基于广义交通成本模型的城市轨道交通沿线土地增值影响计量

唐文彬，肖秋菱，张飞涟，颜红艳

基于广义交通成本模型的城市轨道交通沿线土地增值影响计量

唐文彬1，肖秋菱1，张飞涟2，颜红艳3

(1. 长沙理工大学 经济与管理学院，湖南 长沙 410114；2. 中南大学 土木工程学院，湖南 长沙 410075；3. 湖南财政经济学院 工程管理学院，湖南 长沙 410205)

在城市轨道交通沿线土地增值影响有效边界的计量方面，以往研究一般是假设各站点的影响范围为相同的定值。本文尝试放宽这一假设条件，构建城市轨道交通沿线土地增值影响范围计量的广义交通成本模型，并以长沙市地铁2号线为例进行实证研究。研究结果表明：增值影响范围与站点到城市商业中心(CBD)的距离呈正相关，在靠近市中心区域的站点，其影响范围相对较小，而随着与CBD距离的逐渐增大，站点的影响范围出现递增趋势，整体呈哑铃状分布。基于对沿线土地增值影响的计量分析结果，提出城市轨道交通与土地一体化开发的策略和建议。

城市轨道交通；土地增值；外部效益；广义交通成本模型

作为准公共性产品，城市轨道交通(Urban Rail Transit，URT)项目投资在促进区域经济发展与社会进步等方面带来了巨大的外部效益[1]。其中，有相当一部分就体现在对沿线土地的增值影响上[2]。因此，准确评估URT项目对沿线土地的增值影响，可以为项目外部效益返还以及市场化投融资体制改革提供依据。国内外学者通过理论建模和实证研究，对URT沿线土地的增值影响进行了大量研究，所采用的计量方法主要包括特征价格模型[3]和空间计量经济学模型[4]。在这些研究中，普遍将URT在每一个站点处对周边土地的最大影响范围假设为某一定值，相应的样本选取也限定在这一范围内，常见的有500 m[5]，800 m[6]，1 000 m[4]。也有学者在研究中借助自行车或者公交车等换乘方式，假设站点的影响范围在1 km以上，例如1 mile[7]，3 km[8]，5 mile[9]。事实上，由于城市主城区和郊区的土地存在可达性差异，因此对于不同区位的站点，其周边土地的溢价影响半径可能各不相同，并且会超过1 km。显然，以往研究在估算URT对土地产生增值影响的范围时可能存在偏差。近年来，广义交通成本模型(Generalized Traffic Cost Model，GTCM)广泛应用于城市出行模式选择及路径优化等研究[10]，从而为URT对沿线土地增值影响范围的计量分析提供了新的思路。

1 基于GTCM的沿线土地增值影响范围计量模型

根据可达性原理，建立市域内的某一次出行幕景：选择URT站点的影响范围边界上某一点作为出行起点，以该线路途经的城市某一商业中心点(也是就业岗位所在地)为出行终点，那么此次出行路径存在2种选择，一是直接坐常规公交(包括中间换乘)从点出发到达目的地点，另外一种是先步行或者骑自行车从点至点，然后再在点转乘轨道交通到达点，如图1所示。

图1 轨道交通对沿线土地增值影响范围计算示意图

若以出行的交通成本最少作为吸引乘客选择乘坐轨道交通的主要标准，则有：

式中：为轨道交通在站点处对周边土地的增值影响半径；V为乘客由点到达点的步行速度或者自行车车速；K表示居民乘坐URT由点到达点(距离为S)所需广义交通成本；K为居民乘坐常规公交从点到达点(距离为S)所需广义交通成本；为居民的时间价值。

尽管影响广义交通成本的因素诸多，但实践中广义交通成本主要是指票价、时间、疲劳这3个部分[10]，因此为了简化计算，本文在计算广义交通成本时忽略了其他因素的影响，具体公式如下：

式中：C和C分别为常规公交的票价和URT的票价；为工作时间利用系数；S和V分别为从点至点属于市区范围的道路距离(km)及该路段常规公交的平均车速， km/h；S和V分别为从点至点属于市郊范围的道路距离及该路段常规公交的平均车速，km/h；V为URT从点至点的平均车速，km/h；1为道路常规公交的换乘等待时间，min；2为URT的换乘等待时间，min；1表示乘坐常规公交出行的换乘次数；2表示乘坐URT出行的换乘次数；为常规公交相对于URT的舒适度 系数。

2 沿线土地增值效益计量模型

将URT站点附近第个区间内的土地细分为块，如图2所示。

图2 单元格地块增值计算图示

URT对沿线土地的全部增值效益为：

3 案例分析

3.1 长沙市地铁2号线对沿线土地的增值影响范围计量

根据长沙市地铁2号线的实际运营情况，将GTCM模型中有关参数设定如下：

C：长沙市常规公交的票价基本上是2元，如果使用公交IC卡或移动互联网支付，将享受7折优惠，本文忽略学生的1元票价，统一将常规公交的票价取1.4元。

C：长沙市地铁2号线采用按里程计价的方式，6 km以内为2元；6~11 km为3元；11~16 km为4元；16~23 km为5元；23~30 km为6元，30 km以上每递增9 km加1元。

：根据已有文献[11−12]，工作时间利用系数按照平均水平取=0.5。

：根据《长沙市统计年鉴》(2018年)，2017年长沙市人均工资总额为91 522元，如果按照全年248个工作日、每个工作日为8 h进行计算，则长沙市居民的时间价值为46.13元/h。

V和0：根据网上公开的高德地图统计结果，2019年前3个季度长沙市核心区内的高峰期(7:00~9:00和17:00~19:00)“社会车辆−公交车速度比”分别为1.941，1.926和1.925，本文取其平均值1.93，再根据2020年1月8日至1月14日的7天高峰时段长沙市道路拥堵排行榜前10名的有关数据进行统计，其中7条属于二环以内，公交车的平均速度V是10.2 km/h；另外3条属于二环以外，公交车的平均速度0是14.2 km/h。

V：地铁2号线的平均运行速度为36 km/h。

1和2：根据高德地图2019年底3季度的统计结果，公交车换乘等待时间1大约是8 min。根据长沙市地铁2号线运行图，高峰时段发车间隔时间为4分11秒，因此假设轨道交通换乘等待时间2为4 min。

1：假设在二环以内站点附近区域坐公交车到达五一广场只需换乘等待1次，即1取1，而在二环以外坐公交到达五一广场需换乘等待2次，即1取2。

2：由于本文只考虑地铁2号线各站点附近区域的可达性问题，因此从任何站点附近区域只需换乘等待地铁1次即可到达市中心，取2为1。

：根据文献[14]，常规公交相对于轨道交通的舒适度系数为1.25。

将上述参数分别代入式(2)和式(3)，可得到URT沿线的土地增值影响范围，其中五一广场站按照邻近的湘江中路站和芙蓉广场站取平均值，如表1 所示。

表1 长沙市地铁2号线对沿线土地增值影响的范围计算

根据表1，可分析长沙市地铁2号线对沿线土地价值影响范围的变化情况：

1) 长沙市地铁2号线对沿线土地价值的影响范围与站点到CBD的距离呈正相关，在靠近市中心区域的站点，其影响范围相对较小，而随着与CBD的距离逐渐增大，2号线对沿线土地价值的影响范围呈递增趋势。在23个站点中，影响范围半径最大的是光达站，达到了4.207 4 km，最小的是湘江中路站，仅0.442 5 km。

2) 地铁对沿线土地价值的影响范围还与其票价、乘车速度、换乘方式以及换乘等待时间等因素有关，例如尽管杜花路站、长沙火车南站的S值比梅溪湖西站的S值要大，但是相对应的值却反而要小一些，主要原因是从杜花路站开始地铁票价涨至4元。通过对万家丽广场站与锦泰广场站进行比较后发现，由1.775 7 km突然增加到2.560 6 km，产生这一变化的原因主要是由于从万家丽广场站开始，站点已处于二环以外，如采用常规公交方式到达CBD则需换乘等待2次，相应的广义交通成本增加了。

3.2 长沙市地铁2号线对沿线土地的增值影响面积计量

考虑到长沙市地铁2号线各相邻站点的影响半径之和远大于站点间的距离，因此本文为了简化计算，并基于项目决策的审慎原则，在影响区间范围划分时分别将到线路的距离为0~1 km的区域定为1，1~2 km的区域定为2，2~4.21 km的区域定位3，并将连接各站点处最远影响点的曲线改为直线连接，从而形成一个中间由一系列梯形相连、两头分别为半圆的哑铃型增值影响区域，如图3所示。

根据图3，分别求出长沙市地铁2号线对沿线土地的增值影响面积，如表2 所示。

图3 长沙地铁2号线对沿线土地产生增值的区域示意图

表2 长沙市地铁2号线对沿线土地的增值影响面积计算

迎宾路口站0.755 5 0.885 51.618 90.027 30 袁家岭站1.103 6 1.037 72.075 40.638 30 长沙火车站1.511 5 0.6721.344 00.865 00 锦泰广场站1.775 7 1.276 82.553 62.471 80.511 2 万家丽广场站2.560 6 1.3812.762 02.7621.689 7 人民东路站2.662 9 2.0164.032 04.0323.516 9 长沙大道站3.081 6 1.188 82.377 62.377 64.558 6 体育公园站3.332 9 2.002 24.004 44.004 45.863 8 杜花路站3.595 8 0.800 01.6001.600 02.691 长沙火车南站3.767 9 2.035 84.071 64.071 68.092 9 光达站4.207 4 4.207 47.928 77.397 010.152 6 光达站外侧最远点B0 合计62.438 751.671 260.584 6

根据表2，可计算长沙市地铁2号线对沿线土地的增值影响总面积为：

4 URT与沿线土地一体化开发策略

实证结果表明，长沙市地铁2号线对沿线土地的增值影响范围较广，覆盖面积达到了1.75×108m2。URT项目外部效益内部化的首要任务就是将沿线土地的增值效益成功返还给轨道交通公司。由于沿线土地的一体化开发是URT溢价返还最有效的途径，因此为了有效缓解URT建设和运营中的资金压力，应当积极实施外部效益内部化策略。针对不同地段土地现有开发程度的不同，本文提出以下一体化开发策略：

1) 对于市中心开发成熟区(包括旧城区)的土地，由于使用密度已经到达了较高水平，URT的影响范围相对有限，因此建议结合线路走向和URT出入口位置，以调整土地使用方式和旧城改造 为主。

2) 建设区是指正处于大规模建设时期、土地利用密度不高、城市功能还有待完善、存在一定开发余地的区域，建议该区域的一体化开发以进一步完善规划设计为主，从而提高沿线土地的开发强度，尤其是增加住宅和商业用地的比例。

3) 规划建设区一般处于城市外围区域或郊区，土地的现有开发使用程度不高，并且URT在该区域对土地的影响范围较宽，例如在光达站附近，影响半径达到了4.207 4 km，因此在实施一体化开发过程中，建议采用TOD模式，即在获得政府划拨土地的基础上，以URT站点为中心的一定距离范围内，建立一定数量布局紧凑、功能混合的TOD社区，将居住、商业、办公等物业类型以及其他城市公共资源集中组合在适于步行的区域内。

4) 沿线土地一体化开发方式所获得的外部效益最终将会按照一定的比例返还给URT公司，用于弥补项目建设和运营中的资金缺口。因此，政府可以根据沿线土地增值效益的大小以及项目投资效益的整体情况，合理确定一体化开发土地的划拨面积。

5) 对于沿线已经开发成熟的土地，政府部门可以制定相关税收政策，依据该地块与URT站点距离的远近及上述模型计算得出的结果，在房地产交易过程中分级征收特别收益税。另外，政府部门还须建立相应的利益协调机制，合理地将这一特别收益税划入URT的建设与运营补贴中，促进URT的可持续发展。

5 结论

1) 利用广义交通成本理论，构建URT沿线土地增值影响的计量模型，并以长沙市地铁2号线为例，估算所有站点的土地增值影响半径及增值影响面积，从而验证URT对沿线土地价值产生的积极影响。

2) 在实证研究的基础上，提出URT与沿线土地一体化开发的策略及建议，为项目投资实施外部效益内部化提供依据。

3) 基于URT沿线土地增值影响范围的计量分析，构建增值影响效益的计量模型。由于篇幅所限，本文尚未对沿线土地的增值影响强度进行定量评价，后续研究可以基于空间计量经济学的相关理论对此进行补充，并在此基础上进一步估算出URT对沿线土地的增值效益。

[1] 唐文彬, 张飞涟, 肖秋菱. 城市轨道交通项目建设投资对区域经济与社会就业的影响[J]. 铁道科学与工程学报, 2019, 16(12): 3160−3166. TANG Wenbin, ZHANG Feilian, XIAO Qiuling. The impact of urban rail transit project construction investment on regional economic and social employment[J]. Journal of Railway Science and Engineering, 2019, 16(12): 3160−3166.

[2] Hess D B, Almeida T M. Impact of proximity to light rail rapid transit on station-area property values in Buffalo, New Youk[J]. Urban Study, 2007, 44(5−6): 1041−1068.

[3] McMillen D P, McDonald J. Reaction of house prices to a new rapid transit line: Chicago’s Midway Line, 1983~ 1999[J]. Real Estate Economics, 2004(3): 463− 486.

[4] ZHANG Ming, XU Tao. Uncovering the potential for value capture from rail transit services[J]. Journal of Urban Planning and Development, 2017, 143(3): 04017006.

[5] Pagliara F, Papa E. Urban rail systems investments: an analysis of the impacts on property values and residents’ location[J]. Journal of Transport Geography, 2011(19): 200−211.

[6] Atkinson-Palombo C. Comparing the capitalisation benefits of light-rail transit and overlay zoning for single-family houses and condos by neighbourhood type in metropolitan phoenix, Arizona[J]. Urban Studies, 2010, 47(11): 2409−2426.

[7] ZHONG H, LI W. Rail transit investment and property values: An old tale retold[J]. Transport Policy, 2016(51): 33−48.

[8] Seo K, Golub A, Kuby M. Combined impacts of highways and light rail transit on residential property values: A spatial hedonic price model for Phoenix, Arizona[J]. Journal of Transport Geography, 2014(41): 53−62.

[9] Macfarlane G S, Garrow L A, Moreno-Cruz J. Do Atlanta residents value MARTA selecting an autoregressive model to recover willingness to pay[J]. Transportation Research Part A: Policy and Practice, 2015(78): 214−230.

[10] GUO W, ZHANG Y, YOU J, et al. Travel modal choice analysis for traffic corridors based on decision-theoretic approaches[J]. Journal of Center South University, 2016, 23(11): 3028−3039.

[11] 郭丽娜. 城市轨道交通与土地利用协调发展的研究[D]. 北京: 北京交通大学, 2006. GUO Lina. Research on the coordinated development of urban rail transit and land use[D]. Beijing: Beijing Jiaotong University, 2006.

[12] 娄佳斌, 董宝力, 李伟, 等. 基于广义成本的轨道交通最优路径模型研究[J]. 浙江理工大学学报, 2014, 32(4): 18−22. LOU Jiabin, DONG Baoli, LI Wei, et al. Research on optimal path mode for rail transit based on generalized cost[J]. Journal of Zhejiang Sci-Tech University (Social Science Edition), 2014, 32(4): 18−22.

[13] 谢覃禹, 刘令, 江迎. 基于多源数据的长沙市轨道交通客流效益评估[C]//中国城市规划学会城市交通规划学术委员会, 2018年中国城市交通规划年会论文集, 北京: 中国建筑工业出版社, 2018: 1−11. XIE Qinyu, LIU Ling, JIANG Ying. Benefit evaluation of rail transit passenger flow based on multi-source data[C]// Urban Planning Society of China-Academic Committee of Urban Transport Planning, Proceedings of the Urban Transportation Planning Conference of China in 2018, Beijing: China Construction Industry Press, 2018: 1−11.

[14] 武倩楠, 叶霞飞, 林小稳. 城市轨道交通车站接驳范围地计算模型[J]. 同济大学学报(自然科学版), 2014, 42(7): 1058−1063, 1095. WU Qiannan, YE Xiafei, LIN Xiaowen. Attraction area model for urban rail transit stations[J]. Journal of Tongji University (Natural Science), 2014, 42(7): 1058−1063, 1095.

Measurement of land value-added influence along urban rail transit based on generalized traffic cost model

TANG Wenbin1, XIAO Qiuling1, ZHANG Feilian2, YAN Hongyan3

(1. School of Economics and Management, Changsha University of Science and Technology, Changsha 410004, China; 2. School of Civil Engineering, Central South University, Changsha 410075, China;3. School of Engineering Management, Hunan University of Finance and Economics, Changsha 410205, China)

In the measurement of the effective boundary of land value-added impact brought by urban rail transit, previous studies generally assume that the impact range of each station is the same. This paper attempts to relax the hypothesis and construct a generalized transportation cost model for measuring the range of land appreciation along urban rail transit. Then, an empirical study was carried out with Changsha Metro Line 2 as an example. The results show that the impact range is positively correlated with the distance from the station to the CBD, it is relatively small in the station near the CBD area, but as the distance from the CBD increases, the impact range increases, and the overall distribution is dumbbell-shaped. Finally, based on the empirical analysis results, some development strategies for the integrated development of urban rail transit and land along the line are proposed.

urban rail transit; land appreciation; external benefits; generalized traffic cost model

10.19713/j.cnki.43−1423/u. T20191161

F293

A

1672 − 7029(2020)09 − 2423 − 07

2019−12−25

国家社科基金一般资助项目(14BGL160，16CGL004)；湖南省高校创新平台开放基金资助项目(17K008)；湖南省教育厅重点项目(19A082)；长沙理工大学湖南省企业战略管理与投资决策研究基地资助项目(19qyzd02)

唐文彬(1975−)，男，湖南双峰人，副教授，博士，从事交通经济、项目管理研究；E−mail：wbtang2003@163.com

(编辑 蒋学东)