基于空間句法的肥東縣城商業(yè)布局優(yōu)化研究

張琳雅

(合肥工業(yè)大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 230601)

張曉瑞

(合肥工業(yè)大學(xué)數(shù)字人居環(huán)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(yè)布局優(yōu)化研究

張琳雅

(合肥工業(yè)大學(xué)建筑與藝術(shù)學(xué)院，安徽 合肥 230601)

張曉瑞

(合肥工業(yè)大學(xué)數(shù)字人居環(huán)境研究實驗室，安徽 合肥 230601)

城市商業(yè)布局是城市發(fā)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(yè)布局提供了新的思路。在分析肥東城區(qū)交通現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，根據(jù)空間句法理論對道路網(wǎng)進(jìn)行量化描述,建立了軸線模型并與商業(yè)現(xiàn)狀分布疊加分析。結(jié)果表明，肥東中心城區(qū)存在商業(yè)分布不均，規(guī)模不適宜等問題。最后提出肥東商業(yè)布局的優(yōu)化策略，達(dá)到了規(guī)劃的提質(zhì)增效，在進(jìn)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(yè)布局建設(shè)具有重要意義。

空間句法；布局；小城市；商業(yè)

空間句法(space syntax)起源于20世紀(jì)70年代，由英國倫敦大學(xué)的巴格特建筑學(xué)院的比爾·希列爾(Bill Hillier)教授首先提出的，發(fā)展至今已經(jīng)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(shù)[1](DepthMap等)。在國外，空間句法經(jīng)過了多年的發(fā)展，不僅在建筑學(xué)的研究領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，而且經(jīng)常被應(yīng)用于分析研究城市空間的大尺度結(jié)構(gòu)等[7]。它可以有效地描述城市以及建筑的結(jié)構(gòu)，其中包括城市建筑布局、城市結(jié)構(gòu)、空間宏觀、微觀形態(tài)等等。不論是城市宏觀領(lǐng)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(xiàn)城市規(guī)劃的定量化研究。作為空間句法研究的一個分支，城市規(guī)劃方面的應(yīng)用是空間句法在城市領(lǐng)域的自然延伸。在過去空間句法30多年的發(fā)展歷程中，國外研究學(xué)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(tǒng)研究領(lǐng)域內(nèi)的各方面問題進(jìn)行了分析；國內(nèi)學(xué)者的研究主要集中在城市外部空間、建筑內(nèi)部空間分析、空間拓?fù)潢P(guān)系研究等[8]。國外學(xué)者的研究較為成熟，已經(jīng)從應(yīng)用轉(zhuǎn)向?qū)臻g句法局限性的研究[9]；國內(nèi)學(xué)者的研究主要集中在交通可達(dá)性研究、道路形態(tài)研究、交通網(wǎng)絡(luò)評價、與土地利用的關(guān)系等。從已有的文獻(xiàn)來看，空間句法的研究內(nèi)容日益豐富，研究方法不斷得到創(chuàng)新，研究結(jié)論不斷縱向深化。眾多該領(lǐng)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(tài)以及城市結(jié)構(gòu)具有重要意義[10]。

空間句法在城市商業(yè)方面的研究與應(yīng)用也逐漸興起并成熟，這方面的研究是空間句法在城市規(guī)劃方面的延伸與細(xì)化。國外學(xué)者一般是結(jié)合城市規(guī)劃的傳統(tǒng)理論進(jìn)行研究，比如結(jié)合區(qū)位論，中心地理論等，或者是結(jié)合既有研究，對此領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用提出改進(jìn)方法。國內(nèi)學(xué)者的研究多集中于商業(yè)街區(qū)空間格局分析、商業(yè)街區(qū)形態(tài)演變分析以及城市商業(yè)綜合體的內(nèi)部空間研究，集中于城市商業(yè)的中觀和微觀研究方向，而對于宏觀層面的城市商業(yè)布局研究不夠充分，并且研究區(qū)域多集中于大、中型城市，針對快速城鎮(zhèn)化發(fā)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(fā)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(rèn)為物質(zhì)城市與經(jīng)濟城市、社會城市之間的紐帶是空間，確切來說是空間的構(gòu)型，也就是城市交通網(wǎng)絡(luò)和與其互相存在的一系列空間，它們把建筑物連成一個統(tǒng)一的系統(tǒng)。城市道路交通系統(tǒng)不僅僅作為一種抵達(dá)不同地點的通道，還是城市生活發(fā)生的場所，并形成了城市多樣性和差異性的基礎(chǔ)。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(shè)在一個空間的內(nèi)部，任意的兩坐標(biāo)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(tǒng)。

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(guān)系來表達(dá)凸空間之間的連接關(guān)系，這種方法稱之為“將空間結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)譯為軸線圖”[4]。將空間用軸線圖概括以后，再把軸線當(dāng)元素，進(jìn)行拓?fù)鋵W(xué)的相關(guān)分析。

3)視線分析法又稱之為視區(qū)分割法，其原理是通過對一個平面空間的無限細(xì)分，劃分成為多個方格網(wǎng)來進(jìn)行考察實現(xiàn)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(jìn)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(nèi)部空間等等。通過此方法可以考察城市內(nèi)物質(zhì)實體的功能和空間的布局問題：比如如何優(yōu)化建筑內(nèi)外部的消極空間，城市居民場所集結(jié)傾向性研究，公共區(qū)域在規(guī)劃區(qū)的區(qū)位選擇等。但是視線分析法目前尚未廣泛應(yīng)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(biāo)

根據(jù)不同的研究需求建立對應(yīng)的空間句法模型后可以在DepthMap中進(jìn)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(jié)點所相連接的結(jié)點個數(shù)；相應(yīng)的Ci表征空間與第i個部分空間相交的其他部分空間數(shù)。

Ci的計算較為方便，將空間關(guān)系轉(zhuǎn)化為連接圖后，可以從連接圖模型中直接讀出連接度數(shù)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(jié)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?fù)鋵W(xué)意義是從節(jié)點i到節(jié)點j的最短路程,表示某一節(jié)點距其他所有節(jié)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(xiàn)在最短拓?fù)渎窂缴系拇螖?shù)，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(jù)最新的研究進(jìn)展，對簡單的Choice算法進(jìn)行修正，在實際研究中可以用Chioce[Norm]這個參數(shù)。

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?fù)鋵W(xué)意義是表示相對深度；n的拓?fù)鋵W(xué)意義是為連接圖中所有節(jié)點的個數(shù)。

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(shù)理關(guān)系，需要注意的是整合度數(shù)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(shù)值的大小沒有任何意義，整合度數(shù)值只在同一軸線模型內(nèi)部之間具有可比性。

通常情況下,使用空間句法進(jìn)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(shù)值。運用整合度進(jìn)行城市道路線性網(wǎng)絡(luò)的分析時,道路線段的整合度數(shù)值越高,表示該道路的可達(dá)性越強；反之,整合度數(shù)值較低的道路線段,其可達(dá)性較差。也就是說，整合度衡量了一個空間吸引到達(dá)交通的潛力[6],筆者的實證研究都以該指標(biāo)為研究基礎(chǔ)。

3　肥東縣商業(yè)布局相關(guān)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(qū)，北鄰定遠(yuǎn)，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(fā)展”的橋頭堡地區(qū)，也是“長三角”地區(qū)向西延伸的必經(jīng)之地；還作為安徽省打造合蕪蚌自主創(chuàng)新綜合配套改革試驗區(qū)的縱深腹地，推進(jìn)長江三角洲地區(qū)城市群承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移示范區(qū)建設(shè)的核心地帶[11]，是安徽省重要且發(fā)展最快最好的小城市。為了更好的加快新型城鎮(zhèn)化建設(shè)，發(fā)展縣區(qū)經(jīng)濟，筆者對縣城內(nèi)現(xiàn)有的商業(yè)布局進(jìn)行優(yōu)化，以促進(jìn)縣城更有序發(fā)展。

肥東縣城區(qū)范圍為店埠鎮(zhèn)轄區(qū)內(nèi)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(jù)肥東縣中心城區(qū)現(xiàn)狀圖(見圖4)為基本底圖，結(jié)合Google衛(wèi)星地圖的現(xiàn)狀道路，在AutoCad中提取出肥東中心城區(qū)道路網(wǎng)絡(luò)圖，然后根據(jù)現(xiàn)狀道路及實際走向，確定研究范圍，設(shè)置緩沖區(qū)處理后得到肥東中心城區(qū)道路交通網(wǎng)絡(luò)軸線圖，再將現(xiàn)狀軸線圖導(dǎo)入DepthMap軟件建立肥東道路交通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫。最后與縣城范圍內(nèi)的不同規(guī)模等級商業(yè)位置進(jìn)行疊加得到圖5，得出空間句法相關(guān)特征值，選取關(guān)鍵值定量分析。

對肥東縣而言，歷版規(guī)劃中合寧發(fā)展軸都是合肥主要的發(fā)展軸線，肥東是合寧發(fā)展軸上重要節(jié)點，肥東縣城店埠鎮(zhèn)在空間上與市區(qū)無縫相連。由于基礎(chǔ)設(shè)施、交通條件的制約，使得工業(yè)化發(fā)展初期的合肥在戰(zhàn)略性空間布局上不得不側(cè)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(jié)果來看，肥東向東發(fā)展的支撐力不足，商業(yè)積聚于縣城西北部分，肥東中心城區(qū)商業(yè)網(wǎng)點集中于現(xiàn)有的“四縱三橫”的網(wǎng)絡(luò)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?fù)漭S線網(wǎng)絡(luò)中集成程度最高的線路，也是交通網(wǎng)絡(luò)中連接度，通達(dá)性最高的區(qū)域，在軸線圖上反映為集成度數(shù)值排序后前10%數(shù)值的軸線集中的區(qū)域。理想的城市空間形態(tài)的集成核不僅僅是聯(lián)系城市中央地區(qū)和周邊地區(qū)的紐帶，也是城市內(nèi)部人類物質(zhì)文化等各項活動最為活躍的區(qū)域。集成度通常是反映出軸線與交點的集成程度，體現(xiàn)了部分道路線段中心性的優(yōu)勢，如圖6所示。集成度最高的區(qū)域用紅色表示，可以直觀地看到城市的中心區(qū)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(yè)網(wǎng)點分布區(qū)域與肥東縣城市集成核所分布的區(qū)域基本一致，也就是在集成度較高的區(qū)域，大中型商業(yè)網(wǎng)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(yè)。肥東縣城被店埠河一分為二(見圖4)，形成主城區(qū)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(qū)西部達(dá)到最高。因此成為了肥東縣城的核心區(qū)域，從而導(dǎo)致了肥東縣城區(qū)商業(yè)網(wǎng)點布局密度與其集成度地位不相符合的情況出現(xiàn)，具體的道路集成度數(shù)值見表1。

圖4　肥東中心城區(qū)交通現(xiàn)狀圖

4　優(yōu)化策略

4.1商業(yè)布局總體優(yōu)化

圖5　肥東商業(yè)現(xiàn)狀布局與軸線模型分析

通過對肥東縣中心城區(qū)現(xiàn)狀商業(yè)布局的梳理以及使用空間句法對其進(jìn)行的不同規(guī)模商業(yè)布局分布的特征分析，將肥東縣中心城區(qū)現(xiàn)狀道路的全局整合度與局部整合度數(shù)值進(jìn)行相關(guān)性分析，可以看出兩者的相關(guān)性不高(見圖8)。城西店埠河以西的道路全局整合度數(shù)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(qū)存在商業(yè)布局分布不均衡，商業(yè)過度集中于城區(qū)店埠河以西的城市地區(qū)；并且不同規(guī)模商業(yè)的服務(wù)范圍均沒能滿足周邊區(qū)域的生活需求。所以應(yīng)根據(jù)分析結(jié)果先優(yōu)化道路網(wǎng)，再根據(jù)優(yōu)化后的路網(wǎng)總體合理分布商業(yè)密度。具體的策略是增加店埠河以東，釀泉路以南道路網(wǎng)密度，合理建設(shè)縣城東部新發(fā)展區(qū)域的道路交通網(wǎng)絡(luò)，改建不合理的

道路交叉口，減輕老城區(qū)交通擁堵現(xiàn)象。其次可以考慮優(yōu)化縣城范圍內(nèi)的公交線路網(wǎng)，合理引導(dǎo)城區(qū)商業(yè)往東部和南部發(fā)展。

圖6　肥東縣中心城區(qū)現(xiàn)狀道路集成度　　　　　　　　　　　圖7　肥東縣中心城區(qū)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(jié)大道1.9293226撮鎮(zhèn)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?xùn)|路1.8056044祥和路1.6735623龍脊山路1.5486029

圖8　肥東中心城區(qū)現(xiàn)狀軸線散點圖

道路交通是小城市商業(yè)布局選址的重要因素，由于小城市集成核的高交通組織優(yōu)勢以及城市公共交通限制等原因，造成了商業(yè)區(qū)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(yè)分布高度依賴于城市交通組織的普遍規(guī)律。因此想要發(fā)展肥東縣城的商業(yè)，完善商業(yè)網(wǎng)點的布局，就要在城市東、南部新增數(shù)條等級高且連接度、整合度高的城市道路，以期促進(jìn)商業(yè)往縣城東部和南部有序布局和發(fā)展。針對縣城舊城區(qū)目前也在改造建設(shè)中，考慮到傳統(tǒng)商業(yè)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(qū)商業(yè)總體布局。

4.2商業(yè)布局分區(qū)域優(yōu)化

運用空間句法對縣城范圍內(nèi)各商圈進(jìn)行現(xiàn)狀分析，得出可達(dá)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(tǒng)計年內(nèi)土地出讓的溢價低、宗地成交價格高，現(xiàn)狀商業(yè)網(wǎng)點多，交通可達(dá)性高；可達(dá)性一般的商圈為金陽路商圈，特征是居住人口密度中等、統(tǒng)計年內(nèi)土地出讓溢價高、宗地的成交價格高；并且該商圈內(nèi)現(xiàn)狀是大型零售商業(yè)數(shù)量較少，道路交通便捷；可達(dá)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(tǒng)計年內(nèi)土地出讓的溢價高，現(xiàn)狀商業(yè)布局則存在網(wǎng)點數(shù)量一般，交通便捷。

對于合馬路商圈從規(guī)劃角度來看，該區(qū)域范圍有著較好的道路交通可達(dá)性，而且現(xiàn)狀地區(qū)擁有一定規(guī)模的大型零售。因此考慮新建大型零售，可以發(fā)揮集聚經(jīng)濟效益以及體現(xiàn)本地區(qū)的交通優(yōu)勢，從而帶動周邊地區(qū)發(fā)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(fā)展大型零售，應(yīng)發(fā)展工業(yè)居住社區(qū)的小型零售業(yè)態(tài)。

對現(xiàn)有的商業(yè)布局狀態(tài)，結(jié)合量化分析結(jié)果，進(jìn)行分區(qū)域建設(shè)。根據(jù)大中型商業(yè)網(wǎng)點發(fā)展的一般規(guī)律，以及擴散的特征，建議結(jié)合肥東城區(qū)城市道路系統(tǒng)的近期規(guī)劃建設(shè)，選取以店埠河與合福高鐵為分界線的主城區(qū)與工業(yè)區(qū)、近郊區(qū)間道路軸線集成度較高的區(qū)域進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)。最終可以達(dá)到由傳統(tǒng)商業(yè)沿線狀展開模式向城市現(xiàn)代環(huán)網(wǎng)狀商業(yè)布局的過渡與轉(zhuǎn)換，從而建立縣城商業(yè)新布局模式，一個主商業(yè)中心和多副商業(yè)中心。

5　結(jié)語

利用空間句法對肥東城區(qū)商業(yè)布局進(jìn)行研究分析并提出了優(yōu)化建議，是筆者將空間句法理論、軟件與實踐相結(jié)合的產(chǎn)物，是在城市商業(yè)布局的一次定量研究。空間句法在量化研究城市的應(yīng)用上具有實用性，是一種新的空間視角和基于圖論的表達(dá)方式，對于數(shù)據(jù)的抓取也比較直觀和容易，計算出來的相關(guān)變量結(jié)果也比較穩(wěn)定并且可靠性高。但對于空間句法的應(yīng)用依然存在局限性，比如確立研究范圍時按照常規(guī)的以繞城高速為界限等傳統(tǒng)劃分方法，今后的研究中可考慮差速系統(tǒng)的原理設(shè)立緩沖區(qū)。空間句法不同于以往傳統(tǒng)的商業(yè)布局優(yōu)化方法，可為肥東縣和其他同規(guī)模的中小城市的規(guī)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(yè)務(wù)費專項資金項目(2013HGXJ0207)。

張琳雅(1991-)，女，碩士生，現(xiàn)主要從事城市設(shè)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(yè)布局優(yōu)化研究[J].長江大學(xué)學(xué)報(自科版)，2016,13(19)：51～56.