辐射模型

概念

辐射模型（Radiation Model）是一种用于模拟人口流动强度的数学模型。它由美国学者Simini于2012年提出，借鉴了固体物理学中物质运动的发散和吸收过程，弥补了重力模型在人口流动模拟中的一些不足之处，并利用人口流、物流、信息流等进行了实例验证。辐射模型将人口流动看做一个受联合概率支配的随机过程，取决于出发地、目的地和影响范围的人口分布。

辐射指的是由场源发出的电磁能量中的一部分脱离场源向远处传播，而后不再返回场源的现象，能量以电磁波或粒子（如阿尔法粒子、贝塔粒子等)的形式向外扩散。自然界中的一切物体，只要温度在绝对温度零度(-273.15摄氏度)以上，都以电磁波和粒子的形式时刻不停地向外传送热量，这种传送能量的方式被称为辐射。任何物体都具有不断辐射、吸收、反射电磁波的性质。辐射出去的电磁波在各个波段是不同的，也就是具有一定的谱分布。这种谱分布与物体本身的特性及其温度有关，因而被称为热辐射。

基于各种辐射建立和学习对应的物理模型的过程漫长而曲折，需要考虑多个因素，进而分析其热辐射过程和温度分布情况。

模型是对现实的抽象，所以一个逼真的模型可能非常复杂，包含大量变量。例如6s模型和Mortran等。在热传导分析过程中采用一些有效的辐射模型，主要包括离散传播辐射模型(DTRM)、P1模型，Rosseland模型、离散坐标do模型和表面辐射(S2S)模型。这些模型在模拟的精度、合理性和计算量上都有各自的特点。

与重力模型相比，辐射模型与实测数据的拟合程度较高，能够更趋近现实地模拟两地之间的流动强度。辐射模型将人口流动看作一个受联合概率支配的随机过程，取决于出发地、目的地和影响范围的人口分布。在西米尼等学者的研究中，影响范围的确定基础是均质的理想空间，而实际上，人口流动行为以真实的地理空间为载体，受到交通条件、地形地貌、土地利用状况等多种因素及其分布特征的综合影响。当出行的时间成本一定时，流动人口在出发地的各个方向上的出行距离各不相同，辐射模型用均质的圆形作为影响范围忽视了真实地理空间的异质性，有待进一步改进。

优势

与重力模型相比，辐射模型与实测数据的拟合程度更高，能够更趋近现实地模拟两地之间的流动强度。

不足

在 Simini 等学者的研究中，影响范围的确定基础是均质的理想空间 ，而实际上，人口流动行为以真实的地理空间为载体，受到交通条件、地形地貌、土地利用状况等多种因素及其分布特征的综合影响。当出行的时间成本一定时，流动人口在出发地的各个方向上的出行距离各不相同，辐射模型用均质的圆形作为影响范围忽视了真实地理空间的异质性，有待进一步改进。

应用

辐射模型被广泛用于城市规划、流量分析、交通规划等领域。

人口流动：它可用于模拟人口流动强度，有助于理解和预测城市、地区内的人口迁移[2]。

城市规划：辐射模型在城市规划中有重要应用，可以帮助规划者更好地理解城市内的人口分布和流动趋势。

总的来说，辐射模型是一种有助于理解和模拟人口流动的数学工具，特别在城市规划和流量分析方面有广泛应用。