基于空間句法的肥東縣城商業布局優化研究

張琳雅

(合肥工業大學建筑與藝術學院，安徽 合肥 230601)

張曉瑞

(合肥工業大學數字人居環境研究實驗室，安徽 合肥 230601)

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基于空間句法的肥東縣城商業布局優化研究

張琳雅

(合肥工業大學建筑與藝術學院，安徽 合肥 230601)

張曉瑞

(合肥工業大學數字人居環境研究實驗室，安徽 合肥 230601)

城市商業布局是城市發展的重要組成部分，空間句法理論及其方法為解決城市商業布局提供了新的思路。在分析肥東城區交通現狀的基礎上，根據空間句法理論對道路網進行量化描述,建立了軸線模型并與商業現狀分布疊加分析。結果表明，肥東中心城區存在商業分布不均，規模不適宜等問題。最后提出肥東商業布局的優化策略，達到了規劃的提質增效，在進一步完善方案后可以推廣到其他中小城市，對于其他小城市的商業布局建設具有重要意義。

空間句法；布局；小城市；商業

空間句法(space syntax)起源于20世紀70年代，由英國倫敦大學的巴格特建筑學院的比爾·希列爾(Bill Hillier)教授首先提出的，發展至今已經形成一套完整的理論體系、成熟的方法論以及專門的空間分析軟件技術[1](DepthMap等)。在國外，空間句法經過了多年的發展，不僅在建筑學的研究領域得到了廣泛的應用，而且經常被應用于分析研究城市空間的大尺度結構等[7]。它可以有效地描述城市以及建筑的結構，其中包括城市建筑布局、城市結構、空間宏觀、微觀形態等等。不論是城市宏觀領域各方面的研究，還是城市微觀空間要素的分析都可以適用，以期實現城市規劃的定量化研究。作為空間句法研究的一個分支，城市規劃方面的應用是空間句法在城市領域的自然延伸。在過去空間句法30多年的發展歷程中，國外研究學者通常使用空間句法提供的量化空間分析方法，針對城市系統研究領域內的各方面問題進行了分析；國內學者的研究主要集中在城市外部空間、建筑內部空間分析、空間拓撲關系研究等[8]。國外學者的研究較為成熟，已經從應用轉向對空間句法局限性的研究[9]；國內學者的研究主要集中在交通可達性研究、道路形態研究、交通網絡評價、與土地利用的關系等。從已有的文獻來看，空間句法的研究內容日益豐富，研究方法不斷得到創新，研究結論不斷縱向深化。眾多該領域已有的實證研究證實，空間句法對于模擬和理解城市形態以及城市結構具有重要意義[10]。

空間句法在城市商業方面的研究與應用也逐漸興起并成熟，這方面的研究是空間句法在城市規劃方面的延伸與細化。國外學者一般是結合城市規劃的傳統理論進行研究，比如結合區位論，中心地理論等，或者是結合既有研究，對此領域的技術應用提出改進方法。國內學者的研究多集中于商業街區空間格局分析、商業街區形態演變分析以及城市商業綜合體的內部空間研究，集中于城市商業的中觀和微觀研究方向，而對于宏觀層面的城市商業布局研究不夠充分，并且研究區域多集中于大、中型城市，針對快速城鎮化發展中的小城市的研究則非常缺乏。因此，筆者研究選定安徽省發展速度較快的縣城，同時也是中國百強縣的肥東縣作為實證研究對象。

1　空間句法原理

空間句法認為物質城市與經濟城市、社會城市之間的紐帶是空間，確切來說是空間的構型，也就是城市交通網絡和與其互相存在的一系列空間，它們把建筑物連成一個統一的系統。城市道路交通系統不僅僅作為一種抵達不同地點的通道，還是城市生活發生的場所，并形成了城市多樣性和差異性的基礎。在空間句法的定量研究中，如圖1所示，其基本研究方法有3個：凸空間法、軸線法和視線分析法[2]。

圖1　空間句法基本研究方法

圖2　凸空間模型

圖3　軸線模型原理流程圖

1)凸空間(Convex Space)的定義是假設在一個空間的內部，任意的兩坐標點之間可以互視，那么稱該空間為凸空間[3]。假若某個空間不能滿足這個條件，就再將這個空間二次分割，直到使得這個空間變成由凸空間組成如圖2所示的系統。

2)軸線模型法(Axial Map)的原理為軸線模型采用一種概括的方式，如圖3所示，用直線來概括凸空間以及用直線之間的關系來表達凸空間之間的連接關系，這種方法稱之為“將空間結構轉譯為軸線圖”[4]。將空間用軸線圖概括以后，再把軸線當元素，進行拓撲學的相關分析。

3)視線分析法又稱之為視區分割法，其原理是通過對一個平面空間的無限細分，劃分成為多個方格網來進行考察實現深度的。視線分析法首先要建立出線段模型(Segment Map)，一般適用于對微觀層面的空間進行研究分析，比如人流集中疏散場所、城市立體道路空間、建筑物內部空間等等。通過此方法可以考察城市內物質實體的功能和空間的布局問題：比如如何優化建筑內外部的消極空間，城市居民場所集結傾向性研究，公共區域在規劃區的區位選擇等。但是視線分析法目前尚未廣泛應用，處于理論探索的階段。

2　空間句法模型定量分析主要變量和指標

根據不同的研究需求建立對應的空間句法模型后可以在DepthMap中進行量化分析，空間句法模型定量分析主要有5個計算變量:連接度Ci、控制度Ctrli、總深度值Di、選擇度值以及整合度RAi[5]。

1)連接度(Connectivity)。連接度的變量符號為Ci，計算公式為：

Ci=k

(1)

式中，k表示與第i個結點所相連接的結點個數；相應的Ci表征空間與第i個部分空間相交的其他部分空間數。

Ci的計算較為方便，將空間關系轉化為連接圖后，可以從連接圖模型中直接讀出連接度數值。

2)控制度(Control)。控制度變量符號為Ctrli，計算公式為:

(2)

式中,第j個結點的連接度用cj來表示。

Ctrli表示一個空間對與此空間相交的空間所控制的程度,從某種程度上反映出這個空間對它周圍的空間的影響程度[5]。

3)總深度值(Total depth)。總深度值變量符號為Di,計算公式為：

(3)

式中,dij的拓撲學意義是從節點i到節點j的最短路程,表示某一節點距其他所有節點的最短步長。

4)選擇度值(Choice)。選擇度值是指考察一個空間出現在最短拓撲路徑上的次數，一個凸空間的選擇度越高，表明它吸引穿越交通的潛力越大。根據最新的研究進展，對簡單的Choice算法進行修正，在實際研究中可以用Chioce[Norm]這個參數。

5)整合度 (Integration)。整合度值變量符號RAi,計算公式為：

(4)

式中，MDi的拓撲學意義是表示相對深度；n的拓撲學意義是為連接圖中所有節點的個數。

RAi表示一個空間與其他的局部空間以及與它所屬的整體空間的數理關系，需要注意的是整合度數值是個相對變量，也就意味著在不同的軸線圖中比較整合度值數值的大小沒有任何意義，整合度數值只在同一軸線模型內部之間具有可比性。

通常情況下,使用空間句法進行空間分析時最有效的是式(4),不同的空間具有不同的整合度數值。運用整合度進行城市道路線性網絡的分析時,道路線段的整合度數值越高,表示該道路的可達性越強；反之,整合度數值較低的道路線段,其可達性較差。也就是說，整合度衡量了一個空間吸引到達交通的潛力[6],筆者的實證研究都以該指標為研究基礎。

3　肥東縣商業布局相關性分析

肥東地處江淮之間，居皖中腹地，東望南京，南濱巢湖，西接合肥市區，北鄰定遠，史書記載為“吳楚要沖、包公故里”。肥東是“十三五”時期安徽省“向東發展”的橋頭堡地區，也是“長三角”地區向西延伸的必經之地；還作為安徽省打造合蕪蚌自主創新綜合配套改革試驗區的縱深腹地，推進長江三角洲地區城市群承接產業轉移示范區建設的核心地帶[11]，是安徽省重要且發展最快最好的小城市。為了更好的加快新型城鎮化建設，發展縣區經濟，筆者對縣城內現有的商業布局進行優化，以促進縣城更有序發展。

肥東縣城區范圍為店埠鎮轄區內北至包公大道，南至東陳路，西至縣界，東至天工大道，總面積59.13km2。根據肥東縣中心城區現狀圖(見圖4)為基本底圖，結合Google衛星地圖的現狀道路，在AutoCad中提取出肥東中心城區道路網絡圖，然后根據現狀道路及實際走向，確定研究范圍，設置緩沖區處理后得到肥東中心城區道路交通網絡軸線圖，再將現狀軸線圖導入DepthMap軟件建立肥東道路交通網絡數據庫。最后與縣城范圍內的不同規模等級商業位置進行疊加得到圖5，得出空間句法相關特征值，選取關鍵值定量分析。

對肥東縣而言，歷版規劃中合寧發展軸都是合肥主要的發展軸線，肥東是合寧發展軸上重要節點，肥東縣城店埠鎮在空間上與市區無縫相連。由于基礎設施、交通條件的制約，使得工業化發展初期的合肥在戰略性空間布局上不得不側重于西部，從而也形成了西強東弱的城市道路交通格局。因此從量化結果來看，肥東向東發展的支撐力不足，商業積聚于縣城西北部分，肥東中心城區商業網點集中于現有的“四縱三橫”的網絡中：包公大道、長江東路、龍泉路、祥和路、橋頭集路等。

集成核是交通拓撲軸線網絡中集成程度最高的線路，也是交通網絡中連接度，通達性最高的區域，在軸線圖上反映為集成度數值排序后前10%數值的軸線集中的區域。理想的城市空間形態的集成核不僅僅是聯系城市中央地區和周邊地區的紐帶，也是城市內部人類物質文化等各項活動最為活躍的區域。集成度通常是反映出軸線與交點的集成程度，體現了部分道路線段中心性的優勢，如圖6所示。集成度最高的區域用紅色表示，可以直觀地看到城市的中心區域位置。從圖7所示的肥東縣城道路集成核分布可以看到，大中型商業網點分布區域與肥東縣城市集成核所分布的區域基本一致，也就是在集成度較高的區域，大中型商業網點分布密度較高，但肥東縣軸線模型非核心軸線的縣城東部也依舊有呈線性分布的商業。肥東縣城被店埠河一分為二(見圖4)，形成主城區分2部分隔江相望的城市格局。從肥東軸線圖的局部來看，整合度值在城區西部達到最高。因此成為了肥東縣城的核心區域，從而導致了肥東縣城區商業網點布局密度與其集成度地位不相符合的情況出現，具體的道路集成度數值見表1。

圖4　肥東中心城區交通現狀圖

4　優化策略

4.1商業布局總體優化

圖5　肥東商業現狀布局與軸線模型分析

通過對肥東縣中心城區現狀商業布局的梳理以及使用空間句法對其進行的不同規模商業布局分布的特征分析，將肥東縣中心城區現狀道路的全局整合度與局部整合度數值進行相關性分析，可以看出兩者的相關性不高(見圖8)。城西店埠河以西的道路全局整合度數值較高，而局部整合度較低。因此可以分析得出肥東縣中心城區存在商業布局分布不均衡，商業過度集中于城區店埠河以西的城市地區；并且不同規模商業的服務范圍均沒能滿足周邊區域的生活需求。所以應根據分析結果先優化道路網，再根據優化后的路網總體合理分布商業密度。具體的策略是增加店埠河以東，釀泉路以南道路網密度，合理建設縣城東部新發展區域的道路交通網絡，改建不合理的

道路交叉口，減輕老城區交通擁堵現象。其次可以考慮優化縣城范圍內的公交線路網，合理引導城區商業往東部和南部發展。

圖6　肥東縣中心城區現狀道路集成度　　　　　　　　　　　圖7　肥東縣中心城區集成核分布圖

道路名稱整合度道路名稱整合度道路名稱整合度橋頭集路2.06190825長江東路1.77783477人民路1.5910305團結大道1.9293226撮鎮路1.73166085金陽路1.5737835龍泉路1.899155567臨河西路1.710287767桂王路1.56953公園路1.8204581包公大道1.7091268龍城路1.549674867臨河東路1.8056044祥和路1.6735623龍脊山路1.5486029

圖8　肥東中心城區現狀軸線散點圖

道路交通是小城市商業布局選址的重要因素，由于小城市集成核的高交通組織優勢以及城市公共交通限制等原因，造成了商業區位傾向于分布在整合度高的道路軸線上，反映出了小城市商業分布高度依賴于城市交通組織的普遍規律。因此想要發展肥東縣城的商業，完善商業網點的布局，就要在城市東、南部新增數條等級高且連接度、整合度高的城市道路，以期促進商業往縣城東部和南部有序布局和發展。針對縣城舊城區目前也在改造建設中，考慮到傳統商業布局對交通整合度的首位需求，通過道路軸線的延長、合并、新建等一系列方式提高其所在道路軸線的整合度，來影響和改變城區商業總體布局。

4.2商業布局分區域優化

運用空間句法對縣城范圍內各商圈進行現狀分析，得出可達性良好的商圈為合店路商圈，該商圈的特征是居住人口密度大、統計年內土地出讓的溢價低、宗地成交價格高，現狀商業網點多，交通可達性高；可達性一般的商圈為金陽路商圈，特征是居住人口密度中等、統計年內土地出讓溢價高、宗地的成交價格高；并且該商圈內現狀是大型零售商業數量較少，道路交通便捷；可達性較差的為橋頭集路商圈，該商圈的特征是人口密度低，宗地成交價一般、統計年內土地出讓的溢價高，現狀商業布局則存在網點數量一般，交通便捷。

對于合馬路商圈從規劃角度來看，該區域范圍有著較好的道路交通可達性，而且現狀地區擁有一定規模的大型零售。因此考慮新建大型零售，可以發揮集聚經濟效益以及體現本地區的交通優勢，從而帶動周邊地區發展，吸引人口，形成良好互動。對金陽路商圈和橋頭集路商圈不建議發展大型零售，應發展工業居住社區的小型零售業態。

對現有的商業布局狀態，結合量化分析結果，進行分區域建設。根據大中型商業網點發展的一般規律，以及擴散的特征，建議結合肥東城區城市道路系統的近期規劃建設，選取以店埠河與合福高鐵為分界線的主城區與工業區、近郊區間道路軸線集成度較高的區域進行規劃建設。最終可以達到由傳統商業沿線狀展開模式向城市現代環網狀商業布局的過渡與轉換，從而建立縣城商業新布局模式，一個主商業中心和多副商業中心。

5　結語

利用空間句法對肥東城區商業布局進行研究分析并提出了優化建議，是筆者將空間句法理論、軟件與實踐相結合的產物，是在城市商業布局的一次定量研究。空間句法在量化研究城市的應用上具有實用性，是一種新的空間視角和基于圖論的表達方式，對于數據的抓取也比較直觀和容易，計算出來的相關變量結果也比較穩定并且可靠性高。但對于空間句法的應用依然存在局限性，比如確立研究范圍時按照常規的以繞城高速為界限等傳統劃分方法，今后的研究中可考慮差速系統的原理設立緩沖區。空間句法不同于以往傳統的商業布局優化方法，可為肥東縣和其他同規模的中小城市的規劃提供了有益的啟示。

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[編輯]計飛翔

2016-04-28

中央高校基本科研業務費專項資金項目(2013HGXJ0207)。

張琳雅(1991-)，女，碩士生，現主要從事城市設計與理論方面的研究工作；通信作者：張曉瑞， ly37032@126.com。

TU984.2

A

1673-1409(2016)19-0051-06

[引著格式]張琳雅，張曉瑞.基于空間句法的肥東縣城商業布局優化研究[J].長江大學學報(自科版)，2016,13(19)：51～56.