数字技术背景下的智慧城市形态

郑伊硕

摘要：本文主要研究因智能交通系统提高了交通运输效率，进而大大缩减了通勤成本，在这个背景下通过多中心城市模型来解释城市的变化形态。本文主要得出两个结论：一、由于级差通勤成本地作用，随着从中心到外围距离的增加，通勤效率也同步增加，城市边界的扩张更加强烈;二、由于级差通勤成本地作用，中心城区CBD和副城区CBD空间相互作用发生了变化。即就业无差异点向中心城区偏移，这意味着中心城区CBD影响范围可能会被压缩。

关键词：智慧城市;智能交通;多中心城市模型;级差通勤成本

城市交通作为城市的基本组成部分，是一个城市经济得以快速发展的必要条件，王文静（2013）轨道交通在都市圈的发展过程中起到重要作用。但是随着城市化的进程推移，城市人口飞涨导致市内交通慢如蜗牛，交通基础设施的承受力也达到极限。这些严重制约着城市经济的发展，因城市交通问题所导致的直接或间接的经济损失多达百亿。

智慧城市将数字技术融入城市现有的系统当中，可大大缓解通勤的压力，王晓荣（2014）城市化地发展和交通运输有着很紧密的联系。智能交通体系作为智慧城市的重要组成部分，其中的关键技术包括云计算、物联网、信息集成、地理空间信息技术等。智能交通系统改变了我们日常的出行，据“麦肯锡”报告预测到2025年，部署了智能出行应用的城市可将通勤时间平均缩短15-20%。本文主要研究因智能交通系统提高了交通运输效率，进而大大缩减了通勤成本，在这个背景下通过多中心城市模型来研究城市的形态变化。

一、概念界定

（一）智慧城市

智慧城市概念来源于IBM公司提出的“智慧地球”理念，是数字城市与物联网相结合的产物，被认为是信息时代城市发展的大方向、文明发展的大趋势。智慧城市的定义一直以来直没有得到清晰的阐释。从之前的相关学者来看：唐莹（2016）认为智慧城市就是运用信息技术对民生、公共安全、环境保护、工商业活动、城市服务等各项事物、各个需求进行收集、分析并做出响应和决策，其实质就是以互联网、物联网及信息通讯网络参与到城市的运行与智能管理。尹源（2017）认为智慧城市是数字城市的拓展和延伸，是数字城市的高级形态，并且是创新型城市、生态城市、低碳城市的整合和升级。

（二）智能交通体系

智能交通是指运用高科技技术使得交通运输更加方便快捷。其中的高科技技术包括信息技术、计算机技术、自动控制技术、通讯技术等。比如现阶段已经实现的公交电子支付、微交通服务、智能停车、网约车、共享汽车、共享自行车、实施道路导航等。也包括仍在建设和努力的智能交通信号、拼货配送以及无人驾驶汽车。

（三）级差通勤成本的概念

级差通勤成本是作者借鉴级差地租的概念。级差通勤成本产生的原因是因为在单中心城市模型中，在一定条件下，越靠近CBD而单位通勤成本越高。刘俊娟（2011）在城市中通勤的车流密度和行车速度有很大的关系。因交通通勤技术改善，那么处于外围的地区的通勤成本的改善强度要高于处在中心地区的。这种改善强度随着距离CBD越远而越高，这正是级差通勤成本所起到决定作用的。

二、级差通勤成本下的多中心城市理论模型

假设1：假设在一定区域内形成了主城和副城。中心城区商务区称之为CA、副城商务区称之为CB。所有的家庭都均匀分布在这个城市中，每个家庭都是同质的。

假设2：根据海格的理论，影响租金的因素只能是区位因素，即距离CBD的距离。即通勤成本是唯一影响租金的因素。且通勤成本暂且只考虑时间成本。

假设3：假设租金为R（d），其中距离CBD距离为d;CBD的租金为P0;记k为单位距离的往返的通勤费用;b为城市边界。

假设4：假设同心圆城市的半径分为均等两段，处于外围的地区因为级差通勤成本而更受益于交通技术地改善。两个区域的面积之比为1：3.

假设5：由于外围处于级差通勤成本地位的优势，则在从外而内的固定的两段区域内其通勤成本之比为1/3：1。均等分的后平均每段长度为s，距离CBD的距离仍为d，城市边界为b且b=2s

如图1所示，均衡点由E1变化至E2，这是因为级差通勤成本作用。由于级差通勤成本地存在，处于相对外围的副城区会因为交通技术进步而受益更多，即表现在图中是副城区的竞价曲线更为平坦。均衡点向主城区方向移动，意味着交通技术大大改进的情况下，中心城区CBD影响范围可能会萎缩，至少从通勤范围来看是这样。而与之相反的是，处于外围的商务区有着逐渐扩张的趋势，这个现象是比较有趣而且是值得探讨的。

智慧城市是一个运行顺畅的未来主义大都市，智能交通系统会极大地改善人们的通勤效率，减少通勤者的通勤时间。本文主要得出两个结论：一、随着未来交通技术地进步，城市边界扩张是一种趋势。由于级差通勤成本地作用，随着从中心到外围距离的增加，通勤效率也同步增加。引入级差通勤成本之后，城市边界的扩张更加强烈。二、通过分析多中心就业来看，通勤效率地提高会使通勤者获得更多的潜在就业机会，也有利于企业更容易打破地理空间地限制而从集聚经济中受益。即在级差通勤成本的作用下，就业无差异点向中心城区偏移，这意味着中心城区CBD影响的通勤范围可能会萎缩。

参考文献：

[1]尹源.基于组合赋权和改进TOPSIS模型的智慧城市评价体系研究[D].东北财经大学，2017.

[2]唐莹. 面向智慧城市的社区信息化管理研究[D].北京化工大学，2016.

[3]王晓荣，荣朝和.城市化与交通运输的互动发展研究[J].经济问题探索，2014（01）：52-57.

[4]王文静，陆化普.轨道交通与都市圈空间体系耦合关系研究[J].城市发展研究，2013，20（04）：112-118.

[5]刘俊娟，王炜，肖美丹.單中心城市内部车流密度和行车速度模型研究[J].铁道科学与工程学报，2011，8（01）：113-117.

[6]智慧城市：数字技术打造宜居家园[M].53-57.