Урбанизация городов является одной из важнейших тенденций развития современного мира и относится к наиболее впечатляющему результату социального развития последних лет, являющейся одновременно одной из центральных проблем региональной науки. Соответственно, при разработке нового сценария развития городов необходимо пользоваться методами экономической социодинамики.
В модели «Экогород» используется набор динамических переменных, характеризующих материальные структуры города (городская конфигурация) и распределение населения между городом и пригородом (конфигурация населения).
Городское пространство рассматривается состоящим из районов, где могут быть воздвигнуты различные здания: жилые дома, предприятия, школы, магазины, сервисные станции. Эти строительные или ликвидационные процессы предполагаются отно¬сительно быстрыми и управляемыми медленно изменяющимся городским окружением. В последнем важную роль играет мигра¬ция населения между пригородами и городом. Для планировщиков города будет идеальным разработать и реализовать долгосрочные планы развития города и не оставлять места для несогласованного и беспорядочного его роста. Однако этот идеал обычно расстраивается по следующим причинам:
В краткосрочной перспективе множество конкурирующих и спорных интересов индивидов и влиятельных групп оказывают влияние на процесс планирования и делают результат частично непредсказуемым.
Непредвиденные (форс-мажорные) события, такие как незапланированная иммиграция или различного рода катастрофы могут расстроить запланированные мероприятия.
В среднесрочной перспективе идеи планировщиков, как и стили и идеологии архитекторов, меняются, по крайней мере, в течение нескольких десятилетий, вместе с «духом времени». Так как период существования городских структур продолжительнее, чем период существования «духа времени» или моды, достаточно старые города в общем демонстрируют смесь стилей и функций.
Вследствие перечисленных причин требуемый модельный дизайн городской динамики должен включать:
а) тенденции планирования,
б) элемент случайности в принятии градостроительных решений.
Социодинамическая процедура моделирования принимает во внимание оба аспекта. Вероятностные интенсивности перехода, определяющие основные направления, как и стохастическая реализация пошаговой эволюции города, являются центральными элементами модельного дизайна. Очевидно, эти интенсивности должны зависеть от полезностей групп влияния, участвующих в принятии совместных решений. Здесь понятие «полезность» не должно приниматься в узком смысле. Оно объединяет влияние эстетических, социальных, экономических, природоохранных точек зрения, как и влияние материальной заинтересованности. Выбор функций полезности, которые оказывают влияние на городскую конфигурацию и определяют форму интенсивностей перехода также является важным элементом в процедуре построения модели.
Экогород представляет собой интегрированную модель эволюции города и населения, состоящая из двух видов переменных, описывающих городскую систему и население:
а) материальные переменные, характеризующие городскую кон-фигурацию;
б) персональные переменные, характеризующие конфигурацию населения, т. е. распределение населения в городе и пригороде.
Материальные переменные представляют собой ячейки или площадки всего рассматриваемого городского ландшафта. Каждая площадка достаточно мала, чтобы быть однородной, но достаточно велика, чтобы на ней могло быть построено значительное количество различных объектов.
Весь ландшафт разделен на городскую часть и пригород, так, что каждая площадка принадлежит одной из этих частей. В социодинамической модели экогорода пригород в роли экологического пояса.
С течением времени город может расширяться или уменьшаться, так что районы могут изменяться со временем. Каждая площадка имеет определенную емкость, предоставляющая возможность строительства различных видов зданий или дорожной инфраструктуры на этой площадке. Так как все виды зданий подразделены на строительные единицы, ёмкость является целым, определяющим максимальное число конструкций, которые мож¬но воздвигнуть на определенной городской территории.
Распределение населения по городу и пригородам описывает¬ся персональными переменными. В общем случае будем различать субпопуляции , разграниченные по профессиональному, возрастному, половому и т. д. признакам. Пусть будет количество представителей субпопуляции, живущих на площадке.
При построении модели «Экогород» выбирается мозаичное представл¬ние городского региона как прямоугольной решетки площадок i (i1,i2), j (j1,j2), с целыми декартовыми координатами (i1,i2), (j1,j2) и прямоугольной системой дорог между ними.
Расстояние между площадками будет играть важную роль в формировании городской структуры. Наиболее естественным выбором расстояния, в данном случае, является так называемое «манхэттенское расстояние». В качестве элементов материальной конфигурации рассматриваются объекты «жилого фонда» и «предприятия».
В простой версии модели рассматривается однородное насе¬ление, размещенное в городе и в пригороде. Это означает, что используются только следующие переменные:
Nc=nc*P – население города;
Nh=nh*P – население пригорода;
P = Nc + Nh – общее население
nc + nh = 1
Полезность является одним из основных составляющих данной концепции, состоящая из суммы локальных полезностей единиц жилья, предприятий и свободного пространства и суммы персональных полезностей, которую можно представить в следующем виде:
u(x,y,C) =uL(x,y,C) – uI(x,y,)
Полезность взаимодействия ui(х,у) учитывает, что полезность определенных видов строений на площадке i не явля¬ется независимой от существования таких же видов или дополнительных видов строений на других площадках j.
Эволюция городской конфигурации намного более сложный процесс, с множеством вовлеченных в него пере¬менных, нежели миграционный процесс населения между пригородом и городом.
В то время как уравнения для сектора населения оказываются самодостаточными, уравнения для городского сектора не обладают этим свойством. Емкости, которые зависят от динамики населения, входят в уравнения и поэтому оказывают влияние на эволюцию города.
При разработке модели примем, что количество населения пригорода Nh и города Nc достигают стационарных значений. Так как ем-кости Cc(t) и Cj(t) тогда тоже достигают стационарных значений, можно допустить, что городская конфигурация, начавшаяся из какой-то начальной конфигурации, достигает стационарного состояния.
Нелинейные уравнения, описывающие городскую эволюцию в {х, у}- пространстве, имеют несколько устойчивых стационарных состояний. В зависимости от начальных условий траектории системы могут стягиваться к одному из них.
В статье ограничимся моделированием экогорода с фиксированными границами, рассмотрев развитие «простого» и «реального» сценариев.
Начнем с «простого города», имеющего только жилые строения и предприятия, построенные на равнозначных площадях, и перейдем к «реальному городу», посредством введения в сценарий, по крайней мере, нескольких реальных аспектов, таких как строительство парков и существование предпочтительных районов.
«Простой» город. В этом сценарии городской регион (с фиксированной границей) состоит из квадратной решетки 15 х 15 участков j, с коор¬динатами j(p, q). Только жилые постройки или промышленные предприятия могут быть воздвигнуты на этих площадках, и все они имеют одинаковую местную полезность.
Выбраны следующие значения параметров x_i (t=0)=0; y_i (t=0)=0 для всех участков города. Это означает, что мы начинаем с пустого городского региона/ Зависимость от расстояния коэффициентов взаимодействующих полезностей привела к «самоорганизованной» городской структуре, с раздельными жилыми промышленными районами. Организация районов носит симметричный характер.
«Реальный» город. В этом сценарии эволюция города осуществляется при несколько более реальных условиях, приняв во внимание два дополнительных факта.
Географическая ситуация внутри города обычно не столь однородна, как это допускалось в сценарии «простого города», рассмотренного выше. Например, река может протекать через город, и здесь может существовать естественное предпочтение для некоторых районов при возведении определенных видов строений.
Такие условия нарушают эквивалентность площадок. Однако они могут быть относительно просто введены в модель как экзогенные факторы: в местах, где протекает река или находится гора, которые мешают возведению строений, локальная емкость Ci должна быть приравнена к нулю. С другой стороны, предпочтение некоторым престижным районам в воз¬ведении зданий может учитываться через локальные условия полезности
Зеленые насаждения обычно дезагрегируют слишком компактные образования зданий в городе и служат местами отдыха для жителей этого района. Строительство парков является плановым мероприятием, зависящим от решений муниципальных властей. Поэтому процесс создания парков должен быть введен в модель соответствующим образом. Это может быть сделано посредством добавления в существующую модель следующего алгоритма:
парки создаются в районах с большим количеством жилья, поэтому первый шаг состоит из проверки, на каком участке количество жилья превышает порого¬вое значение во время эволюции;
парк, вследствие этого, должен быть создан на том месте в соседстве с с минимальным числом зданий на нем;
общее количество парков в городе ограничено.
Начальное условие реального сценария, а именно «нет жилья, нет промышленных объектов, нет парков», совпадает с условиями простого сценария, и также все параметры принимаются из него.
Разработанная модель «Экогород» предполагает создание условий устойчивого состояния города, основанное на трех основных аспектах – экономическом, социальном и экологическом. Игнорирование одного из них неизбежно ведет к ухудшению экономического благополучия и социо-экологической комфортности территории. Именно поэтому, на наш взгляд, в процедуру комплексной оценки равновесия эффективной городской среды следует включать определение трех критериев: экономического, экологического и социального.
Количество просмотров публикации: Please wait