连片模式对资源与环境形成六大负面影响，所造成的经济损失，总体估计不少于在交通拥堵与停车难方面所带来的总损失，相当于永久性持续带来城镇与国民经济每年总产值50%以上的经济损失。并严重危害人类健康：

       3.1）市内缺少农林生物资源的发展空间，使市内生活与工业有机污水无法调节到所需要的最佳生物发酵浓度，发酵成本较高，导致80%以上有机污水未经处理便直接排放，加激了河流与湖泊的污染。
     3.2）缺少生物能源就近供应的人数规模化的用户条件，从而限制了生物能源向城镇化、规模化、集约化、机械化、自动化、专业化、高效化与产销空间一体化的方向发展。
     3.3）缺少市内就近用户的太阳能利用所需的补充发展空间，无法克服现代城镇建筑由低层转向高层发展，使得太阳能的屋顶与楼顶利用方式受到严重抑制所带来的太阳能利用障碍。不管是太阳能的直接供热（包括制冷）方式，还是太阳能的热电联产方式，客观上都必须要求就近用户供应才能保障它的有效性。单纯的太阳能发电，虽然可以设置于市郊外远距离供电，但目前成本为每百万卡0.93元人民币，分别比煤电、核电高出45%与145%,不具备成本低廉的竞争优势。
     3.4）热电联产可使煤电、核电、太阳能、生物能等任何热力发电与供热成本大幅度下降，同时可使能量的有效率，从单一发电的18%至40%，提高到60%至90%（视供能距离差别较大），因而成为世界能源发展的大趋势，但街道连片模式缺少市内太阳能、生物能等可再生能源的热电联产空间，导致可再生能源的热电联产均需与煤电、核电等不可再生能源处于相同的输送距离内，能量在途损耗率相同，没有任何成本低廉优势，因而限制了对不可再生能源的替代。
3.5）缺少风电的市内发展空间，不得不向远郊外发展，但在途损耗大，导致网电管理常不得不在下半夜的电网用电低谷期关闭远郊风电供应。形成一方面风电下半夜的供能优势难以发挥作用，另一方面在下半夜的电价最低期，各类电动交通工具无法利用风电充电。

 3.6）可再生能源的发展方针必须是：“以生物能源为主体，以太阳能为主要辅助，水电能、风能、地热能与海浪能等因地制宜地发展”。而街道连片规划模式对生物能源与太阳能发展的严重抑制，构成了对可再生能源全面替代化石与核电等不可再生能源的主体性限制。原因如下：
    （3.6.1）生物能与太阳能，既能在数量上满足人类现阶段工业文明与未来环境文明阶段的能源需求，同时生物能源也具备生活、生产、交通与发电等一切领域的能源与有机化工原料的通用性，并且可大量贮备，供能过程不受天气、季节与昼夜变化影响，只有太阳能不具备有机化工原料的用途，也不能作为交通工具的主要直接动力，并且供能过程受天气、季节与昼夜变化的影响。
   （3.6.2）地热能主要是浅层地热有开采价值，包括火山活跃地区（例如冰岛）与天然热泉等地热。但数量最大的深层地热在利用方面存在难以突破的五大难题：A、能以水蒸汽方式高效输出地热能的石灰岩与次生岩极少，打井钻中率极低，开发成本高、风险大；B、严重的金属腐蚀与钙结垢，使设备日常维护频繁、供能连续性差、成本高；C、回灌水难度大、水温递减讯速；D、地热蒸汽只有100至200℃左右，需用煤加热至400至800℃才可用于发电，耗能极大；E、地热的深层利用容易因打破地球内部的热力与张力平衡而引发地震。
  （3.6.3）水电、风能与海浪能的可供数量不多，很难从根本上满足人类现阶段工业文明与未来环境文明阶段的能源需求，详见后面表6。

控制大气的温室气体排放，主要依赖于可再生能源的发展，别无更好途径。国际流行的对化石能源消耗过程实施碳捕集之后封存于地下或海底的思路不具备实际可行性，一是它捕集碳消耗的能量相当于被控碳排对应能源量的30%；捕集与封存成本高昂，工程量巨大，人类在工业文明中、后期及环境文明阶段，每人每天的碳排放量可达30公斤以上，全球每天可达2亿吨以上；二是需要通过破坏大量地表的优质风化与腐殖化土壤，或破坏大量海底生态环境来获取巨大的存放空间；三是高压液化式与碳酸液化方式封存，存在安全隐患，而钙化沉淀式封存又存在钙化原料（如海水）对于内陆而言，输送成本与水的后处理成本巨大等难题。
控制大气PM2.5与有毒气体的排放,同样也主要依赖于可再生能源的发展。
总之，街道连片模式对可再生资源发展的限制，使能源危机与环境污染成为必然。

     4、缺少扩充水源的备用空间，导致60%的城镇严重缺水。
 5、缺少医疗、教育、幼托、养老等公共服务发展的备用空间，供求矛盾日益尖锐。
     6、缺少城乡一体化的经济互补优势。

二、本项发明的基本结构：
    本项发明的城镇规划模式，是在传统的“街道连片规划模式”基础上，按严格的科学预测数据添加了自然地貌，其基本结构如下图所示：

    1 -— 城镇中心；  2 -— 自然地貌；  3 -— 城建区 （含分区内建筑、园林与三、四、五级普通道路，但图中未作区分。城建区不包括自然地貌）；  4 -—（横向）主干道 ；  5 -— （纵向）主干道 ；   6 -— （横向）普通道路；  7 -— （纵向）普通道路；   8 -— 弯曲的普通道路（为保持局部自然地貌的完整而设置）；  9 -— 不可开发区域（包括法定用地与高难度平整的地形）；  10 -— 余留的立交桥用地（主干道暂不能建立交大桥时须余留；三级普通道路有条件时尽可能余留）； 11 -— （备建或已建）立交大桥（主干道必须规划立交桥，普通道路的立交桥视财力而定）。 

 本项发明的城镇规划模式，是在传统的“街道连片规划模式”基础上，按严格的科学预测数据添加了自然地貌，它分为城镇功能扩建备用空间与永久性自然地貌两大部分。
 城镇功能扩建备用空间包括：

    （1）汽车主干道与部分三级普通道路扩建备用空间；

    （2）居宅停车位与流动停车位扩建备用空间；
    （3）生物能、太阳能、风能等可再生能源利用的备用空间；

    （4）地下水开采与雨水贮存扩建备用空间；
    （5）医疗、教育、幼托与养老等公共服务备用空间。
    城镇功能扩建备用空间在尚未被征用之前，继续发挥原有的农林经济用途的作用，同时也提供废生物作为可再生能源的原料。

永久性自然地貌包括：
（1）永久性农林用地；
（2）永久性自然地貌式景区；
（3）能源植物专用地。
    永久性农林用地在保持农林经济用途的同时，发挥以下三种作用：

A、作为废生物料（如作物杆叶、荒野与林下杂草及灌木、林木采伐与加工剩余物、禽畜粪便）的采集空间；
B、林下增种耐荫能源植物；
C、发挥对大气污染的沉降与吸收的生态作用。
   本发明所指的自然地貌，按形成方式又分为天然自然地貌与人工地貌两类，人工地貌包括人工形成的梯田、梯带、水库、湖泊、河流等无建筑的土地。
（二）规划的布局规则在此省略。

    本发明模式所需汽车车道数经过科学预测，并配足相应的车道扩充备用空间，不管城区的初建道路级别如何，也不管汽车人均保有量是否到达或超过稳定车临极限值（所涉数据保密），均能保持与实际交通需求完全相适应的道路扩充空间，即使所有主干道全部升级至特级道路之后，仍然可以继续扩充汽车主道数。从而始终保障主干道的设计车速不随汽车人均保有量而变化，始终维持在交通高峰期有足够大的城镇总体平均车速，在完全无立交桥的初始阶段，也能维持汽车在交通高峰期每小时37至50公里的城镇总体平均时速；在主道全部升级至一级路后达到70至75公里的城镇总体平均时速；在主道全部升级至特级道路的初期的达至75至85公里的城镇总体平均时速；在主道全部升级至特级道路的后期，是本项发明的模式的最高级的无限期阶段，由于它的车主道数可根据实际需要继续扩增，因而高速车道数占总车道数的比例比特级道路的初期更大，其城镇总体平均时速也更高，可达85至90公里。
2、保障足够数量的停车位：
    本发明模式所需汽车居宅停车位与流动停车位均经过科学预测，并配足相应的扩充备用空间，不管各分区的初建居宅停车位与流动停车位所占未来需求的比例如何，也不管汽车人均保有量是否到达或超过稳定车临极限值，均能保持与实际需求完全相适应的停车位扩建空间。从而始终保障有足够数量的廉价停车位。由于用作停车位的备用空间在各分区与城建区尽可能交叉错位，因而也具备便捷功能。
3、保证了交通财政投资具有巨大的灵活性：
    本发明的模式可以随交通需求发展而分期分批、分轻重缓急，以及分多级推进的方式进行交通道路与停车位扩建，保持交通建设投资与财政负担能力相适应，而不需要一次性投资到位，具有交通财政投资的巨大灵活性。
4、以最低廉的投资代价解决城镇交通拥堵难题，使汽车优势得到全面发挥：
    本发明的模式可以以占城区总面积不大的道路与停车场扩充占地比例，以及低于街道连片模式任何道路形式的建设与维护成本（详见表1、表2），彻底解决城镇交通拥堵与停车难题，使汽车成为不受任何限制的最舒适、最高效、最灵活、最广泛的城镇交通工具。 

5、使城镇经济与生活的便捷功能，随着人口的时间密度的提升而增强5至50倍，从而促进经济的高速发展，并改善生活质量：
    人口时间密度是一个综合反映城镇经济功能与民众生活功能强弱的指标，它具体综合反映城镇人口空间密度与平均车速对居民相遇频率、交际效率、商业机会发生与成交频率，以及物流周转效率的影响。而交通高峰期是大多数市民必须出行的时间，因而在交通高峰期的人口时间密度更能真实反映城镇经济功能与民众生活功能的强弱。
    本发明的模式通过适当提高居住楼的层数与居宅楼建筑密度，使在加入了自然地貌放大了城区的基础上，仍将市区人口密度控制在与街道连片规划模式0.8∽2.5万人/平方公里完全相同的范围，与本发明模式的长期性高车速相结合，使交通高峰期的人口时间密度比街道连片规划模式提高5至50倍。因此，本发明的模式不仅没有因加入自然地貌放大城区而削弱城镇功能，反而使城镇功能随着人口的时间密度的提升而增强了5至50倍，从而大幅度提高城镇经济与国民经济的发展速度，以及民众的生活质量。
 

   在本发明模式中，生物原料除了由各分区的自然地貌供应外，也可由郊区外提供补充。生物能源原料既可直接用于燃烧供热与发电，也可通过微生物发酵制取沼气与甲烷等能源，还可以通热解途径制取生物原油、生物气与焦炭，并进一步制取氢、甲烷、生物汽油、生物柴油等能源与各类有机化工原料。而氢气、提纯沼气与甲烷是比汽油性能更优越的交通动力能源，由废生物料制造的提纯沼气的成本只有汽油成本的50%左右。

    在本发明模式中，太阳能可以以就近城镇用户的方式，提供太阳能利用所需的足够空间。太阳能可用于发电、热水、取暖、制冷、炊事供热、工业加热，以及催化剂光解水制氢、藻类光解水制氢，也可用于热解生物原料制取生物能源与有机化工原料、光暗酵解生物原料制氢等，太阳能热电联产与单独供热的成本在所有能源中最低廉。

内陆风电的受能体，可以设置重叠于本发明模式中的太阳能受能体的上方。

 （3）遏制了严重危害经济发展的石油战争：

   石油既是大气污染的最主要因素，也是世界现代战争最主要的直接或间接导火索。石油作为能源与有机化工的基础原料，深度影响着各个国家近代及现阶段经济的各个行业与层面，因而成为各国必争的战略资源，中东的历次战争、海洋权益的全球争夺、昔日的美苏对抗与今天的美俄纷争等等，都直接或间接与石油资源有关。

    多数国家与地区都具备充足的生物资源与土地资源。废生物原料充足与土地资源丰富的国家与地区，生物能源生产除了满足本地需求外，还可以发展至对外贸易的生产规模，形成全球可再生能源与化工基础原料的市场互补机制，推动生物能源在全球范围内全面替代石油、天然气的能源与有机化工基础原料的地位。因此，本发明的模式作为一种有效促进可再生能源全面替代非可再生能源的模式，同时也是遏制石油战争、赢得世界和平，促进经济发展的最有效模式。

（4）显著降低了能源与有机化工原料总成本

    如果含水率15%植物到厂成本，按废植物265元/吨、林下荫生人工植物420元/吨、（占用土地）专用植物520元/吨计算，农林植物干物质平均热值按4000千卡/公斤计算。在作为工业生产燃料方面，废植物与林下荫生人工植物的原态或成型燃料的成本分别为每百万卡0.08与0.12元人民币，比煤炭分别便宜15—30%，比天然气便宜70—80%。

    在生活与工业通用燃料方面，太阳能供热与采暖成本为每百万卡0.1—0.12元人民币，比煤炭便宜10%；比管道天然气便宜70%；在沼气生产规模化、专业化与机械化条件下，现阶段的废植物与林下荫生人工植物源的沼气成本分别为每百万卡0.22与0.28元人民币，比天然气每百万卡0.4元分别便宜45%与25%。未来25年之后，随着木质素厌氧降解菌及产甲烷菌等制沼气微生物的基因工程的发展，预估沼气的转化率将由现在占植物干重的45%—52%提升至85%—92%，沼气成本将进一步大幅度下降，可望废植物源的沼气成本与煤炭相等，并比天然气便宜60%，比并网电力便宜80%。

    在交通动力方面，废植物与林下人工植物源提纯沼气成本分别为每百万卡0.34与0.40元人民币,比93号汽油每百万卡0.85元分别便宜60%与50%，废植物与林下人工植物源降解的生物柴油成本为每百万卡0.42与0.47元人民币,比化石源的0号柴油每百万卡0.71元分别便宜40%与30%。  

   在电力能源方面，市内（是指存在于本发明模式的自然地貌中的能源布局方式）的太阳能热电联产，比市郊的煤炭与核电热电联产便宜50%；在市内的废植物与林下人工植物燃烧热电联产，比市郊的煤炭热电联产分别便宜40%与20%，而与核热电联产成本接近。

    在有机化工原料方面，废植物与林下人工植物源生物原油比石油分别便宜40%与25%；废植物与林下人工植物源沼气比石油分别便宜25%与10%。

（5）实现自然地貌土地空间的效益最大化
    本发明的模式中的土地效益最大化，不仅表现在太阳能空间的上、中、下三层的立体利用与防止水土流失上，同时也表现在其它自然地貌的多功能重叠上，农林用途的自然地貌，以及尚未征用的各类备用空间中的自然地貌，不仅发挥农林经济与生态作用，同时也为生物能源与有机化工提供原料，实现了土地空间效益的最大化。
（6）节约45%至66%的城建土地用作永久性自然地貌
   由于世界各国在过去与现在的街道连片规划模式中的15层以下的住宅建筑占了相当大的比例，其平均人口密度约为0.8∽2.5万人/平方公里。 本项发明的模式通过调节住宅楼层数在15∽55层之间，调节住宅区、城建区、永久性自然地貌、备用空间的自然地貌在合理、合法的比例范围之内，并将人口密度控制在与街道连片规划模式完全相同或近似的密度范围，即使备用土地空间全部被征用，仍然可以节约45%至66%的城建土地用作永久性自然地貌。
（7）在获取废植物原料的同时，也抚育了城镇周边的林木
   生物能源的原料是以废生物料为主，一部分由城镇各分区的自然地貌中的植被与作物、生活污水、工业有机污水、生活有机垃圾、城镇园林修剪剩余物提供，另一部分则由市郊农林区调入补充不足，在获得废植物原料的同时，也抚育了城镇周边的林木，一举两得。
（8）以最低廉的成本与最有效方式推动了无公害农林业发展
   本发明模式中的生物能源利用方式之一的沼气制造，其产生的沼气液与沼气渣，是新兴工厂式生态农业（特别是食品农业）无土栽培技术的廉价并且成份健全的理想营养基质，也是传统农林业的优质肥料，沼气液还具有广谱而高效的杀菌、杀虫作用，是理想的廉价无公害农药。它们都可以以最低成本的管道运输方式，输送到本发明模式中各分区的自然地貌中的农林业区域。从而实现沼气原料供应、沼气生产、沼气液与沼气渣输送全过程的空间一体化，大大降低总体成本，明显提高综合效益。因此，本发明的城镇规划模式是推动无公害农林业发展的成本最低廉的最有效方式。

（9）生物能源利用过程，不但不形成污染，反而可以以二氧化碳副产作为促进城区内自然地貌大棚作物大幅度增产的优质气肥，有利于大气二氧化碳向恢复100年前的正常浓度方向演化：

   生物能源利用过程中对环境不友好的成份主要是含硫化合物（包括由硫化物形成的HM2.5）与二氧化碳。含硫化合物可以作为用途广泛的硫酸与硫酸盐的制造原料，而二氧化碳除了用作碳酸饮料与干冰的原料外，更重要的它是植物光合作用的基本原料，据相关资料显示，把空气二氧化碳的浓度由目前的0.038%提升到0.1%,即提高2.5倍，同时增加水、氮、磷供应比例，可使 植物增产30%∽60%； 植物增产14%左右（注： 植物主要是热带耐旱植物中的18个科800个品种，如玉米、甘蔗、高粱等，而大多数农林品种都是 植物），并明显缩短生产周期，试验证实，当二氧化碳的浓度由0.0355%提高到0.0539%时，欧洲蕨与石楠的光合速率分别提高1倍与3倍，这意味着单位时间内的植物生长量成倍增加。
   生物能源利用（如热电联产）过程中的副产品二氧化碳，可以以最低成本的管道运输方式，输送到本发明的模式中本分区的自然地貌中的农林大棚作物区内，从而获得单位时间内产量的大幅度提高，并减少二氧化碳循环返回大气，部分冲销化石燃料增加的二氧化碳排放，这将有利于使现有的大气二氧化碳浓度0.038%，向恢复回1906年前的正常浓度0.028%方向演化，大气中过多的二氧化碳，将以不断转化为生物量的形式存在于地球表面，直至饱和最大转化空间为止。

3、以空间一体化的方式局部实现城乡经济优势的长期互补 
   街道连片模式严格把社会分成城镇与乡村，农产品需经较远路途才能进入市场，人为提高了成本，工业产品也须经较远路途才能到达乡村；另一方面，城镇常欠缺劳动力，而乡村却苦于需背井离乡才能找工作，并常因此而形成诸多家庭矛盾，月薪除了房租水电所剩无几。总体上不利于城乡的优势互补与协调发展。本发明的模式使城镇与部分乡村实现了一体化，从而形成城乡优势互补。

4、配置了地下水源与雨水贮存的扩充备用空间，不仅解决城镇供水难题，同时也能满足市民对深层地下优质矿泉水的高需求，并将大大减少水处理费用。
中国及世界约有60%的城镇缺水，尽管人均水用量在工业文明的中、后期可以随着热力发电风冷技术与热电联产的发展而明显下降，但是，随着工业化的发展与城镇化人口占总人口比例的上升，原有的乡下用户供水网将部分荒废，城镇用水总体需求将不断上升。
    城镇缺水除了直接影响人们的生活，对经济的影响也是显而容易见。据统计，中国2004年每年因缺水损失工业产值就达到2000多亿元，占2004年GDP15.988万亿元人民币的1.25%。如不加控制，随着城镇化人口占总人口比例的大规模上升，预估城镇未来因缺水造成的损失将会成倍增加。
    在降雨量与河流、湖泊水源偏少的高原、半高原、平原及丘陵等地区，本发明模式中的城区内的自然地貌可以作为城镇增建水井与蓄水池，扩充水源的备用空间，不仅解决城镇供水难题。同时也能满足市民对深层地下优质矿泉水的高需求，并将大大减少水处理费用。
5、解决现代城镇幼托难、就学难、就医难、养老难等公共服务所需发展空间的难题
一方面，由于国家的城镇化人口占总人口的比例，由农业文明阶段的20%以下，向工业文明中后期及环境文明阶段的85%以上讯速发展，从而导致城镇幼托、就学（包括职业培训）的现有设施的规模滞后于客观需求。
   人口平均寿命随着人均GDP与医疗水平的提高而不断增长，GDP每增加一倍，平均寿命提高3周岁，需要经常健康检查、就诊与养老的70周岁及以上的人口占总人口的比例，在工业文明中后期与环境文明阶段，以高于农业文明与工业文明初期数倍，甚至十倍以上的比例大规模地上升（详见本发明模式的社会效益评估报告），从而导致城镇现有的就医与养老设施的规模严重滞后于客观需求。如果按遗传学家对人类寿命可达150至175周岁的预测，城镇就医与养老的公共服务难题将会变得更难以想象。
   另一方面，城镇规划对公共服务需求在工业文明中后期及环境文明阶段的不断增长，既难以做到精确预测，也无法提前数十年、甚至上百年将资金与土地投入到公共服务中去。与此同时，现行的街道连片模式缺少城镇内部补充发展公共服务的备用土地空间，从而使幼托难、就学难、就医难、养老难成为世界城镇的共同难题。在居宅楼层较高、人口密度较大的城区，这种供求矛盾更为尖锐、更为突出，令人难以忍受。以北京、上海为例，看病排长队等上数个小时、甚至一整天，是家常便饭，司空见惯，外地孩子在城镇入托、入学也因空间资源紧缺而备受户籍限制，市内养老场所达不到实际需求的10%，需要到远离家属住所的市郊发展养老与幼托服务。由此而造成的社会损失与民众幸福指数的下跌难以估算。本发明的模式规划了足够的公共服务发展所需的备用空间，从而可以从根本上解决困扰全球的城镇公共服务难题。

四、社会效益的评估
 
   本项发明在《社会效益分析报告》中，根据街道连片规划模式对由工作时间形成的GDP与由休息时间产生的幸福值两者所产生的影响，以及一年365天中工作日255天与休息日110天之间的比值43.14%，一天中被规划模式浪费或干扰的休息时间与工作时间之间的比值进行计算，评估本项发明模式比街道连片规划模式可以提高的效益如下：

     1、在工业文明初期（人均GDP为6000美元阶段）
    （1）人均GDP提高50%，生活幸福值提高66%，两者加权平均提高55%；
（2）在城镇人口密度为1万人/平方公里时，GDP与幸福值分别提高0.30亿美元/平方公里.年与0.17亿美元/平方公里.年；城镇人口密度为2万人/平方公里时，则再增倍。
   （3）每规划270平方公里，每年GDP提高100至200亿美元
   2、在工业文明中后期及环境文明阶段（人均GDP4.8万至12万美元，平均8万美元阶段）
   （1）人均GDP提高102%，生活幸福值提高150%，两者加权平均提高116%；
   （2）在城镇人口密度为1万人/平方公里时，GDP与幸福值分别提高8.1亿美元/平方公里.年与5.1亿美元/平方公里.年；城镇人口密度为2万人/平方公里时，则再增倍。
   （3）每规划13平方公里，每年GDP提高100至200亿美元

五、可行性分析

   传统的街道连片规划模式，在（城镇人口占总人口的50%至55%、人均GDP6000美元的）工业文明初期，城镇的市区占国土面积平均约为1%。在（人均GDP48000至120000美元，平均GDP80000美元、城镇人口占总人口的85%至92%的）工业文明中后期及环境文明阶段，预估城镇的市区占国土面积平均约为2%。
   由于世界各国在过去与现在的街道连片规划模式中的15层以下的住宅建筑占了相当大的比例，其平均人口密度约为0.8∽2.5万人/平方公里。 本项发明的模式通过调节住宅楼层数在15∽55层之间，并根据世界各国城市规划政策与法律对人均居住面积、人均建设用地面积、园林绿化率、建筑密度等指标的规定，灵活地相应调节住宅区占城建区的比例、备用空间占自然地貌的比例、自然地貌与城建区之间的比例在合理、合法的范围之内，同时将城区（包括永久性自然地貌面积在内）的人口密度控制在与街道连片规划模式完全相同或近似的密度范围，即使备用土地空间全部被征用，仍然可以节约45%至66%的城建土地用作永久性自然地貌。由于永久性自然地貌不列入建设面积范围，其人均建设用地面积实际上比街道连片规划模式更低，因此，完全具备发展空间、政策与法律的可行性。
   本发明的模式中的各种道路虽然要求纵向道路尽可能保持直线，横向道路尽可能保持园弧线或直线。但是，也允许根据实际地形、交接口位置、保持自然地貌局部相对完整等具体要求而有所弯曲或折向，因此，道路形态可以高度适应实际需求，具备可行性。
   在城建区人均面积、园林绿化率、人均居住面积等城镇相关规划政策与法规方面，也可以执行世界各国的标准灵活配置自然地貌，因而在政策与法规上也具备可行性。
   在配置交通、能源、水源与公共服务所需备用空间方面，均依据对未来的最大需求预测进行配置，因而也具备实际可行性。
   总而言之，本发明模式在各类城镇功能（包括交通、能源、水源、公共服务与环境）的发展空间、技术、政策与法律等方面均具备实际可行性，可以进行实际应用的全面推广。

六、适用范围

   综上所述，本项发明的模式是一种最合理的城镇空间布局方式，具有无比强大的经济与生态优势，以及巨大的社会效益，在新建城区的规划中全面推广应用，是十分必要的。
   在工业文明的发展阶段，人口的城镇化呈加速趋势。从1880年到1914年短短的35年间，西欧城市人口的比例几乎上升了40%。目前西方先进国家的城镇人口占总人口的75%以上，美国2011年城镇人口占总人口82.4%。随着农业生产技术与机械化、自动化水平的不断提高，使农业人口不断地向城镇转移，可以预见在工业文明中后期及环境文明阶段，城镇人口将占总人口的85%至92%。城镇的环境建设水平，直接关系到国民经济的总体发展速度与几乎所有民众的生活水平。因此，添加自然地貌的城镇规划模式，必须成为人类建立环境文明社会的基本框架与基石，不仅应在新建城区的规划中推广应用，也应在现有旧城区的改造中推广应用。可以视财政负担能力与财政增长状况，以分期、分批的方式，通过长期的努力，逐步完成现有城区的全面改造。