Advancing land use mix through complementarity: the Parcel Complementarity Model (PCM)

Por Haithem Drici y Jose Carpio-Pinedo.

Este artículo presenta el Modelo de Complementariedad de Parcelas (PCM), una herramienta analítica a nivel de parcela destinada a evaluar y optimizar la combinación de usos del suelo a partir de los patrones observados de uso y desplazamiento. En lugar de basarse en medidas composicionales, como la diversidad de la combinación de usos del suelo o el equilibrio proporcional, el PCM conceptualiza la combinación de usos del suelo como un sistema de interacción funcional complementaria determinado por los flujos asimétricos de desplazamientos, la frecuencia de las visitas y la adyacencia espacial. Utilizando datos catastrales de uso del suelo y datos de encuestas de movilidad del área metropolitana de Madrid, el modelo cuantifica tanto la complementariedad entre parcelas como la intra-parcelaria a través de un Índice de Complementariedad de Parcelas (PCI). El PCM se aplica a parcelas vacías en Tres Cantos (España), que se tratan como huecos dentro de conjuntos de complementariedad funcional a escala de barrio existentes, en lugar de como oportunidades de desarrollo aisladas. Se utiliza un proceso de optimización multiobjetivo para explorar escenarios alternativos de asignación y configuración del uso del suelo bajo las restricciones normativas existentes. Los resultados muestran que las mejoras en la complementariedad de la combinación de usos del suelo dependen menos de la presencia de usos adicionales y más de cómo se posicionan y configuran los usos del suelo en relación con las parcelas circundantes y los patrones de interacción funcional existentes. El PCM proporciona un método transparente y replicable para evaluar la complementariedad a nivel de parcela y respaldar las decisiones de planificación en fase inicial basadas en relaciones empíricas de uso y movimiento.

This paper introduces the Parcel Complementarity Model (PCM), a parcel-level analytical tool for evaluating and optimising land use mix through observed patterns of use and movement. Rather than relying on compositional measures such as land use mix diversity or proportional balance, PCM conceptualises land use mix as a system of functional complementary interaction shaped by asymmetric trip flows, visit frequency, and spatial adjacency. Using cadastral land use data and mobility survey data from the Madrid metropolitan area, the model quantifies both inter-parcel and intra-parcel complementarity through a Parcel Complementarity Index (PCI). PCM is applied to vacant parcels in Tres Cantos (Spain), which are treated as gaps within existing neighbourhood-scale functional complementarity sets rather than as isolated development opportunities. A multi-objective optimisation process is used to explore alternative land use allocation and configuration scenario under existing regulatory constraints. The results show that improvements in land use mix complementarity depend less on the presence of additional uses and more on how land uses are positioned and configured in relation to surrounding parcels and existing functional interaction patterns. PCM provides a transparent and replicable method for evaluating parcel-level complementarity and supporting early-stage planning decisions grounded in empirical use and movement relationships.