Построение уличной сети методом моделирования движения

Метод построения уличной сети основывается на учете закономерностей движения и принципов тяготения населения к центрам тяготения. Данный метод позволяет конструировать основные трассы уличной сети на основе моделирова­ния движения из всех точек исследуемой территории до объектов тяготения с учетом неравномерности их размещения. Ниже показаны основные принципы решения проблемы на базе предлагаемого метода на примере построения пеше­ходной сети моделированием пешеходного движения по рельефу.

Предполагается, что пешеход стремится к центру тяготения с некоторой си­лой, направление которой совпадает с воздушной прямой, а величина определя­ется усилием, которое человек совершает при движении (в зависимости от укло­на и изменения скорости), а также возрастанием этого усилия по мере прибли­жения к цели (в виде функции тяготения) и при отклонении от прямой (под воз­действием силы тяжести). Расстояние в функции тяготения представляет собой потенциальное время на передвижение, оцениваемое пешеходом в каждой конк­ретной точке территории города.

Основные трассы конструируются в нижеследующей последовательности.

1. Карта рельефа в горизонталях преобразовывается в векторную планограм-
му. Для этого на рельеф накладывается регулярная сетка. В пределах каждой
территориальной ячейки определяется значение уклона (i), которое может быть
получено из соотношения:

где: h — шаг горизонталей; S — площадь ячейки; т — количество пересечений со стороной ячейки; d — длина сторон ячейки (рис. 28.1 — 28.2).

Полученные значения вектора уклона откладываются в каждой ячейке орто­гонально к горизонталям рельефа с учетом того, что F=mg sina (рис. 28.3).

2. Задается зависимость скорости движения пешехода (V) от величины укло­
на местности (х) отдельно для спуска и подъема (рис. 28. 5 — график). Эта зави­
симость может быть выявлена по формуле:

[I- х е)

где: V_n — скорость движения пешехода на горизонтальной поверхности; х — ук­лон местности.

В каждой ячейке картограммы определяется скорость движения пешехода. Движение это происходит под воздействием двух сил — силы тяжести (F_m) и центростремительной силы (F_c), с которой пешеход стремится из данной ячейки

Рис. 28. Построение сети пешеходного движения методом моделирования движения пешехода по рельефу

в центр тяготения. Величина F_c определяется оценкой пешеходом своего место­положения — расстояния до центра тяготения по воздушной прямой, затратами времени на передвижение. Расстояние оценивается пешеходом в виде функции тяготения F_c=e-^hd/y (b — влияет на крутизну функции тяготения, изменяется от О до 0,25 и зависит от цели передвижения). Помимо расстояния в функцию вхо­дит скорость передвижения, задаваемая в зависимости от уклона в каждой ячей­ке картограммы. Отношение расстояния до центра и скорости передвижения в ячейках дает потенциальное время, необходимое на преодоление воздушного расстояния с одинаковыми условиями передвижения (с постоянной скоростью). Таким образом, величина вектора центростремительной силы будет опреде­ляться соотношением:

F_c= F_T[0,5 - cosy + e-bd/y]. (3)

Направление вектора совпадает с воздушной прямой (рис. 28.8).

3. Направление действительного пути совпадает с траекторией действия
силы, которая является суммой векторов. Сумма вычисляется по правилу парал­
лелограмма в каждой ячейке картограммы (рис. 28.10). Из каждой ячейки произ­
водится трассировка действительного пути. При трассировке наглядно видно,
что отдельные пешеходные пути сливаются в трассы. Длина каждой построен­
ной трассы измеряется и записывается в соответствующую ячейку картограммы.
На отдельных участках пешеходных путей определяется скорость передвижения.
Определяется средняя скорость передвижения, взвешенная с учетом длин отрез­
ков (на которых скорость считается постоянной).

4. Определяются действительные затраты времени на передвижения как от­
ношение пути к средневзвешенной скорости. Путем интерполяции проводятся
соответствующие изохроны относительно центра. Ортогонально им строятся
линии наименьших затрат времени.

5. Зная величину силы F-%, с которой пешеход движется к центру, можно оп­
ределить работу, совершаемую пешеходом. Произведение силы (F-%), пути (d_A),
коэффициента непрямолинейности (к) и косинуса угла ф — уклона) есть работа
пешехода:

P=F_Z d_A cosfi к. (4)

По аналогии с полем затрат времени на передвижения можно построить изолинии равной работы и ортогонально им — траектории наименьшей рабо­ты (рис. 28.14).

6. Трассировка оптимального пути с учетом минимизации затрат времени и
работы может быть проведена путем решения задачи линейного программирова­
ния графическим способом. На основе сложения векторов наименьших затрат
времени и работы определяется их равнодействующая и строятся кратчайшие
траектории движения, которые в конечном итоге и формируют основные трассы
сети

Модификации данного метода могут применяться при конструировании транспортной сети и инженерных сетей. При этом фактор рельефа может быть

интерпретирован как поверхность «цен». В результате сеть может быть трасси­рована с учетом минимизации затрат (времени, материальных ресурсов, энер­гии и др.)

Источник: Надыршин Н.М. Графическое моделирова­ние планировочной структуры города с учетом динамики внутригородского рассе­ления, 1985.

27. ПОСТРОЕНИЕ КАРТОГРАММ ЗАТРАТ ВРЕМЕНИ НА ПЕРЕДВИЖЕНИЯ

Предлагаемый графический метод построения картограмм затрат времени на передвижения из каждой точки территории к одному или нескольким центрам тяготения основывается на построении траекторий наименьших затрат времени на передвижения с учетом изменения скоростей передвижения. Траектории наи­меньших затрат времени на передвижения представляют собой семейство линий, при движении вдоль которых по направлению к исследуемому центру затраты времени минимальны. Эти линии касательны в каждой точке поверхности затрат времени (представленной рядом изолиний) к вектору-градиенту и ортогональны изохронам. Наложенные друг на друга, изохроны и траектории наименьших зат­рат времени образуют сеть ячеек, представляющую собой картограмму затрат времени на передвижения.

Для построения картограмм затрат времени на передвижения (хронографа i необходимы: карта расстояний (изолинии удаленности относительно исследуе­мого пункта) и карта скоростей сообщения (в виде изолиний либо в виде вектор­ной планограммы движения). Затраты времени могут быть определены из соот­ношения пройденного пути к скорости сообщения. В связи с этим предлагается графический метод построения изолиний равной удаленности (изодистант) от­носительно нескольких точек и кратчайших траекторий, связывающих пункты отправления и прибытия, а также изохрон с учетом изменения скоростей движе­ния.

Суть метода построения изодистант состоит в следующем. Изолинии удален­ности относительно точки — окружности с определенным шагом; при наличии двух точек изолинии расстояний проводятся по пересечениям окружностей в результате их наложения и соединения одинаковых значений суммы расстояний

У л. у

(Х\ + Х?) до первой и второй точки. С учетом того, что —^! есть число посто­
янное, равное среднему расстоянию, получим ряд эллипсов (рис. 29). При коли-

 

 

Рис. 29. Принцип построения изолиний средних расстояний относительно: А точек по пересечениям окружностей; Б — двух точек с разными весами

— двух

честве объектов более двух исходные построения усложняются путем последо­вательного добавления точек. Ортогонально изолиниям строятся кратчайшие траектории. На основе траекторий, соединяющих пункты отправления и прибы­тия, могут быть построены граф-деревья проектируемой уличной сети либо кратчайшие связывающие маршруты по сети существующей. Для этого может быть использован прием «сшивания» траекторий в «деревья». Он сводится к определению точки ветвления на медианной траектории, проведенной между сшиваемыми линиями. Для сшивания медианная траектория делится на равные отрезки. Строится график изменения суммы расстояний от каждой точки на тра­ектории до пары сшиваемых пунктов и длины траекторий от точки до пункта прибытия. Если сложить эти графики, то получим кривую с экстремумом, абс­цисса которого укажет на местоположение точки «ветвления» сшитых линий, а ордината — на длину построенной ветви. Последовательно сшивая все траекто­рии, можно построить сеть.

Построение изохрон. В процессе построения изохрон относительно иссле­дуемого центра определяется скорость сообщения в каждой точке пространства города, которая может быть получена из соотношения:

V(x) = V_s-V_t-exp(-bx), (1)

где: V(x) — социально-экономический параметр скорости, характеризующий в целом уровень развития районов города; V_t — транспортно-планировочный па­раметр скорости, характеризующий ее изменения в каждой точке пространства города; х — среднее расстояние до совокупности объектов трудового и культур­но-бытового тяготения (изодистанты).

Карта скоростей сообщения строится в результате определения величины скорости в ряде пунктов, равномерно распределенных по территории (например,

по регулярной сетке), и проведения изолиний путем интерполяции полученных значений.

Социально-экономический параметр скорости сообщения определяется экс­плуатационной скоростью транспорта и рядом коэффициентов, учитывающих ее изменение в связи с величиной города, размером и формой (компактностью) его территории, плотностью сети улиц, концентрацией объектов и трудностью сооб­щения, а также подвижностью населения.

Транспортно-планировочный параметр скорости определяется плотностью сети, перекрестков, параметрами транспортной сети.

Время, необходимое на передвижение, есть отношение длины пути к ско­рости передвижения. Поэтому, при постоянной скорости, изохроны представ-

Скорость сообщения (км/ час) График изменения скорости сообщения по мерс; приближения к центру

 

Рис. 30. Пример построения изохрон с учетом изменения скорости сообщения по мерс приближения к условному центру V(x) = кх

ляют собой ряд окружностей с центром в исследуемой точке. Имея параметры изменения скорости движения с удалением от исследуемой точки, можно пост­роить поверхность в изолиниях (поле скоростей). Для построения можно ис­пользовать теоретическое распределение (изменение) скорости передвижения относительно исследуемого центра (например, центра города), исходя из пред­положения, согласно которому скорость перемещения падает по мере прибли­жения к центру (действительно, скорость в городах особенно в их централь­ных районах падает).

Согласно характеру изменения скорости от расстояния до центра города мо­жет быть построено поле скоростей. Рассмотрим простейший осесимметричный случай. В этом случае поле будет представлено рядом окружностей — линий

скорость сообщения (км/ час)

график изменения скорости сооощения по мере приближения к условному центру "О"

тояние до условного

 

Рис. 31. Построение картограммы затрат времени на передвижение(хронографа) с уче­том изменения скорости сообщения V(x)= Vo+ kx

равных скоростей, очерченных вокруг центра города. Через точку «О», относи­тельно которой строятся изохроны, проводится ряд прямых с произвольным угловым шагом и количеством. Точки пересечения с изолиниями скоростей фик­сируются.

На полученных таким образом отрезках определяется средняя скорость и измеряется их длина. При этом поверхность воздушной удаленности изотроп­на, что позволяет измерять длины в обычной метрике. Разделив длину отрезка (пути) на среднюю скорость, получим значение времени, необходимого на пре­одоление этого отрезка. Последовательно складывая эти значения, на­растающим итогом получаем затраты времени на передвижения из каждой точ­ки пересечения до исследуемой. После этого путем интерполяции можно пост­роить соответствующее количество изохрон. Необходимо помнить, что при оп­ределении средней скорости на отрезке прямой мы заменяем криволинейный характер изменения скорости на ломаный. Построив ортогонально полученным изохронам векторы, получаем траектории наименьших затрат времени на пере­движения из любой точки пространства в исследуемый центр тяготения (рис. 30,31).

Источник: Надыршин Н.М. Графическое моделирова­ние развития планировочной структуры города с учетом динамики внутригородс­кого расселения, 1985.

28. ГРАФИЧЕСКОЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЕ МЕТРИКИ ГОРОДСКОГО ПРОСТРАНСТВА

Построение графических изображений, позволяющих наглядно отобразить взаимосвязи пространственной организации города и происходящих в нем фун­кциональных процессов является целью описанного ниже метода, который ос­новывается на положении: любой градостроительный объект характеризуется пространственной организацией территории и протекающими в нем социальны­ми процессами. Первое определяет геометрию пространства и графически изоб­ражается в масштабах расстояний, второе — движение в этом пространстве, из­меряемое в масштабе времени. На разрешение этого противоречия направлен предложенный метод, который базируется на преобразовании метрики городско­го пространства (анаморфозе) и трансформации плана города из масштаба рас­стояний в масштаб времени. Метод дает определенную возможность графичес­кими средствами отобразить процессы функционирования градостроительных объектов, то есть показывает реальную временную удаленность территорий и элементов города от исследуемого центра.

Рис. 32. Принцип построения анаморфированного изображения городского плана

Процедура получения анаморфоз, использующих время в качестве метрики изображения, сводится к следующему. На исходном графическом изображении города строится система изохрон относительно выбранного центра (рис. 32.1). Затем проводятся ортогональные к изохронам траектории — линии уклонов. Для этого на исходное изображение наносится вспомогательная система радиальных равноотстоящих лучей, точки пересечений которых с крайней изохроной служат начальными пунктами для проведений линий уклонов, идущих к центру. После этого вычисляется среднее значение величины уклона между изохронами. Рассчи­тывается среднее значение градиента от центра до первой изохроны, затем подоб­ная процедура проделывается для других зон, лежащих между изохронами.

Вычисляется величина:

Д; = —1~=,Д„ (1)

где: / — номер изохроны (i = 1,2,.... m),j — номер пункта (/ = 1,2,...и); Лу —

отрезок линии уклона, заключенный между г'-й иу+1-й изохронами.

Величина Л =—X,"=i&- устанавливает соответствие между временем доступ­ности точек и масштабом плана и определяет постоянную величину увеличения радиусов равноудаленных друг от друга концентрических окружностей изохрон на анаморфированных изображениях (си. рис. 32.1). На исходной схеме получи­лась сетка, состоящая из радиальных лучей и системы изохрон, которой в ана­морфированной плоскости соответствует сетка полярных координат, представ­ляющая собой радиальные лучи (в точности повторяющие лучи на сетке исход­ной схемы) и равноудаленные друг от друга концентрические окружности. Пос­ледние топологически соответствуют неправильным кривым изохрон исходной сетки. При этом на полученной схеме все точки изображения территории сдви­гаются только вдоль радиальных осей, то есть сохраняется азимут любого пунк­та относительно выбранной центральной точки. Это является основным свой­ством полученного в результате преобразования изображения (рис. 32.2). Вместе с тем такое изображение обладает строгим топологическим соответствием всех очертаний преобразованной карты очертаниям исходной карты — т.е. сохраняет­ся непрерывность линий и площадей и без всякой инверсии сохраняется после­довательность пунктов на каждой линии.

С целью автоматизации построения анаморфоз может быть использована следующая методика. Исходное изображение покрывается регулярной сеткой (например, квадратной). Вычисляется время доступности всех ячеек от началь­ной точки. Устанавливается соответствие между масштабом исходного плана и средним временем доступности ячеек, которое используется в качестве постоян­ной величины. Эта константа умножается на время доступности всех ячеек oi начальной точки, что и определяет степень смещения ячеек вдоль линии, соеди­няющей их центры с начальным пунктом.

Построение анаморфированных графических изображений градостроитель­ных объектов с использованием данного метода позволяет наглядно отобразить процессы функционирования, все изменения временного пространства, связан­ные с изменением характера и скоростей движения в пределах города. Использо­вание анаморфированных изображений как имитационных моделей дает воз­можность наглядно изобразить реакцию градостроительного объекта, его плани­ровочной структуры на изменение транспортной ситуации, т.е. моделировать традиционными для архитектора графическими средствами динамику функцио­нирования данного объекта. Метод может являться инструментом анализа при исследовании эффективности использования территориальных и градострои­тельных ресурсов в процессе жизнедеятельности города. Он позволяет описы­вать и определять социальную ценность территорий города и эффективность их

 

Рис. 33. Анаморфированное изображение города с переходом к масштабу времени: 1 — исходное изображение уличной сети города с нанесенными изохронами и линией скоростно­го транспорта (показана пунктиром); II — анаморфированное изображение, показывающее транс­формацию плана города и «сжатие» городского пространства в направлении линии скоростного транспорта

планировочной организации. Применение метода плодотворно при определении степени компактности планировочной структуры города, а также при решении типологических задач.

Пример практического применения данного метода показан в разделе 23 в процессе решения задачи определения границ размещения центров тяготения. На рис. 33 показано преобразование плана реального города из масштаба рассто­яний в масштаб времени.

Источник: Юдин С.А. Преобразование метрики про­странства как средство градостроительно­го анализа, 1984.

29. ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ЗОНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ ГОРОДА НА ОСНОВЕ УЧЕТА ФАКТОРА ДОСТУПНОСТИ

Задача формирования функциональной структуры города базируется на следу­ющем исходном условии — группы функций различных уровней социальной цен­ности распределяются по территориям соответствующих им уровней градострои­тельной ценности. Т.е. каждый функциональный элемент должен занимать соот­ветствующее ему по ценности место в общей функциональной структуре города.

Таким образом, задача сводится к:

1 — построению ценностной иерархии территорий города по критерию дос­
тупности;

2 — построению ценностной иерархии функциональных элементов города;

3 — определению удельного веса каждого функционального элемента в об­
щем балансе функций исследуемой территории;

4 — размещению функциональных элементов на соответствующих им по
ценности и размерам участках и территориях.

В данном пособии применены графоаналитические методы и методы про­странственной статистики, которые позволяют наглядно в графической форме решать поставленную задачу.

Исходными материалами для расчета являются:

1 — схема генерального плана города с нанесенными границами расчетных
районов, границами города и транспортной сетью;

2 — баланс функций на исследуемой территории с установленной ценност­
ной иерархией функциональных элементов;

3 — характеристики внутригородского расселения с распределением населе­
ния по расчетным районам.

Предлагаемый метод включает в себя нижеследующие операции: 1. Территория города районируется по интенсивности связей (рис. 34.1). Метод районирования описан в разделе 5 данного пособия (рис.5). Определяется

 

 

 

						45 45
					40 40
			30 30		40 40
								45 45
		20 20
									30 35
	20 15							20 25
									20 25
							20 20
	20 10				20 15

 

	23 15						30 15
				46 40				39 40
									32 33
									34 39
					50 30
			40 45
			45 50
			45 41
35 30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

-1

•>iJ

22^ 20

—

14 12,

"И

_

10^-

4 2

/

/

и

ЭЛЛ

юс

ТОО ЯЧ

PK16U 1Ж>

UO Zi

-15%

го зо прс S2-2O%

40 50 в цвнттерри 03-25% 9

0 70 М ■ории»4 - 204 ф

-154

06-5%

 

1. Районирование территории по
интенсивности связей

2. Определение центральных мест

3. Изохронограмма доступности
центральных мест

4. Цифровая планограмма дос­
тупности центральных мест

5. Цифровая планограмма
Ценности территории

6. Ценностное зонирование
территории

7. Кумулятивная кривая
Ценности территории

8. Предварительное функцио­
нальное зонирование
территории

 

Рис. 34. Предпроектное функциональное зонирование городской территории

«вес» центрального места каждого планировочного района. Вес (Qy) определя­ется размерами входящего в каждый планировочный район суммарного потока и может быть получен из соотношения:

Qi_j = nL_ij, (1)

где: п — расчетное население района отправления; Ly — расстояние по сети меж­ду расчетными районами.

Полученный в результате расчета вес центрального места (Ц.М.) каждого планировочного района соответствует его «ценности» на уровне всего города.

2. Определяются местоположения центральных мест, как наиболее ценных с
точки зрения доступности (рис. 34.2). При этом определяется Ц.М. для всего
города и система Ц.М. планировочных районов. Первое — наиболее ценное ме­
сто на уровне всего города наполняется центральными функциями, работающи­
ми на весь город, но не связанными в большой степени с обслуживанием населе­
ния. Вторые — формируются из центральных функций, обслуживающих прямые
потребности населения. Здесь может быть использован приведенный в данной
работе метод Вебера А. или любой другой, позволяющий решить поставленную
задачу. Полученные в результате расчетов Ц.М. планировочных районов являют­
ся фокусами тяготения населения 1-го, высшего в пределах данного планировоч­
ного района, уровня. В качестве фокусов тяготения более низких уровней при­
нимаются центры расчетных районов и крупные транспортные узлы. Таким об­
разом, получаем иерархическую систему центральных мест. Потенциальная ем­
кость расчетных фокусов тяготения (Ц.М.) дает их «веса». Емкость центральных
мест может определяться размерами расчетных суммарных входящих потоков
Полученные центральные места фиксируются на плане исследуемой территории
Их «вес» фиксируется в выбранном произвольно масштабе.

3. Определяется средневзвешенная доступность каждого из полученных ра­
нее центральных мест. Она характеризуется средней временной доступностью
расчетных центральных мест относительно всей территории города и составляет
величину:

где: Bj(_n) — средняя доступность всего населения города относительно исслед\-емого центрального места; и,- — население расчетного района; Ly — расстояние от центра расчетного района до исследуемого центрального места; N — суммар­ное население города.

В результате выявляется величина, характеризующая среднее время, затрачи­ваемое население всего города на передвижение до исследуемой точки. Получен­ные величины средневзвешенной доступности всех центральных мест в предела⁴ городской территории показывают их иерархию по критерию доступности.

4. Строится изохронограмма с начальными точками в полученных выше Ц.М (рис. 34.3). Изохронограмма показывает ценность каждого участка исследуемой территории по критерию доступности. Введенные при расчете веса начальны-точек изохрон дают возможность объективно учесть относительную ценное:: каждого Ц.М.

5. Полученное «поле времени» переводится в регулярную сетку и на основе
построенной выше изохронограммы строится цифровая планограмма временной
доступности каждой территориальной ячейки относительно системы централь­
ных мест города и планировочных районов (рис. 34.4). Для этого к величине
средневзвешенной доступности исследуемого центрального места прибавляется
величина доступности каждой рассчитываемой территориальной ячейки по
изохронограмме. В каждой ячейке выставляется соответствующее число. В ре­
зультате получается непрерывное статистическое поле доступности всей терри­
тории города относительно центральных мест.

6. Определяются расчетные поправочные коэффициенты, характеризующие
вес и значимость каждого центрального места и, соответственно, его место в
ценностной иерархии территорий. Для этого на изохронограмме определяются
границы равной удаленности территорий относительно соседствующих цент­
ральных мест (рис. 34.3). На основе цифровой планограммы временной доступ­
ности (рис. 34.4) строится цифровая планограмма ценности территорий по кри­
терию доступности с учетом значимости всех расчетных центральных мест в
структуре передвижений населения города. Для этого определяется суммарный
поток, входящий во все центральные места исследуемой территории. Получен­
ная величина делится на величину потока, входящего в каждое из центральных
мест, расположенных на исследуемой территории. В результате получается ко­
эффициент, показывающий обратный удельный вес каждого центрального места
в общей структуре передвижений населения.

7. Строится цифровая планограмма ценности исследуемой территории. Для
этого числа, характеризующие доступность каждой территориальной ячейки (см.
рис. 34.4) в пределах зоны влияния каждого центрального места, умножаются на
полученные в п. 6 поправочные коэффициенты, соответствующие значимости
данного центрального места в структуре передвижений населения. В соответ­
ствующей ячейке планограммы выставляется соответствующее число (рис. 34.5).
В результате в каждой территориальной ячейке получается интегральный пока­
затель, характеризующий уровень ее ценности по критерию доступности с уче­
том значимости Ц.М, в зоне влияния которого данная ячейка находится.

8. Очертив ячейки с одинаковыми показателями, выделяются территории с рав­
ными ценностными характеристиками (рис. 34.6). Полученное зонирование показы­
вает относительные характеристики ценности территории по условиям доступности
с учетом интенсивности передвижений населения в пределах исследуемой зоны.

9. Строится кумулятивная (с нарастающим итогом) кривая, характеризующая
распределение территории по времени доступности системы центральных мест
города (рис. 34.7). Для этого на оси Y наносятся показатели, определяющие от­
носительную ценность территориальных ячеек, а на оси X — соответствующее
им число территориальных ячеек в пределах каждой ценностной зоны. Вся ис­
следуемая территория соответствует 100% территориальных ячеек.

 

10.Определяется баланс территории, то есть удельный вес каждого функци­
онального элемента (или их группы) в общей функциональной структуре города.

11.На оси встроится вторая шкала, 100% которой соответствуют 100% тер­
ритории и 100% функциональных элементов. На этой шкале в соответствии с

функциональным балансом территории последовательно от центра координат фиксируются кумулятивные значения каждой функции, начиная с самой ценной. Из полученных точек восстанавливаются перпендикуляры до пересечения с ку­мулятивной кривой. Полученные на кривой точки сносятся на ось Y, в результате чего могут быть определены средневзвешенная доступность и относительная ценность каждого функционального элемента в общей функциональной струк­туре исследуемой территории (рис. 34.7).

12. На планограмме очерчиваются ячейки, соответствующие каждой функ­циональной зоне (рис. 34.8). В результате строится территориальное распределе­ние функциональных элементов и их размеры, основанные на отношении к ус­ловиям доступности ценности и весу функциональных элементов в общем фун­кциональном балансе территории.

Данный метод может использоваться в ходе многостадийной процедуры фун­кционального зонирования городской территории.

1-й этап — на базе баланса территории города формируются основы функ­ционального зонирования на уровне всего города,

2-й этап — вычленяются расчетные планировочные районы. На базе полу­ченного в процессе 1-го этапа функционального зонирования определяется ба­ланс территории исследуемого планировочного района и на его основе строится схема функционального зонирования территории планировочного района.

3-й этап — подобная процедура проводится для каждого расчетного района. На основе полученных в результате достаточно детальных схем зонирования корректируются все более высокие уровни города. То есть, предлагается следу­ющая многоуровневая последовательность операций: город — планировочные районы — расчетные районы — планировочные районы — город. Подобная ста­дийность позволяет учитывать требования, предъявляемые градостроительной системой более высокого уровня к системе уровня более низкого, и наоборот.

Источник: Сосновский А.В. Функциональное зониро­вание селитебной территории города на основе учета фактора доступности. — М.. 2004.

30. ИСТОРИКО-ГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПЛАНИРОВОЧНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ТЕРРИТОРИИ РЕГИОНАЛЬНЫХ ГРАДОСТРОИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

Предлагаемый метод основывается на выявлении своеобразного фонда преемственных историко-градостроительных ценностей (практических, эсте­тических, материальных, духовных), аккумулированных на той или иной терри­тории в ходе ее исторического освоения — так называемого «исторического

потенциала района расселения». Суть метода состоит в комплексном анализе ди­намики становления форм расселения и факторов, определяющих характер их эволюции. Метод основан на изучении временных срезов планировочной орга­низации территории и включает три основные этапа.

1 этап — Предварительный анализ и оценка сложившейся структуры рассе­
ления и хозяйства.

Включает сбор информации об историческом освоении региона в максималь­но допустимом объеме: изучение старых планов, архивных и фондовых статис­тических материалов, то есть осуществляется историковедческий синтез, кото­рый позволяет представить не только хронологию событий и факторов, но и процесс становления во времени основных характеристик сложившегося рассе­ления.

Суммарным результатом этого этапа является определение пространственно-временных границ объекта исследования. Пространственные границы устанав­ливаются, исходя из особенностей градостроительного освоения района. Это могут быть административные границы в случае традиционно совместного раз­вития входящих в него территорий. В случае, если в силу действия ряда факто­ров территориально-историческое единство не сложилось, то территория может быть разделена на ряд зон, отражающих те или иные аспекты их организации, функционирования и развития. Временные границы определяются, исходя из особенностей, масштаба, сложности, «возраста» объекта, а также степени со­хранности исторических корней в его планировочной структуре. Устанавливает­ся периодизация, отражающая основные, наиболее типичные для региона этапы в развитии планировочной организации исследуемой территории.

2 этап. Исследуются изменения, происходившие в планировочной организа­
ции территории региона с течением времени в различные социально-экономи­
ческие эпохи по периодам. Изучение ведется в хронологическом порядке, что
дает возможность выявления элементов и характеристик, отличающихся наи­
большей устойчивостью во времени и пространстве. При изучении каждого из
периодов проводится комплексный многофакторный анализ, где равный интерес
представляют исторические, социально-экономические и природные особеннос­
ти изучаемого района.

По каждому из периодов выявляются сформировавшиеся планировочные центры, оси и районы; проводится их дифференциация на главные и второсте­пенные; устанавливаются функционально-пространственные отношения между элементами структуры, а также выделяются факторы, от которых в наибольшей степени зависят остальные. Результаты исследований оформляются в графичес­ких схемах развития планировочной структуры расселения на различных этапах эволюции. Учитываться должны не только дошедшие до нас элементы, но и ут­раченные части структуры.

Таким образом, главная задача этого этапа — получение полного истори­ческого среза по каждому из периодов. В результате получаем историко-гене-тический ряд региональной системы расселения, содержание которого состав-

ляет блок комплексной историко-генетической информации по исследуемому объекту.

3 этап. Синтез и обработка информации по отдельным периодам. Цель 'это­го этапа состоит в том, чтобы связать исторические срезы и определить в резуль­тате сравнения данных по каждому периоду факторы, оказавшие решающее вли­яние на формирование сложившегося в регионе расселения, и устойчивые тен­денции в его развитии за все время существования. В результате выявляются и объясняются исторически обусловленные особенности и закономерности про­цесса расселения в исследуемом регионе.

На основе полученных данных составляется сводная историко-генетическая схема, задача которой — синтезировать накопленную информацию и графически отобразить в пространственном аспекте на современной картоснове все стороны дошедшего до нас градостроительного наследия. На схеме показываются:

~ зонирование территории региона по основным периодам ее освоения;

~ традиционные межселенные связи и системы расселения;

~ генетические типы городских поселений, их пространственная локализа­ция, величина и иерархия в системе расселения;

~ исторически сложившиеся важнейшие функциональные зоны, связанные с определенным типом хозяйственного использования территории;

~ планировочные оси, развитие которых шло по пути преемственности и от­личается наибольшей устойчивостью во времени.

Здесь также выделяются: города и сельские поселения, планировка и заст­ройка которых имеет большую историко-градостроительную ценность, участки исторически ценного природного и антропогенного ландшафта; зоны концент­рации памятников истории и культуры; другие данные, обусловленные конкрет­ными местными качествами.

Таким образом, выявляются и фиксируются устойчивые тенденции и объек­тивные закономерности пространственного и временного развития региона, ко­торые должны быть положены в основу модели прогнозируемой пространствен­ной организации региона. Т.е. последовательно применяя изложенные методи­ческие принципы, решаются три основные задачи: раскрываются генетические корни современной планировочной структуры и отдельных ее элементов; изуча­ются стадии и циклы развития и изменения структуры; дается прогноз будущего состояния элементов и всей структуры региона в целом, что в сумме обеспечива­ет целостное видение оптимально-вероятностного развития усложняющейся си­стемы расселения.

Данный метод может быть использован для проведения ретроспективных историко-генетических исследований для всех иерархических уровней градост­роительных объектов, начиная с отдельных районов и элементов города и кончая крупными региональными системами.

Источник: Чесноков Г.А. Преемственность развития региональных градостроительных систем. 1985.

31. МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КОМПОЗИЦИИ ГОРОДА

Морфологический анализ основывается на принципиальном положении, что объективную картину современного состояния планировочной композиции горо­да можно получить лишь в том случае, если рассматривать исторический город как пространственный организм, развивающийся преемственно и целенаправ­ленно от основания и до нашего времени и на всех этапах своего развития стре-мящиийся к созданию гармоничной и целостной городской композиции в соче­тании разновременных структур.

Метод включает в себя нижеследующие операции.

1. Проведение ретроспективного историко-эволюционного анализа планиро­
вочной композиции города для определения особенностей ее формирования и
индивидуальных тенденций преемственного развития.

2. Историко-зональная дифференциация территории города для определения
характера взаимодействия разновременных структур и места исторической
структуры в композиции современного города.

3. Определение композиционного типа планировочной структуры города и
анализ характера современного сочетания и разделения разновременных струк­
тур.

4. Проведение структурного анализа взаимодействия разновременных плани­
ровочных структур, направленного на выделение устойчивых узлов и связей и
поля их композиционного влияния.

5. Выделение композиционно-планировочного каркаса, отражающего архи­
тектурно-художественные свойства планировочной структуры исторического
города.

1. Историко-эволюционный анализ композиции исторических плани­ровочных структур опирается на два ряда факторов.

А — комплекс объективно-исторических факторов, включающий в себя ана­лиз:

~ социальных факторов, определяющих функциональное содержание города и его преемственное развитие;

~ природно-географических условий размещения города; формальных свойств плана, определяемых природными и социальными факторами и выража­ющийся в его геометрических характеристиках;

Б — комплекс нормативно-эстетических факторов, включающий в себя эсте­тические нормы и представления эпохи.

Анализ комплекса факторов, влияющих на планировочную структуру, приво­дит к выявлению характера и параметров планировочной композиции города. В результате выявляются геометрия планировочной структуры и качества террито­риальной целостности (расчлененность территории, ее центричность, плотность инфраструктуры).

Результатом данного этапа является определение устойчивых исторических планировочных элементов; обусловленность планировочной композиции свой-

ствами естественного ландшафта; роль исторических планировочных структур в структуре города; характер преемственного развития и степень пространствен­ного обособления разновременных планировочных структур.

2. Историко-зональная дифференциация территории города проводится с це­
лью выявления современных границ исторических структур, их планировочных
связей и их роли в композиции всего города. В процессе анализа выявляются
ядра и основные оси планировочной композиции, выделяется функциональная,
коммуникационная и архитектурно-планировочная подсистемы города и тенден­
ции их развития.

3. Определение композиционного типа планировочной структуры города сво­
дится к выделению пяти основных типов городов.

Первый тип — стабильные планировочные структуры. Типологическими признаками являются сохранение или незначительное увеличение численности населения и территории, практически полное сохранение исторической плани­ровочной структуры и 85% исторической застройки.

Второй тип — развитие планировочных структур в исторических границах. Типологическим признаком является сохранение границ исторического города, развивающегося за счет увеличения плотности населения в реконструируемых периферийных районах. В городах этого типа наблюдается незначительное уве­личение численности населения при сохранении территории застройки, а также сохранении до 75% исторической планировочной структуры и до 60% — исто­рической застройки.

Третий тип — развитие планировочных структур за историческими грани­цами за счет территориального количественного роста с застройкой неосвоен­ных ранее территорий. Отличается значительным увеличением территории, со­хранением до 85% исторических планировочных структур и 75% исторической застройки.

Четвертый тип — развитие планировочных структур в исторических гра­ницах и за ними. Характеризуется увеличением численности населения до 50%. ростом территории до 60%, сохранением 70% исторической планировочной структуры и до 55% — исторической застройки.

Пятый тип — параллельное развитие структуры нового города. Города это­го типа выделяются высокими темпами развития — увеличением численности населения за расчетный период до 80—100%, территории — на 100—120% при высокой сохранности исторической структуры (до 100%) и исторической за­стройки (75—90%).

4. Структурный анализ планировочной композиции направлен на выявление
комплекса факторов, отличающихся устойчивостью, которые определяют ста­
бильность и преемственное развитие планировочной композиции и ее основные
свойства. В процессе анализа исследуются:

а) историко-зональные границы города в соответствии с этапами его разви­
тия;

б) улично-дорожная сеть, отражающая систему наиболее устойчивых элемен­
тов в структуре города;

в) основной коммуникационный канал города, как композиционно-планиро­
вочная ось, отражающая общие планировочные свойства города и характер раз­
вития его центра;

г) историко-градостроительные доминанты структуры города как отражение
потенциала историко-архитектурного наследия, которые представляют собой
систему пространственных элементов, фиксирующих композицию;

д) элементы естественного ландшафта как наиболее устойчивый естествен­
ный комплекс в планировочной композиции города.

5. Выделение композиционно-планировочного каркаса - проводится последо­вательно на трех иерархических уровнях:

~ историческое ядро, определяющее основное содержание и потенциал кар­каса, заключенный в центральных узлах и генеральных связях ядра;

~ историческая планировочная структура, каркас которой отражает разви­тую структуру композиционной организации исторического города и включает узлы и связи уровня исторического города;

~ город, на уровне которого выделяется исторический каркас всего поселе­ния и выявляется композиционная роль исторического ядра. На этом уровне кар­кас строится из укрупненных узлов (исторический и новый центры, подцентры) и связей (основные магистрали города, пешеходные оси и т.д.). При этом выде­ляется поле композиционного влияния историко-планировочного каркаса, как зона активного пространственного воздействия исторической структуры. Для определения границ поля влияния историко-планировочного каркаса может быть применен модифицированный метод «ближайшего соседства», суть которого сводится к следующему.

Методом экспертных оценок определяются пространственные границы поля композиционного влияния; по пятибалльной шкале проводится дифференциация точек в зависимости от их расположения в той или иной зоне влияния и местных ландшафтных и архитектурно-планировочных условий.

Составляется формализованная планограмма размещения точек наибольше­го влияния.

Строится планограмма выровненных поверхностей, в результате чего полу­чается средняя кумулятивная плотность точек наибольшего композиционного влияния.

Составляется схема иерархии присоединения точек для определения харак­тера поля композиционного влияния.

Наглядное представление о пространственных характеристиках выделенного поля дает построение характеристической кривой Лоренца.

Выделенное таким образом поле композиционного влияния историко-архи­тектурного каркаса представляет собой дифференцированную систему зон, оп­ределяющих при развитии города место возможного размещения композицион­но-планировочных узлов, направления и точки наилучшего экспонирования ис­торического узла и т.д. По характеру размещения поле композиционного влия­ния делится на внутреннее, фиксирующее зону влияния в границах поселения, и внешнее, определяющее зону и структуру влияния историко-планировочного каркаса за границами города.

Далее выделяется композиционный потенциал (П) исторической планировоч­ной структуры, который может быть получен из соотношения:

_ К — композиционная емкость каркаса

Т — степень нарушения структуры '

где композиционная емкость каркаса зависит от количественных характеристик его развитости — суммы композиционных узлов и связей (У и С) и степени их пространственного внешнего влияния, которая комплексно отражает характери­стики развитости каркаса и площади внешнего поля композиционного влияния и является показателем композиционной значимости и активности исторического ядра К = (У + С). Степень нарушения структуры (Т) зависит от места города в предложенной выше типологии.

Показатель (П) может служить условным количественным критерием компо­зиционных качеств планировочной структуры, позволяя производить объектив­ный сравнительный анализ исследуемых городов и дифференцировать их по зна­чению композиционного потенциала. Размер композиционной значимости исто­рического ядра, структура каркаса, величина и характер его внешнего влияния определяют направления перспективного композиционного развития города.

Источник: Лемегов А.В. Исторические планировоч­ные структуры в композиции совре­менного города, 1984.

32. ГРАФИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ КОМПОЗИЦИОННОЙ СТРУКТУРЫ ГОРОДА

Данный метод основывается на принципе многоуровневого построения ком­позиционного каркаса. Суть метода заключается в последовательном построении композиционного каркаса на локальном, зональном и городском уровнях с пос­ледовательным переходом с одного уровня на другой. Метод складывается из последовательного выполнения трех этапов в соответствии с уровнями компози­ционного каркаса.

Первый этап. Построение композиционного каркаса локального уровня — включает покомпонентное выявление использования композиционных приемов на исследуемой территории. На отдельных чертежах последовательно выявляют­ся: ансамблевые образования; ритмометрические закономерности застройки; ха­рактер уличных пространств, их контрастные и нюансные проявления; взаимо­действие масс зданий и прилегающих к ним пространств.

При построении схемы ансамблевых образований выявляется расположение и взаимодействие композиционных осей, полученных на основе выделения сим-

метричных и асимметричных комплексов. Длина композиционных осей опреде­ляется до соприкосновения с застройкой или композиционным акцентом. Неко­торые композиционные оси при этом вытягиваются в цепочки, что свидетель­ствует об их удлинении и принадлежности к композиционному каркасу более высокого уровня.

Схема ритмометрических особенностей застройки строится на учете повто­ряющихся зданий и пространств по их конфигурационному признаку. Каждый элемент ритмики или метрики обозначается как точка. Прямая, проходящая че­рез эти точки, соединяет один ряд элементов. Дуга, соединяющая точки, показы­вает характер повторений. Схема ритмометрических построений дает возмож­ность обнаружить акцентирование каких-либо композиционных осей более вы­сокого уровня, определить характер учащения или разрежения ритмических по­строений — векторность композиционных осей, уяснить принцип чередования застройки и пространств.

Схема взаимодействия масс зданий и прилегающих к ним пространств стро­ится, в основном, по магистральным направлениям движения. Она показывает парность расположения зданий и соответствующих им пространств. При этом определяется их конфигурация и действительная иерархия. Схема должна пока­зать открытость и замкнутость планировочных образований.

Полученный композиционный