基于引力模型的商業用地集約利用潛力開發

向 筱，李 喆，李璇瓊，趙 靜

（1.四川省土地統征整理事務中心，四川 成都 610045；2.成都市國土規劃地籍事務中心，四川 成都 610074；3.四川建筑職業技術學院，四川 德陽 618000；4.西南交通大學 地球科學與環境工程學院，四川 成都 610031；5.四川傳媒學院，四川 成都 611745）

基于引力模型的商業用地集約利用潛力開發

向 筱1，李 喆2，李璇瓊3,4，趙 靜5

（1.四川省土地統征整理事務中心，四川 成都 610045；2.成都市國土規劃地籍事務中心，四川 成都 610074；3.四川建筑職業技術學院，四川 德陽 618000；4.西南交通大學 地球科學與環境工程學院，四川 成都 610031；5.四川傳媒學院，四川 成都 611745）

基于牛頓力學引力模型構建城區商業片區經濟聯系強度模型。將商業用地中經濟聯系密切的集約利用片區與低度利用片區進行關聯，借助集約利用商業片區對低度利用商業片區的經濟牽引作用，輔以交通優化策略，增大關聯片區間的經濟聯系強度；實現了對低度利用商業片區集約利用潛力的充分挖掘，同時緩解了集約利用商業片區交通與人口承載壓力。該開發模式為城市建設用地集約利用潛力挖掘提供了新思路，有利于解決當前城市建設用地供需矛盾。

商業用地；集約利用潛力；引力模型；交通優化；成都市

商業用地是城市中地價水平最高、極差收益最明顯、區域差異最顯著的建設用地，其集約利用程度對城市整體土地利用程度的影響很大，如何科學高效地提升城市商業用地集約利用水平是迫切需要解決的難題。城市商業用地集約利用水平提升的根本在于對其潛力的開發與挖掘程度。現階段國內外關于城市商業用地集約利用的研究集中在對其利用程度的評價與空間布局合理性分析方面[1-3]，而關于如何進行城市商業用地集約利用潛力開發的研究鮮有報道，即使有也多為主觀定性分析，缺乏客觀性和系統性[4]。針對成都市中心城區因區位條件差異帶來的商業用地集約利用水平局部發展不均衡問題，本文引入牛頓萬有引力定律，構建了城區商業片區經濟聯系強度模型，通過識別低度利用商業片區的主要經濟發展方向與強度，以期最大程度地發揮集約利用商業片區對低度利用商業片區的經濟牽引作用；通過設計關聯片區交通優化策略，實現對城市商業用地集約利用潛力的充分挖掘，為緩解當前城市建設用地供需矛盾提供新的思路。

1 研究區概況

成都市位于四川盆地西緣的成都平原上，是西部地區重要的金融、科技、商貿中心和交通、通信樞紐，是高新技術產業主集聚區。成都市中心城區規劃控制范圍包括繞城高速（四環）外側500 m以內的區域和金牛區、成華區、青羊區、錦江區、武侯區（含高新區）在繞城高速（四環）外的土地，面積約為626 km2。經過多年發展，中心城區居住、工業以及教育用地開始不斷向城區周邊聚集，形成綜合性現代居住區、工業園和大學城等，商業區日趨成為成都市中心城區的主導功能區。目前成都市中心城區有商業功能地塊33 個，形成片區21個。其中接近1/5為低度利用商業片區，基本位于二環以外，主要為幾大專業市場，其綜合容積率偏低，存在大量閑置土地、未利用地和廢棄地，雖然內部具有較大的優化空間，但因區位條件較差，發展滯后；而集約利用區域主要集中在市中心、城南副中心商貿區以及二環路上交通干道重要節點處的商業綜合體商貿區，經濟發展迅速。

2 商業用地集約利用潛力開發模式

2.1 模式內涵

根據土地集約利用的內涵[5]和城市商業用地的特性[6]，設計了商業用地集約利用潛力開發模式，其內容主要包括：

1）整體發展，構建區域關聯。城市商業片區之間的相互作用將日漸加強，特別是區位優勢顯著的商圈，經濟集聚效益高，在最小努力原則驅動下，對于拉動區位較差地區經濟效益增長具有先天優勢。利用經濟聯系強度改進模型，優化組合集約利用與低度利用區域，為低度利用區域識別經濟最優發展方向。

2）優化關聯區域的交通條件。區位條件作為限制商業片區集約利用程度的重要因素，其優劣程度取決于土地自然環境條件及商業企業與市場的轉移成本[7]。對于城區土地而言，其自然環境條件短期內不易改變，優化商業區域交通條件以降低商業企業與市場的轉移成本是改善區位條件更為直接有效的方法。根據聯系片區間空間阻隔系數大小，有針對性地實施不同交通優化策略，提高交通容量，為最大程度地發揮集約利用商業區域對低度利用商業區域的經濟帶動作用奠定基礎。

2.2 經濟聯系強度模型

Reily W[8]將牛頓的萬有引力定律引入商圈分析，構建了“零售引力模型”，開啟了牛頓力學引力模型在城市經濟學領域應用的先河。隨后Zipf G K[9]將該模型應用于城市體系空間相互作用的理論研究方面。隨著地理學計量的興起，引力模型被越來越廣泛地應用于“空間相互作用”的經驗研究中，周一星[10]應用空間相互作用的引力模型，構建城市體系主要經濟聯系方向理論，證實了城市的實體地域更傾向于沿主要經濟聯系方向發展。由此，作為對城市整體土地市場影響很大的商業用地，其低度利用片區在最小努力原則驅動下，會更傾向于沿著主要經濟聯系方向發展，因而對低度利用商業區域集約利用潛力的挖掘不能局限于自身，應著眼于對其經濟發展方向有顯著影響的區域。為識別低度利用商業片區的主要經濟發展方向與強度，引入牛頓萬有引力定律，構建城區商業片區經濟聯系強度模型。鑒于城市用地空間變化的非連續性；且研究區地貌類型以平原為主，考慮城市河流的阻斷，引入空間阻隔系數α：

式中，Fij為i片區、j片區的經濟聯系強度；Vi、Vj分別為i片區、j片區的單位地價；Si、Sj分別為i片區、j片區的面積；Dij為i片區和j片區的幾何空間距離；α為i片區、j片區間的河流阻隔度，α=片區間橋梁覆蓋面積/河流面積，如片區間無河流阻隔則α=0。

2.3 交通容量模型

交通容量（UTC）是確定城市交通發展規模的基本決策參量之一，主要是指某一具體路段或交叉口在一定的道路交通狀況下單位時間內所能夠通過的最大機動車數量[11]，公式為：

式中，T為居民出行發生總量；L為平均出行距離；S為平均出行道路橫截面占有量，由交通方式確定。

3 結果與分析

3.1 基于引力模型的商業片區關聯

研究區各商業功能片區集約利用度、面積以及單位地價數據[12]從《成都市2013年建設用地節約集約利用評價技術報告》中獲取，各片區之間幾何空間距離采用幾何中心法計算，片區間空間阻隔系數基于對成都市中心城區2011年變更調查數據庫中橋梁與河流圖斑的提取；代入式（1）計算得出成都市中心城區各低度利用商業片區與所有集約利用商業片區間的經濟聯系強度值，再利用ArcGIS軟件的Summarize功能搜索同一低度利用商業片區與所有集約利用商業片區空間聯系強度的最大值，結果見表1。

表1 低度利用商業片區與集約利用商業片區間的空間經濟聯系強度值

由表1可知，與低度利用商業片區C001、C014、C016和C019具有最大經濟聯系強度的集約利用商業片區分別為C008、C004、C003和C018。將各低度利用商業片區分別與其對應的最大經濟聯系強度集約利用商業片區進行關聯，其關聯方向即為對低度利用商業片區經濟發展牽引力最大的方向，見圖1（來源于成都市建設用地集約經營利用評價（城市用地狀況評價）報告圖件成果中的土地利用狀況類型圖（商業功能區））。

圖1 基于引力模型的成都市中心城區商業片區關聯圖

3.2 關聯片區交通優化

對關聯片區間交通條件進行改善將不同程度地降低關聯片區間的空間阻隔系數，提高集約利用商業片區與低度利用商業片區間經濟來往的便利度，進而改善低度利用商業片區的區位條件，不斷提升其單位地價水平。本文主要針對以下兩類關聯區域，根據其空間阻隔系數值的相對大小，設計相應的交通優化策略。

1）空間阻隔系數相對較高的關聯片區。該關聯片區間被河流分隔且橋梁覆蓋較少，片區間交通容量較低，交通壓力較大，應在關聯片區間適量新建和擴建橋梁，增大橋梁覆蓋面積，從而降低空間阻隔系數，提升片區間經濟聯系強度。

2）空間阻隔系數相對較低而交通容量不高的關聯片區。該關聯片區雖然空間阻隔系數相對較低但因各種原因導致整體交通容量不高。由于被河流阻斷區域橋梁覆蓋面積較大，所以適量新建和擴建橋梁潛力不大，應側重于區域整體交通管制的優化，提高內部運能，提升交通容量。其主要辦法為：①將片區內部的閑置地規劃為新增交通道路以擴展交通用地面積；②由于低度利用片區主要為幾大專業市場，物流量較大，因而在區域內增設物流轉運中心，加強物流運轉能力[13]；③對道路運能實施分時管控，規定用于物流運輸的車輛在空閑時段專時專用進出商業區；④規定關聯片區間的連接橋梁采用單行線、禁止左右轉彎等方式以減少道路交叉口的沖突點；⑤集中控制關聯片區間主干道的交通信號，有序提高綠燈利用率，減少車流在各交叉口的延誤[14]；⑥設立更為合理的公交換乘站，使相對偏遠、區位條件較差的商業片區更好地與城市繁華地段公共交通系統串聯起來[15]。

3.3 結果分析

以關聯片區C008與C001為例， C008片區綜合容積率為1．63，位于成都市正南方向的國家級新區天府新區內，成都市南北主干道天府大道貫徹其中，交通條件優越，產業基礎良好，商業區位優勢明顯；C001片區綜合容積率為0．75，位于成都市西南方向川藏立交附近，是成都市較大的一個家具家私賣場，作為出川進藏的起點，周邊建有家具家私的存放倉庫以及加工點，大型車輛過往較多，交通條件較差，土地利用粗放，是一 片具備較大發展空間的新興商業區。關聯片區交通優化策略的實施，一方面能夠降低空間阻隔系數，提升片區間經濟聯系強度；另一方面能夠改善關聯片區的交通秩序，有效提升整體交通容量，有利于C008片區充分發揮其對C001片區強大的經濟引力作用，加速對C001片區專業批發市場類商業的外遷引導與升級改造，促使C001片區形成新的商業綜合體乃至區域性商業中心，從而顯著提升C001片區土地集約利用程度。

同時，關聯片區位于主城區建成區內，其城市道路交通基礎設施不易擴建，出行的交通方式不易改變，根據式（2）可知，S與T均可視為不變，而關聯片區逐步形成的多商業中心模式，將帶來區域整體上更加均衡的發展態勢，致使其內部平均出行距離（L）降低；由此，在區域總體交通容量保持不變的情況下，降低了交通容量的占有率，節約的城市交通容量能緩解片區間交通與人口承載壓力，改善了片區間的交通條件，優化了C001片區的區位條件，也使C008片區的區位優勢更加明顯，整體區域經濟一體化協同發展。

4 結 語

本文研究的商業用地集約利用潛力開發模式不僅實現了對低度利用商業片區集約利用潛力的有效開發，而且在緩解集約利用商業片區交通與人口承載壓力，統籌城區經濟一體化進程方面也產生了積極作用。通過本文的研究，可得出以下基本結論：

1）密切的經濟聯系是商圈和區域性商業中心形成與發展的重要機制，借助牛頓萬有引力定律在量化“空間相互作用”方面的優勢，通過對商業片區間經濟聯系強度和方向的測度，能夠清晰地識別商業片區經濟發展的主導方向，在明確城市實體空間的發展方向以及區域經濟的空間組織方面具有應用價值。

2）商業片區間經濟聯系強度與交通條件存在強相關性，交通運輸的合理組織和道路運能的提升，有利于強化城市內部經濟聯系，鑒于城市用地空間變化的非連續性，區域空間阻隔對交通條件的影響不可忽略。

3）城市商業用地集約利用程度除了受商業片區間經濟聯系強度與交通條件的影響外，還受技術、體制、制度、歷史、文化和經濟全球化等多方面的影響，要充分挖掘其潛力，還需全面綜合的定量研究。

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P208

B

1672-4623（2016）09-0091-03

10.3969/j.issn.1672-4623.2016.09.030

向筱，碩士，高級工程師，主要從事土地節約集約利用評價、城鄉建設用地增減掛鉤及土地整關鍵技術研究。

2015-08-11。

項目來源：國土資源部公益性行業科研專項資助項目（201211050）；四川省教育廳人文社科重點資助項目（12SA0070）。