Планирование городских дорог: массивы данных

Планирование городских дорог: массивы данных

Системы городского движения и пространственные логики

На рис. 1 показаны схемы «фигура-фон» в одну квадратную милю 12 городов по всему миру. В левом верхнем углу Портленд (Орегон) и Сан-Франциско (Калифорния) служат типичным примером американской ортогональной планировки конца девятнадцатого века. Хорошо заметны знаменитые компактные, пригодные для пеших прогулок кварталы Портленда площадью 200x200 футов, но его планировка прерывается автострадой Interstate 405, проходившей через центр города в 1960-е годы. Слева посередине бизнес-парк в пригороде Ирвайна (Калифорния) формирует крупномодульную, модернистскую, ориентированную на автомобильный трафик, которая отличала американскую урбанизацию второй половины ХХ века.

Резко контрастируя с ними, Рим имеет более мелкомодульную, сложную, органическую застройку, которая развивалась на протяжении тысячелетий самоорганизации и городского планирования. Представляя каждую из этих уличных сетей здесь одинаковом масштабе (одна квадратная миля) легко сравнить городские модели друг с другом. Сравните порядок планировки XIX века в Сан-Франциско и планировки Ирвайна XX века с беспорядочной, сложной сеткой пешеходных дорожек, проходов и переулков, составляющих схему потоков движения в древнем центре Рима.

Screenshot_2.jpg

Рисунок 1. Одна квадратная миля уличной сети каждого из городов. Согласованный пространственный масштаб позволяет легко сравнивать различные виды уличных сетей и городских форм в разных местах.


В верхнем правом углу и справа посередине мы видим Нью-Йорк, Париж, Тунис и Атланту. Прямоугольная планировка Мидтауна Манхэттена берёт своё начало от генерального плана Манхэттена 1811 года, который санкционировал знаменитые кварталы площадью 800×200 футов под углом примерно 29 градусов от севера. Бродвей вплетается в него по диагонали, обнаруживая зависимость своего маршрута от остатков старой тропы, которую коренные американские жители использовали для пересечения острова с севера на юг задолго до прибытия первых поселенцев.

В центре схемы Парижа находится Триумфальная арка, от которой в радиальных направлениях расходятся улицы, спланированные бароном Османом, напоминая о проведённом им массивном сносе и реконструкции города в XIX веке. Пространственный почерк проекта Османа можно чётко обнаружить с помощью сетевого анализа по распределению промежуточных центральностей и размеров кварталов. В центре представленной квадратной мили Туниса находится Медина со сложной городской сетью, которая развивалась в течение средних веков. Наконец, Атланта типична для многих американских даунтаунов: крупномодульная, разобщённая и окружённая автострадами. 

В нижнем ряду рисунка 1 показаны схемы Бостона, Дубая, Сакраменто и Осаки. Представленная по центру квадратная миля Бостона включает старую северную окраину города – излюбленное место Джейн Джейкобс (1961) за свои оживлённые улицы, но ранее отрезанная от остальной части города автострадой Interstate 93. Эта автострада с тех пор была перенесена под землю как часть мегапроекта “Большой бостонский тоннель”, призванного разгрузить движение и заново сомкнуть дорожную сеть на поверхности. На схеме Дубая изображён Джумейра Вилладж Сёркл - специально планируемый жилой пригород, спроектированный в конце 2000-х годов корпорацией Nakheel, крупным застройщиком Дубая. Его уличная сеть представляет собой гибрид причудливой криволинейности движения «города-сада» и упорядоченной геометрии модернизма. Представленная квадратная миля Сакраменто показывает его северо-восточный жилой пригород Арден-Аркад и демонстрирует образцы дизайна американской городской формы «warped parallel» и «loops and lollipops» конца XX века.

Представленная квадратная миля Осаки изображает Фукусима-ку, смешанный, но в основном жилой район, включённый в состав города в конце девятнадцатого века. Сегодня автострада, которую мы видим в правом верхнем углу этой схемы, неудачно проходит через центр высотного здания Gate Tower на уровне 5-7 этажей. Это своеобразное смешение дорожной сети и здания возникло, когда планировщики дорожного движения были вынуждены пойти на компромисс с частными землевладельцами, стремящимися перестроить свою собственность, несмотря на предварительное обозначение маршрута будущей автострады.

Чтобы качественно сравнить разные городские пространственные формы, эти схемы изображают набор современных центральных деловых районов, древних исторических кварталов, бизнес-парков XX века и пригородных жилых районов. Города, которые они представляют, взяты со всех концов США, Европы, Северной Африки, Аравийского полуострова и Восточной Азии. Тем не менее, модели уличной сети также сильно различаются и в пределах одного города: восточный и западный пригороды Портленда выглядят иначе, чем его центр, а компактный, похожий на сетку центр Сакраменто выглядит иначе, чем его жилые пригороды – наблюдение, справедливое для многих американских городов. Таким образом, схема в одну квадратную милю не может рассматриваться как репрезентативная для более широких пространственных масштабов или других мест в пределах муниципалитета. Эти схемы, скорее, показывают нам различные модели и парадигмы урбанизации, сопоставленные в одном и том же масштабе с использованием автоматически собранной информации от пользователей. Это сравнение может служить как практическим инструментом для понимания физических результатов планирования и непланируемой урбанизации, так и инструментом доведения информации о городском планировании и проектировании в ясной и непосредственной форме непрофессионалам, используя пространственную информацию для улучшения политического сотрудничества и многоуровневого совместного управления.

Screenshot_3.jpg


Рисунок 2. Схемы одной квадратной мили уличной сети каждого города с контурами зданий, сравнивающие американские города с непланируемыми поселениями «Глобального Юга».


Это применение можно понять более чётко, если мы используем визуализацию уличных сетей вместе с контурами зданий, как показано на рисунке 2. В левом верхнем углу мы видим плотно застроенный центр Манхэттена, с большими зданиями, заполняющими большую часть свободного пространства между улицами. В пределах этой квадратной мили находится 2 237 контуров зданий средней площадью в 241 квадратный метр. В правом верхнем углу мы видим периферийные кварталы средней плотности района Ричмонд города Сан-Франциско к югу от Пресидио. Здесь контуры зданий облицовывают улицы, оставляя в центре каждого квартала открытое пространство для жителей. В пределах этой квадратной мили находится 5 054 контуров зданий средней площадью 142 квадратных метра. Два нижних изображения на рисунке 2 показывают совершенно другой тип урбанизации, отображая трущобы Монровии (Либерия) и Порт-о-Пренса (Гаити). Эти непланируемые поселения гораздо более мелкомодульные и не структурированные в соответствии с упорядоченным, централизованным планированием американских уличных сетей верхнего ряда. Представленная квадратная миля Монровии содержит 2 543 контуров зданий средней площадью 127 квадратных метров. Схема Порт-о-Пренса содержит 14 037 контуров зданий средней площадью всего в 34 квадратных метра.

Например, данные, представленные на рис. 2, могут помочь планировщикам и жителям Монровии и Порт-о-Пренса совместно изучить вопрос о том, как внедрить формальные транспортные сети в эти непланируемые поселения с минимальным влиянием на существующую городскую структуру.

Визуализация пространственной информации также может выявить укрепление влияния государства и роль модернизма в изменении традиционного городского пространства. В доиндустриальных городах «фигура» доминирует над «фоном», поскольку диаграмма отображает разрозненное открытое пространство между зданиями, как показано на рисунке 3. В свою очередь, в городах, спланированных по принципам модернизма, «фон» доминирует над «фигурой», поскольку лишь несколько разбросанных зданий расположены в качестве скульптурных элементов в пустоте ландшафта. Модернистская парадигма стремилась продемонстрировать плотную, беспорядочную и сложную городскую структуру со зданиями в стиле «towers-in-the-park», открытыми пространствами, шоссе и функциональной простотой. Это явление хорошо видно в Бразилиа, спроектированной как планируемый город в 1950-х годах Лусио Костой, Оскаром Нимейером и Роберту Бурле Марксом (рис. 3). Структурный порядок города также предполагает «упорядочение социальных отношений и практик в городе». Эти схемы «фигура-фон» предоставляют метод, основанный на пространственных данных, для качественной интерпретации и изучения городских форм и схем потоков движения, которые структурируют человеческую деятельность и социальные отношения.

Розы-диаграммы на рис. 4 предлагают ещё один способ визуализации этого структурного упорядочения города. Каждая полярная гистограмма наглядно представляет ориентацию (азимут) сегментов улиц района со столбцами, означающими 10 градусов окружности компаса, при этом длины столбцов означают относительную частоту. Например, на роза-диаграмме Манхэттена мы можем видеть пространственный порядок, определяемый его доминирующей ортогональной сеткой (ср. рис. 1), поскольку совокупность его улиц сводится, в основном, к четырём столбцам, отклонённым от севера. Другие районы имеют более энтропийную ориентацию улиц, не придерживающуюся столь же строго логики упорядочения по одной сетке.

Screenshot_4.jpg

Рисунок 3. Схемы «фигура-фон» одной квадратной мили контуров зданий в центрах Венеции, Лондона, Парижа и Бразилиа показывают модернистскую инверсию традиционного городского пространственного порядка.

Screenshot_5.jpg

Рисунок 4. Розы-диаграммы ориентации улиц Нью-Йорка и пяти составляющих его районов. (Нью-Йорк, Манхэттен, Бруклин, Квинс, Бронкс, Стейтен-Айленд)

Screenshot_6.jpg

 

Рисунок 5. Розы-диаграммы ориентации улиц 25 городов мира.


На рисунке 5 мы видим розы-диаграммы 25 городов (муниципалитетов) по всему миру. Этот масштаб исследования объединяет разнородные районы в единое целое для анализа и даёт преимущество широкого охвата масштаба градостроительной территории, позволяющего рассказать нам о пространственном упорядочении, которое обеспечивает дорожная система. В то время как некоторые уличные сети в современных городах Канады, Австралии и Китая демонстрируют аналогичные низкоэнтропийные сетки, гораздо большее количество этих городов обнаруживает более высокую энтропию. То есть их улицы ориентированы более равномерно по всем направлениям компаса, а не следуя логике пространственного упорядочения по одной или двум сеткам. Пространственный почерк уличной сетки наиболее ясен в таких городах, как Торонто и Пекин, в то время как такие города, как Рим и Рио-де-Жанейро демонстрируют более органические и менее ортогональные модели. Схемы Пекина интересны тем, что отличаются от многих его азиатских соседей, скорее соответствуя рационалистическим, централизованно планируемым сеткам западных городов, таких как Торонто, Мельбурн и Манхэттен, и предлагают определённую пространственную логику, ставшую основой массовой и быстрой урбанизации этого города в последние годы.

Обсуждение

С помощью инструментов морфологии городской застройки и информатики пространственная информация позволяет нам увидеть, как городское планирование, дизайн и миллионы индивидуальных решений формируют то, как города организуют и упорядочивают пространство в соответствии с различными пространственными социальными логиками и культурами. В 1990-е годы Аллан Джейкобс адаптировал стиль карт Нолли, чтобы вручную составить схемы городов для изучения городской структуры.

Эти схемы «фигура-фон» позволяют нам сравнивать различные места в одном и том же масштабе, чтобы лучше понять сходства и различия, особенно в отношении структуры. Розы-диаграммы суммируют сложность энтропии ориентации уличной сети в простых графиках, которые немедленно раскрывают пространственную упорядоченность улиц города и лежащую в её основе пространственную логику.

Эти визуальные методы морфологии городской застройки и технологии OSMnx могут помочь планировщикам донести информацию о сравнении городских форм непрофессионалам. Они способны сжать большой объём информации и объяснить, как связность и городская структура отличаются в разных городах. Они упрощают сложные концепции городского планирования и науки о городских данных, чтобы сделать их более доступными для практиков, общинных пропагандистов и других членов общественности, а также гражданской науки. Будущие исследования смогут ещё более эффективно использовать эти методы для количественной оценки связности системы потоков движения и «сетчатости», а также изучения того, как проектирование уличной сети развивалось в США. Это может обеспечить всестороннее понимание морфологической траектории города во времени и, в свою очередь, помочь планировщикам совместно формировать эту траекторию.

Заключение

В настоящей статье рассматриваются процессы управления информацией, связанные с получением, преобразованием, моделированием, интерпретацией и распространением данных для понимания городской формы. Она следует призыву Crooks и др. к выработке технологий, которые объединили бы как основанные на данных, так и интерпретационные подходы к морфологии городской застройки в эпоху расцвета больших данных.

При этом она внесла три основных вклада в городское планирование/морфологию на стыке концепции «умного города» и управления информацией. Во-первых, она представила технологию в сфере науки о городских данных для сбора, моделирования и интерпретации больших данных пользователей для исследования того, как уличные сети городов воплощают различные пространственные логики и организуют сложную динамику человека в городском пространстве. Во-вторых, она продемонстрировала основанный на больших данных подход к моделированию и оценке ориентации и конфигурации уличной сети в разных местах. В-третьих, она сориентировала исследования на стыке концепции «умного города» и управления информацией в дополнительном качественном направлении, описав, как планировщики могут наглядно представить эти сложные модели, чтобы сделать их понятными для горожан в процессах совместного планирования сравнения альтернативных сценариев. Это коммуникативное принятие решений, основанное на данных, находится на пересечении сфер городского планирования, морфологии и управления информацией.

24.10.2019

Вы нашли решение в нашей статье?

Архив новостей