В пособии изложены математические и графоаналитические методы исследования градостроительных систем. В работе, наряду с описанием методов, показана область их применения и возможные модификации. Описанные методы могут применяться на стадиях предпроектного анализа и принятия градостроительного решения. Пособие предназначено для студентов и аспирантов архитектурных специальностей специализации «градостроительство».

Введение
Область применения количественных и графоаналитических методов
1. Расчет городского населения методом трудового баланса
2. Оптимизация соотношения отраслевого баланса производств с учетом ресурсного потенциала
3. Определение границ зоны влияния города-центра 
4. Ландшафтный анализ территории
5. Районирование территории города по интенсивности связей
6. Размещение фокусов тяготения населения города
7. Определение средней удаленности городских территорий и населения относительно городского центра
8. Оптимизация трассировки транспортных коммуникаций
9. Расчет емкости учреждений культурно-бытового обслуживания
10. Баланс емкости центров обслуживания
11. Баланс структуры жилого фонда на основе демографического состава семей
12. Определение максимально допустимой плотности жилого фонда и застройки при заданных санитарно-гигиенических параметрах
13. Оптимизация размещения жилой застройки в генеральном плане города по комплексу приведенных строительных и эксплуатационных затрат
14. Функциональное зонирование территории жилого района
15. Анализ условий размещения района реконструкции в плане города
16. Анализ и оценка территории и застройки района реконструкции
17. Анализ плотности распределения объектов по территории района
18. Функциональный анализ территории реконструируемого района
19. Определение участков прогнозируемого развития общественных и жилой функций
20. Определение территориально-пространственных резервов планировочной структуры города
21. Определение суммарной емкости объектов района по критерию транспортной емкости
22. Определение емкости и границ городских узловых районов
23. Определение границ территории размещения центров тяготения по условию доступности
24. Определение границ территории размещения объектов тяготения по условию соответствия потенциала места потребностям размещаемого объекта
25. Определение параметров территории объекта тяготения по затратам времени на перевозку грузов
26. Построение уличной сети методом моделирования движения
27. Построение картограмм затрат времени на передвижения
28. Графическое преобразование метрики городского пространства
29. Функциональное зонирование территории города на основе учета фактора доступности
30. Историко-генетический анализ планировочной организации региональных градостроительных систем
31. Морфологический анализ композиции города
32. Графический анализ композиционной структуры города
Заключение
Литература

Введение

Город, как объект градостроительного проектирования, представляет собой сложную социально-пространственную систему, находящуюся в постоянном развитии — динамике. Условия функционирования города в решающей степени определяются технологией процессов, в этой системе протекающих. Другими словами, город может рассматриваться как пространственная система, обеспечивающая протекающие в ней социально-функциональные процессы. Таким образом, знание технологии процессов, происходящих в городе, выявление закономерностей их пространственного отражения являются основой формирования структуры города.

До последнего времени градостроительное проектирование зачастую оперировало такими понятиями как интуиция, здравый смысл, накопленный опыт. Это естественно и закономерно, ибо градостроительство — в значительной степени творческий процесс. В то же время процесс градостроительного проектирования связан с необходимостью учета объективных условий и закономерностей, определяющих принципы функционирования города. Т.е., необходимо сочетание творческого поиска проектировщика и строгого научного, рационального начала в процессе градостроительного проектирования.

Сегодня градостроительная теория владеет достаточно широким спектром методов решения градостроительных задач как на уровне анализа сформировавшейся или формирующейся градостроительной системы, так и на уровне ее моделирования.

Целью данного учебного пособия является изложение некоторых математических и графоаналитических методов, сегодня уже достаточно широко применяемых в градостроительных исследованиях. Эти методы позволяют:

• исследовать сложившуюся или формируемую (моделируемую) градостроительную ситуацию;
• получать объективную информацию о характере и принципах функционирования отдельных элементов и подсистем градостроительной системы;
• прогнозировать характер и направления развития различных подсистем города на основе знания закономерностей их функционирования и взаимодействия;
• принимать корректные и аргументированные проектные решения на основе получаемой с помощью данных методов информации.

Часть из представленных методов является развитием или модификацией уже существующих, широко применяемых в градостроительных исследованиях, другие являются оригинальными разработками. Значительное место в данном пособии занимает изложение методов, разработанных на кафедре «Основ теории градостроительства» Московского архитектурного института. Представленные методы, как правило, направлены на решение конкретных градостроительных проблем. В связи с этим в данном пособии, наряду с изложением метода, показана область его возможного применения и его модификации.

Данная работа может рассматриваться как продолжение серии учебных пособий, подготовленных кафедрой, в частности: Яргина З.Н., Сосновский В.А. «Практические задачи градостроительного анализа» (1986), Говоренкова Т.М., Моисеев Ю.М. «Применение графоаналитических методов для решения градостроительных задач» (1987), Сосновский В.А. «Методы градостроительного анализа» (1993). В этих работах изложены общая методология решения задач градостроительного анализа, а также сведения о существе методов, используемых в процессе градостроительных исследований, их особенностях и формах описания. В рамках данного пособия основное внимание уделено практическому применению количественных и графоаналитических методов в градостроительном анализе, т.е. описанию конкретного инструмента решения прикладных градостроительных задач.

Значительная часть изложенного в данном пособии материала используется в учебном процессе в рамках спецкурса «Теория градостроительства», читаемого по кафедре «Основ теории градостроительства» на 5-м курсе специализации «Градостроительство».

 

Область применения количественных и графоаналитических методов

Проектирование планировочной структуры города должно осуществляться с учетом преемственно-прогнозного характера ее развития и определяться процессом развития от прошлого к настоящему и будущему. Другими словами, проектирование города есть процесс моделирования развития составляющих его элементов и подсистем во всем многообразии их взаимосвязей. Исходными позициями развития города являются:

• тенденции и прогноз социально-экономического развития города — развитие градообразующей базы и, соответственно, численности населения в зависимости от распределения капиталовложений в различные сферы города;
• ресурсный потенциал территории — пригодность территории для того или иного вида градостроительного освоения. Определяется в результате комплексной оценки городских территорий и зонирования по степени возможного освоения;
• принципы рационального размещения элементов в зависимости от характера формируемых процессов. Размещение населения и объектов тяготения является основанием для определения характера и интенсивности связей между элементами города.

Тенденции социально-экономического развития города определяются на основе выявления динамики его основных подсистем:

• населения — количественные, возрастные, квалификационные изменения, внутригородские миграции, приток извне;
• экономической базы — развитие градообразующих отраслей промышленности, внешнего транспорта, строительства, научного обеспечения, образования, управления;
• социальной инфраструктуры — изменения в градообслуживающих отраслях, жилом фонде, системе обслуживания, общественном транспорте.

В качестве определяющих выступают программы развития города в соответствии с распределением капиталовложений в развитие основных подсистем. Размеры капиталовложений определяют динамику прироста подсистем и всей планировочной структуры города на расчетный период времени.

На основе данных комплексного градостроительного анализа в соответствии с ресурсным потенциалом территории определяются возможности развития планировочной структуры — размещение новых объектов, прирост сетей, жилого фонда и т.д. Таким образом, моделирование развития планировочной структуры города есть итерационный, постоянно повторяющийся процесс ее наращивания и изменения от исходного состояния к расчетному, представляющий собой цикл переходов от оценки исходной ситуации к расчету изменений всех элементов и подсистем, а от него — к их размещению.

Направление, методы и характер развития каждого конкретного города зависят от специфических особенностей его социально-экономического развития и ресурсного потенциала его территории. Особенности эти определяются действием следующих основных факторов:

• экономические — обусловливаются ролью города в экономической структуре региона, страны; внутренними экономическими ресурсами; интенсивностью темпов развития градообразующей базы города;
• социально-демографические — определяются величиной, темпами роста, концентрацией, половозрастной структурой и составом всех групп населения;
• ресурсный потенциал территории — складывается из природных ресурсов, сложившегося хозяйственного и градостроительного использования территории, характера и состояния планировки и застройки, общей освоенности территории прошлыми капиталовложениями в застройку, инженерных сетей, благоустройства.
• архитектурно-планировочные — сложившаяся структура плана и градостроительная композиция; размещение основных элементов, определяющих структуру функциональных и композиционных связей.

Экономические и социально-демографические факторы являются решающими при формирования целей развития города и обусловливают прирост городской территории и потребные изменения функциональной структуры города. Они определяются темпами прироста и абсолютной численностью населения, структурой его занятости в зависимости от темпов развития градообразующей базы города, балансом развития народно-хозяйственного комплекса города и отраслей городского хозяйства; пропорциями и эффективностью капиталовложений в развитие экономической базы города.

Ресурсный потенциал территории города и его архитектурно-планировочные характеристики определяют комплекс возможностей обеспечения развития города в связи с социально-экономическими тенденциями этого развития.

Основой для определения общей гипотезы развития градостроительной системы на основе анализа ее современного состояния и тенденций развития являются комплексные градостроительные исследования, в результате которых выявляется:
 

• информация о тенденциях социально-экономического развития города (комплекс целей), а также информация о ресурсах территории (комплекс возможностей);
• современное состояние и тенденции развития планировочной, пространственной и функциональной структур города; характер ландшафта; инженерно-строительные и санитарно-гигиенические характеристики территории города; характеристики планировки и застройки. Состав необходимой градостроительной информации определяется, с одной стороны, особенностями объекта, с другой — характером мероприятий, обеспечивающих потребный уровень развития.

В процессе градостроительного анализа проводится всесторонняя системная оценка градостроительного объекта, качественная определенность которого зависит от особенностей и закономерностей развития города, темпов его роста и характера преобразований его планировочной структуры. В процессе градостроительного анализа определяется существующая и потенциальная интенсивность освоения территории города, которая описывается плотностью населения (дневного и ночного), застройки, жилого фонда, улично-дорожной сети, а также функциональной плотностью, выражаемой в количестве работающих на единицу территории; интенсивностью связей (пассажирских, грузовых, информационных, энергетических).

Дифференциация территории по интенсивности освоения необходима для оценки экономической эффективности освоения площадок, при зонировании города по интенсивности и плотности освоения. В процессе определения интенсивности освоения территории тем или иным видом ресурса выявляются существующие и потенциальные соотношения характера градостроительного освоения территории с характером территориальных ресурсов и организуемых функциональных процессов, а также сопоставляются эффективность градостроительного освоения территории, ценность территориальных ресурсов и эффективность организуемых процессов. Т.е., выявляется состав и количественное соотношение элементов в соответствии с характером и ценностью территориальных ресурсов.

Характер ресурсов определяет наиболее предпочтительный вид деятельности и тип функционального использования территории в соответствии с ее характеристиками. Примером может служить выбор площадок для размещения жилья по санитарно-гигиеническим качествам территории.

От ценности территориальных ресурсов зависит интенсивность использования территории. Примером может служить дифференциация территории города по условиям доступности. Рассматривая доступность как ресурс, в результате анализа выделяются наиболее доступные, а следовательно, наиболее ценные с рассматриваемых позиций территории, на которых, соответственно, целесообразно размещать наиболее ценные городские функции.

Таким образом, задачами градостроительного анализа является определение и анализ ресурсного потенциала территории во всех его аспектах. Другими словами, в ходе исследований проводится пофакторный анализ территорий города с точки зрения их способности удовлетворять современным и перспективным требованиям, определяемым прогнозом социально-экономического развития города. Комплексная оценка основывается на сопоставлении количественных и качественных характеристик территории города с характеристиками их современного и перспективного функционального использования, что служит основой определения путей развития всей планировочной структуры города.

Сказанное выше показывает, что моделирование развития современного города (а это и есть процесс градостроительного проектирования) непосредственным образом связано с точной оценкой интенсивности и характера происходящих в городе социально-функциональных процессов, а также ресурсного потенциала городской территории как обеспечивающего выполнимость этих процессов. Ввиду объективного характера и первого, и второго они могут быть оценены (формализованы). Т.е. может быть сформулирована достаточно жесткая (в определенных пределах, естественно) закономерность протекания тех или иных городских процессов, что позволяет их выразить количественно или графически. Результаты анализа ресурсного потенциала, как правило, могут быть выражены количественно.

Методы, имеющиеся сегодня в нашем распоряжении, направлены, в основном, на решение задач определения ресурсного потенциала, то есть на выявление факторов и условий, определяющих комплекс возможностей принятия проектного решения. Эти методы позволяют проектировщику объективизировать существующую информацию, выявив закономерности влияния того или иного фактора на развитие и функционирование градостроительного объекта, что может служить основой аргументированного принятия проектного решения.