本文于2024年发表于国际期刊Sustainable Cities and Society (IF=10.5) 上。第一作者为中国地质大学（北京）土地科学技术学院张建军教授团队的王柯博士，讲师。
交通基础设施在促进大都市地区的发展和一体化方面发挥着至关重要的作用，尽管中国在过去20年里分配大量土地用于交通运输用地，但与发达国家相比，它仍然面临着供应不足和空间分布不均的困境与挑战。因此，优化分配运输用地对于建设一个健全的运输系统至关重要，也是实现可持续发展目标的基本步骤。
区域综合发展是中国更广泛的经济和社会发展战略的一个关键方面，在区域范围内有效配置城市交通运输用地是实现区域协调和可持续发展的重要途径。因此，本研究旨在借鉴理论基础和经验证据，为区域交通运输用地的优化配置提供科学的见解。本研究的具体目标是：（1）整合土地科学、地理学、经济学、生态学和管理等学科理论知识与体系，构建区域交通运输用地优化配置的理论框架。（2）制定区域交通运输用地配置最优决策策略，并通过实证研究构建政策指导框架。
本研究基于资源配置理论，通过整合区域一体化与可持续发展的概念，建立区域交通运输用地优化配置的综合理论框架。该框架解决了以下三个关键问题：哪些地区最迫切需要分配交通运输用地？应该优先配置什么类型的土地？以及应该供应多少土地？这些问题对应于土地资源优化配置的四大核心要素：时间、空间、类型和面积。本研究提出系统评估区域交通运输用地的五个方面——主导性、依赖性、连通性、协调性和需求——以响应区域土地资源优化配置的四大要素。通过理论分析，在对区域交通运输综合评价的基础上，提出了区域交通运输用地优化配置的决策建议，重点关注合理的供地次序、类型和规模。
依赖性和主导性强调了影响区域交通运输发展的内生动力，基于主导产业和交通基础设施分配之间的相互作用。这些方面根据城市主导产业和战略性新兴产业的交通需求，决定了城市交通运输的依赖性和需求类型，从而支持了它们的可持续增长。连通性和协调性聚焦于影响交通运输发展的外生动力，其目标是加强区域城市之间的网络联系，促进区域社会、经济、环境和土地利用部门的协同发展。此外，对土地需求的全面分析是制定土地供应战略的基础，也是区域土地资源优化配置的重要组成部分(图4)
Fig. 1. Mechanisms of industrial development and transportation land allocation.
Fig. 2. Transportation network connectivity under the concept of regional integration.
Fig. 3. The interaction between socioeconomic, environmental and transportation systems.
Fig. 4. Theoretical framework of this study.
长江经济带城市
交通运输综合评价
01
交通运输的依赖性和主导性评价
在长江经济带，高度依赖交通的城市主要位于长江中下游。这些城市的产业结构普遍以制造业为核心。相反，对交通依赖程度较低的城市通常由农林牧渔产品和服务业、电力、热力的生产和供应业、水的生产和供应业等部门主导。长江经济带各城市间对交通依赖的省间差异显著。长江下游产业结构较完善，城市间交通依赖性差异较小，大多数城市对交通运输部门的依赖程度较高。相比之下，在长江上游，特别是云南省境内的城市，在交通依赖性方面存在显著差异。此外，长江经济带中城市交通依赖的频率分布趋向于右偏态模式，且超过75%的城市的交通依赖性集中在中等偏高水平，这表明长江经济带多数城市的产业发展普遍与交通运输建设发展联系密切
长江经济带地区超过一半的城市具有单一的交通主导类型，主要位于长江中上游。具体来说，有60个城市以高速公路为主导地位，这凸显了高速公路运输的普遍性。相比之下，非单一交通主导型的城市在空间分布上更具空间集聚性，主要沿海、沿江、沿河分布，且这些城市主要位于长江三角洲城市群、长江中游城市群和成渝城市群三大城市群内。其中，公路-水运复合主导型城市有13个（H-W），占全部复合型城市总量的20%，这也反映出水运在长江经济带交通运输中扮演重要角色。而超过2种交通运输方式的复合型交通主导城市多为直辖市、省会城市，这些城市普遍位于我国主要水系的干线上或者为临海、近海城市、经济发展好、政治地位高。
Fig. 7. Transportation dependence and preferences of cities in the YREB.
02
交通通达性评估
长江经济带内的运输通达性具有显著的空间异质性。通达性较高的城市沿长江干流呈带状分布，干流两侧城市的交通通达性普遍较高。此外，由于长江经济带内的省会城市普遍已经正在构建综合交通运输网络，因而省会级城市通达性高于其他地级市，呈现出以省会级城市为核心，交通通达性从核心向外围城市减弱的特征。此外，地理条件的限制导致西部长江经济带城市的交通通达性较低，特别是在云南和四川的边境城市。在长江经济带中，不同运输轴线的空间覆盖范围和聚集特征差异明显。高速公路几乎延伸到长江经济带中东部地区的每一个城市，高可达性的轴线主要集中在长三角地区、成渝城市圈和黔中城市群。国道的空间覆盖面最广，是区域交通网络的主要组成部分。可达性高的公路轴线主要位于长江经济带的核心城市群。目前，高铁铁路网覆盖范围有限，交通可达性从省会向其周边城市逐渐降低。相比之下，普速铁路网在长江经济带内有效地形成了一个互联系统，高可达性轴线更集中在长江中游地区。
Fig. 8. Transport connectivity of cities in the YREB.
03
多系统之间的协调发展水平
2009-2021年多系统耦合协调度（CCD）的增长趋势显示，长江经济带的社会、经济、环境和交通协调发展逐渐增强。2021年，有38个城市的CCD值相对较低；这些城市主要分布在长江经济带的中西部地区。33个城市的CCD值相对较高，这些城市主要分布在长江经济带的国家级的城市群中（长三角城市群、长江城市群）和大都市区（武汉城市圈、成渝经济区）。从2009年到2021年，长江经济带中超过70 %的城市的CCD值有所增加，而CCD有显著增长的城市集中在长江经济带的东部和重要的大都市地区。协调性降低的城市主要分布在安徽省、江西省、湖南省和云南省。
Fig. 9. Coupling coordination degree of social economy, environment and transportation land use in the YREB.
04
区域交通运输用地的
潜在需求分析
从城市交通运输用地面积需求变化的对比来看，面积需求较高的城市多分布于长江中上游地区核心城市群（成渝城市群、长江中游城市群、黔中城市群和滇中城市群），这反映出长江经济带交通基础设施的建设重点正在逐步向中上游地区转移，但为了满足经济发展和人口增长的需求，长江下游地区部分城市的交通运输用地面积依然保持较高的增量。重庆市作为交通运输用地需求面积最大的城市，一方面取决于该市庞大的行政区面积，另一方面表现在该市在近十年来交通基础设施建设力度逐渐加强，立体交通网络已初步形成，但该市的战略地位、经济地位都要求该市进一步加强交通基础设施的建设，提高交通运输效率，以满足其当前和未来快速发展的需求。
为验证区域城市交通运输用地需求预测的准确性，本研究将政府公布的交通运输规划图与交通运输用地需求图进行空间叠加比较分析，这种方法旨在评估预测需求和规划需求之间的一致性。结果表明，无论是公路、铁路、水运还是航空，长江经济带交通基础设施建设重点主要分布在长江下游地区以及中上游地区的核心城市群，且交通基础设施的建设重心正在向长江中上游地区偏移。分交通类型而言，长江上游的川西地区和云南省的交通建设重点以布局公路网络为主，而核心城市群内的交通基础设施建设更为立体化，呈现出陆-水-空交通立体化建设。此外，长江中上游地区的机场布局数量明显高于下游地区。综合而言，无论是从总体的建设重心还是分类型的建设布局进行对比，本文的研究结果与国家和地方政府发布的交通网络规划布局较为一致，说明本研究的预测结果可为政府的土地利用优化配置决策提供有价值的支撑。
Fig. 10. Forecast of transportation land demand in YREB cities in 2025.
长江经济带地区
交通用地配置的综合决策
叠加用地配置优先级、优先类型以及用地需求面积空间分布图，得到长江经济带城市交通运输用地综合优化配置决策图（图11（a）），旨在为长江经济带提供一套次序鲜明、类型明确、规模合理的交通运输用地配置对策建议。结果表明，土地配置优先级较低（L1-L3）的城市主要位于长江经济带的核心发展区。土地配置优先级较高（L8-L10）的城市主要位于区域核心发展区的外围。由于核心城市的可开发利用土地面积有限，这些城市需要政府更积极地干预交通基础设施的土地配置，以促进城市的可持续发展。在交通运输用地配置优先级排名前10位的城市中，除了舟山市目标发展水陆空立体交通网络，其他城市的交通基础设施建设依然处于起步阶段，交通建设在短期内难以满足自身发展需求为目标，主导交通方式相对较为单一。相反，交通运输用地配置优先级排名靠后的城市用地配置类型更为多元，此类城市往往已经形成较为完备的交通基础设施体系，城市交通基础设施建设目标关注于立体交通网络的构建，且由于强力的产业经济发展和体量以及人口的扩张和迁入拉动对交通运输的需求，导致用地配置优先级较低的城市反而对交通运输用地的需求面积相对更高（图11（b））。
实证分析显示，长江经济带交通运输用地配置优先级较低的城市往往配置类型更加多元，且交通运输用地需求面积普遍较高。这些城市多为区域发展的核心城市，交通基础设施建设从满足自身发展需求转变为构建综合立体交通网络，串联其他城市协同发展。随着用地配置优先级的增长，城市的配置类型变得复杂多样，既有单一交通主导型城市，又有公路-航空、公路-铁路、公路-水运主导型城市，还有复合主导型城市，此阶段为交通运输发展的过渡期，各城市根据自身发展需求及建设条件来合理建设交通体系，交通运输用地需求也存在明显差异。随着用地配置优先级的进一步增长，城市交通发展处于起步阶段，城市交通基础设施相对薄弱，但由于自身发展体量较小致使城市短期内对交通运输用地需求相对较低，且由于自身区位因素的限制，交通基础设施建设类型单一（图11（c））。
Fig. 11. Optimal allocation strategy for transportation land in the YREB. (a)Map of optimal allocation of urban transportation land in YREB. L1-L10 represents 10 levels of land supply priority from low to high. (b) Scatter plot of land supply priority and land area demand under different transportation patterns. (c) General patterns of optimal regional transportation land allocation.
为了制定一种最佳的区域交通运输用地优化配置战略，需要开发一种包括社会、经济、产业和环境因素的综合研究框架。然而，这种全面综合评估可能会在决策结果中产生一些不确定性和偏差。本研究提出的研究框架涵盖了交通运输用地配置的关键方面，符合区域发展的基本原则。此外，本研究还对该研究区内所有城市进行了统一和全面的评估，确保了可比性。然而，本研究依然存在局限性，包括评估区域城市网络通达性的数据和方法不足，导致水路网络被排除在外。由于数据时间序列有限，本研究采用灰色预测方法来预测交通运输用地需求。然而，这种方法不太适合进行长期预测，这给指导长期规划带来了挑战。未来的研究应集中于开发扩展时间序列分析的算法模型。此外，鉴于各国之间的土地利用系统和发展条件的差异，在将本研究应用于其他地区或国家之前，有必要调整本研究的框架以适应当地的实际发展情况。
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阅读原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.scs.2024.105678
Ke Wang, Jianjun Zhang, Li Wang,Optimal allocation of urban transportation land at a regional level: A case of the Yangtze River Economic Belt, China,Sustainable Cities and Society,Volume 113,2024,105678,ISSN 2210-6707.
供稿｜王柯
排版｜黄晨妍
审核｜张建军
