Определение емкости и границ городских узловых районов

Городской узловой район — относительно обособленный элемент функцио­нально-пространственной организации города, формирующийся на основе важ­нейших транспортно-коммуникационных узлов и реализующий в своих преде­лах комплекс основных видов городской активности. Центральным элементом структуры городского узлового района является транспортно-коммуникацион-ный узел и тяготеющие к нему участки транспортно-коммуникационной сети. Границы городского узлового района определяются удобством функционирова­ния составляющих его объектов и радиусом пешеходной доступности коммуни­кационного узла. Фактическая граница узлового района зависит от условий его расположения в системе планировки города.

Предлагаемый метод направлен на функциональную дифференциацию тер­ритории городского узлового района, а также на определение целесообразности размещения того или иного объекта в пределах исследуемой территории. Метод основывается на зависимости функциональной емкости объектов, размещаемых з пределах городского узлового района, и условий доступности объектов разной функциональной емкости.

Существует прямая зависимость между размещением функциональных объектов в пределах узлового района и интенсивностью их функционирования. Интенсивность функционирования объекта (т) может быть оценена показателем условной суммарной посещаемости:

т = a xw, (1)

где: а — функциональная мощность объекта, измеряемая количеством работаю­щих в одну смену для предприятий, зрительных мест — для зрелищных учреж­дений, рабочих мест обслуживающего персонала — для учреждений обслужива­ния; w — частота посещаемости объекта, измеряемая отношением продолжи­тельности времени функционирования объекта в течение суток (t_p) и условного времени единичного посещения (t_en).

Условная суммарная посещаемость объекта, т.е. общее количество посетите­лей безотносительно к функциональному профилю, характеризует интенсивность его функционирования или его функциональную емкость. Установлено, что объек­ты с высокими значениями суммарной посещаемости располагаются, как правило, в интервале расстояний 70—150 м (1—2 мин) от контактных распределителей, тя­готеющих к транспортно-коммуникационному узлу; объекты с относительно низ­кими значениями показателя располагаются на периферии узлового района.

Таким образом, возникает необходимость определения зон размещения объектов разного уровня суммарной посещаемости в пределах узлового района, т.е. необходимость дифференциации его территории. В соответствии с этим в пределах исследуемой территории узлового района выделяются две основные зоны — ядро и периферия. Ядро — область концентрации объектов с высокой

интенсивностью функционирования в пределах комфортной пешеходной дос­тупности транспортно-коммуникационного узла. Периферия — внешняя зона уз­лового района, где размещаются объекты с более низкими показателями интен­сивности функционирования.

Критерием выделения области пространственной локализации ядра город­ского узлового района может служить плотность функционально-пространствен­ных связей между объектами. Для этой цели может быть использован показатель связности

1 при ty < Т

"it ~

J

(2)

у при условии: ку

О при ty > Т,

где: i — индекс оцениваемого объекта;/ — индекс объекта, отличного от /; т,- — суммарная посещаемость объекта i ; ty — время пешеходной доступности по кратчайшему маршруту от / до j ( пороговое значение t = 4 мин).

Анализ связности объектов позволяет объективно выявить ядро узлового района как область высоких значений этого показателя. Более наглядная картина получается, если использовать интегральный показатель — структурно-функци­ональный показатель объекта, учитывающий не только его связность, но и ин­тенсивность функционирования:

Pj=Qi-d_tI, (3)

где: d_iT — связность объекта (4 мин.); Qi — относительная посещаемость объек­та /, определяемая как отношение его суммарной посещаемости mi к общей по­сещаемости всех объектов узлового района Ъп, выраженное в процентах:

Щ

■100%

(4)

Формальным методом выявления структурообразующего ядра может слу­жить процедура определения точки перегиба на кумулятивной кривой распреде­ления структурно-функционального потенциала. Пороговое значение для опре­деления принадлежности объекта ядру функционально-пространственной орга­низации узлового района устанавливается на основе конкретного распределения значений структурно-функционального потенциала.

Для определения целесообразности размещения объекта в той или иной зоне узлового района может применяться такая характеристика как степень проявле­ния объектом свойств коммуникативности (К), которая может быть определена из соотношения:

is_

m

m + n

•100%

(5)

где: m - количество посетителей объекта в течение суток; п - количество работа­ющих, учащихся и т.д.

Таким образом, применение данного метода дает возможность дифференци­ровать зону влияния транспортно-коммуникационного узла в зависимости от ее потенциала по критерию доступности и отношения к этому критерию характе­ристик размещаемых объектов.

Емкость каждой группы объектов может быть определена, исходя из удель­ного веса каждого объекта в общей структуре передвижений населения:

т_х+т₂+т_ъ +... + т_п

где: nij — коэффициент, показывающий удельный вес объекта в общей структуре передвижений его зоны влияния; m\,m2.--— соответствующие коэффициенты со­пряженных объектов данной зоны влияния.

Источники: 1) Токарева Г. Ш. Формирование и разви­тие городских узловых районов, 1985; 2) Сосновский В.А. Трансформация функ­циональной и транспортной структуры ис­торических центров крупных городов, 1974.

23. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦ ТЕРРИТОРИИ РАЗМЕЩЕНИЯ ЦЕНТРОВ ТЯГОТЕНИЯ ПО УСЛОВИЮ ДОСТУПНОСТИ

Метод определения границ территории размещения центров тяготения заклю­чается в том, что размеры и форма территории выявляются по факторам, входя­щим в параметр доступности. Вводятся следующие показатели: «поле тяготения объекта» — территория, за пределами которой вероятность совершения передви­жений к объекту пренебрежительно мала. Характеризуется площадью; предель­ным радиусом (Rum) — затратами времени на передвижение от центра поля до наиболее удаленных по времени точек поля; допустимым радиусом (d_t j_im) — вели­чиной нормируемых затрат времени на передвижение к центрам тяготения данно­го ранга; координатами каждого корреспондирующегося объекта. Все перечислен­ные показатели определяют характеристики параметра доступности, который включает учет двух условий: затрат времени на передвижение к объекту людей и грузов и условий соответствия потенциала места потребностям объекта.

Решение проблемы складывается из последовательного выполнения ниже­следующих операций.

1. Определение границ поля тяготения.Объекты тяготения каждого функци­онального типа ранжируются. Ранжирование производится на основе зависимос­ти d_t ц_т от t_UH — среднего интервала между потреблением отдельных видов услуг, включенных в объект. Для каждого ранга устанавливается своя величина d, ц_т. В

качестве основания для определения количества рангов может служить зависи­мость между количеством (Nj) услуг, возможностей и др., предоставление которых входит в / -ю функцию, и величиной среднего интервала d_{t UH} между потребностя­ми в этих видах услуг каждого жителя. Для каждого ранга в j -й функции устанавливается величина предельных затрат времени на передвижение (dj \_im) для соответствующего г-го ранга:

— Ilog₂~
"■\ lim ~~ "■i ' I- + ОХ ^ (1)

d где: L — количество рангов, определяемых указанным способом; Iog2 -г- —

показатель меры информативности; d_t— средняя величина затрат времени на передвижение для объектов данного ранга.

2. Определение индекса привлекательностикаждого объекта тяготения из
системы существующих объектов исследуемого функционального типа. Опреде­
ление ведется, исходя из учета влияния на него следующих показателей: К_к —
комфортность передвижения; j — мера информативности; K_v — близость к дру­
гим объектам тяготения, входящим в цепочку.

3. Построение границ поля тяготения.Построение осуществляется по
следующему принципу. Территория города делится на элементарные терри­
ториальные ячейки. На план города наносятся соответствующие объекты тяготе­
ния одного из вычлененных рангов. В каждой территориальной ячейке опреде­
ляется значение вероятностей совершения передвижения к каждому из суще­
ствующих объектов этого ранга, которое может быть определено из соотноше­
ния, предложенного Хуффом:

N/h . И~Х2 и _ j и

где: dy — расстояние между z'-й ячейкой иу'-м объектом; Wj — индекс привлека­тельности у'-го объекта тяготения.

Для того, чтобы полученная информация была более наглядной и удобной для дальнейших преобразований, строится векторная планограмма. Для этого в каждой ячейке по направлениям, соединяющим центр ячейки с существующими объектами, откладывается величина вероятностей совершения передвижений к этим объектам. Границы поля тяготения существующих объектов пройдут по тем ячейкам, в которых максимальные значения Pij окажутся равными для двух и более существующих объектов или будут равны пороговому значению. Граница поля тяготения нового объекта пройдет по ячейкам, в которых Pij окажется по­роговым. То есть, выявляются проблемные территории, к которым условия пере­движения в существующей системе объектов неудовлетворительны.

4. Определение основных пространственных параметроввыявленного поля тяготения (площади территории, предельного радиуса (Ri_im), величины до­пустимого радиуса (d_t i_im). Предельный радиус измеряется в единицах времени. Поэтому, для того, чтобы определить наиболее удаленные от центра поля тяготе-

ния точки и выявить сам центр, целесообразно провести преобразования метри­ческого изображения поля тяготения с переходом к масштабу времени (анамор­фоз). (Метод проведения подобных преобразований см. далее в разделе «Графи­ческое преобразование метрики городского пространства»).

Для определения центра на границе поля тяготения выбирается произвольно ряд равноудаленных друг от друга точек, в совокупности характеризующих кон­фигурационные особенности границы. От каждой точки строятся изохроны. Да­лее проводится преобразование метрического изображения территории во вре­менное (анаморфоз). Предельный радиус поля тяготения (Ri_im) в данном слу­чае — это радиус описанной вокруг полученного анаморфированного изображе­ния окружности. Из условия dj ц_т = Rj_im определяется величина d_t ц_т и ранг объектов тяготения, который соответствует пространственным параметрам поля.

5. Определение местоположения, размера и формы территорииобъекта тяготения по затратам времени на передвижения людей.

В пределах территории поля тяготения определяются зоны с наилучшими ус­ловиями доступности основной массы охватываемого населения. Для этого может быть применен известный метод построения объемлющих изохрон М.О. Хауке*:

^{t =} У^пк1 ' *-³⁾

где: t — средневзвешенная величина удаленности любой точки города от цент­ров массового посещения (мин); t — удаленность этой же точки от каждого из учитываемых пунктов посещения; к — коэффициент «вероятности» расселения в зависимости от удаленности точки от пункта; / — посещаемость каждого из учитываемых пунктов посещения, выраженная в относительных величинах (в процентах от суммарной посещаемости всех учитываемых пунктов).

Изолинии средневзвешенной доступности могут быть построены графичес­ким методом, разработанным Надыршиным Н.М**. В результате построения можно выделить границы зон с наилучшими условиями средневзвешенной дос­тупности t — по условию, что t —> min (Рис. 25).

Далее выбирается территория по условию обеспечения доступности, не пре­вышающей нормативные ограничения затрат времени. Для этого выявляются наиболее удаленные точки поля тяготения — вершины описанного выпуклого многоугольника относительно анаморфированного изображения поля, из вершин многоугольника проводятся в поле тяготения дуги окружностей радиусом, рав­ным допустимому. Наименьшая площадка, образованная пересечением этих дуг, и будет являться территорией, рекомендуемой для размещения объекта по усло­вию dj _mj_n (рис. 26). Если dj ц_т < R\_im , необходимо расчленить исходную террито­рию выявленного поля тяготения на части для размещения не одного, а несколь­ких объектов тяготения.

* Хауке М.О. Расселение в городах. Основные закономерности и методы расчета.—М., ЦНИИПградост-роительства, 1965.

** см. метод построения картограмм затрат времени на передвижения (хронографа) Надыршина Н.М.

с

"7

44-

I/

и

J

/т

I

r >

I j

/,

J

л

-

Г

1 j

js!.

У

>

\

(

Pmc. 25. Определение границ территории центра тяготения по условию доступности населения

1 — границы поля тяготения; 2 — определение ограничений территории по затратам времени о г наиболее удаленных точек (2.1 — построение изохрон от оси поля тяготения; 2.2—2.3 — постро­ение анаморфированного изображения поля тяготения); 3 — карта объемлющих изохрон; 4 -выявление ограничений территории объекта тяготения по условию соответствия потенциала ме­ста потребностям объекта; 5 — определение границ участка центра тяготения по условиям 2, 3. -

Рис. 26. Графический принцип определения границы территории объекта тяготения по условию обеспече­ния доступности, не превышающей нормативную (на анаморфированном изображении).

6. Карты поля тяготенияс выявленными территориями для размещения объекта тяготения по условиям t —> min и с/, /,„, = R_tim накладываются друг на друга. Далее определяется площадь пересечения выявленных участков террито­рии (рис. 25.5). Площадь их пересечения является территорией, удовлетворяю­щей требованиям к размещению объекта по двум условиям.

Если площадь пересечения отсутствует, это означает, что в данном поле тяго­тения не существует рационального решения по размещению объекта тяготения заданного типа и ранга привлекательности, позволяющего обеспечивать требуе­мый уровень затрат времени на передвижение населения. Следовательно, необ­ходимо изменить параметры поля тяготения, условия доступности или рас­смотреть возможность размещения не одного, а нескольких объектов.

Источник: Надыршина Л.И. Графический метод оп­ределения территорий объектов тяготения по условию доступности, 1986.

24. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦ ТЕРРИТОРИИ РАЗМЕЩЕНИЯ ОБЪЕКТОВ ТЯГОТЕНИЯ ПО УСЛОВИЮ СООТВЕТСТВИЯ ПОТЕНЦИАЛА МЕСТА ПОТРЕБНОСТЯМ РАЗМЕЩАЕМОГО ОБЪЕКТА

Потенциал территории оценивается при помощи следующих показателей:

~ среднесуточная резервная плотность общественного транспорта;

~ среднесуточная резервная плотность грузовых дорог;

~ среднесуточная резервная плотность пешеходных путей;

~ резервная плотность сетей общественного транспорта в час пик;

~ резервная плотность грузовых дорог в час пик;

~ резервная плотность пешеходных путей в час пик.

Суть предлагаемого метода состоит в следующем.

1. Поле тяготения делится на элементарные территориальные ячейки. В каж­
дой территориальной ячейке определяется значение каждого из перечисленных
потенциалов. Получаются 6 карт оценки территории по каждому из показателей.

2. На каждой из шести карт вычленяются территории, в которых удовлетво­
ряется условие Рщ_Т) ^ Рщо) > ^гле Pj — средневзвешенные возможности транс­
портной (пешеходной) сети; Р_о — среднесуточные потребности перевозок (лю­
дей, грузов). В результате получаем шесть ареалов для дальнейшего анализа.

3. Наложив карты полей тяготения с изображениями всех выявленных ареа­
лов, выявляем область территории, принадлежащую всем ареалам. Эта террито­
рия соответствует потребностям размещаемого объекта тяготения с необходимы­
ми ограничениями по показателям потоков. Отсутствие области пересечения
всех ареалов означает, что в данном поле тяготения не существует места, в кото­
ром можно было бы разместить объект тяготения, поскольку в существующих
сетях нет резервов для дополнительного прироста плотности потоков. Т.е. при
решении данной задачи соотносятся существующие возможности сети и органи­
зации движения с потребностями размещаемого объекта.

4. Для выявления области, принадлежащей всем шести ареалам, выявленным
по каждому из критериев, в каждой ячейке просчитывается значение потенциала
по каждому из шести показателей по формуле:

где: Рщ — значение к-то показателя в г-й ячейке ареала по отношению к у'-й. D_tj — затраты времени на передвижение из г-й в у'-ю ячейку.

5. Полученные в результате расчетов карты оценки территории приводятся к
единой системе измерения, что позволяет сравнивать и складывать значения по­
тенциалов по всем показателям. Для составления интегральной, результирую­
щей карты на каждой из карт производится оценка потенциалов ячеек террито­
рии в долях от максимального значения, приравненного к единице. Это дает
возможность суммировать значения потенциалов по всем показателям по каж­
дой ячейке. В результате получаем интегральную карту потенциалов.

6. На карте интегральных значений потенциалов отбираются ячейки с мак­
симальными значениями потенциала и оконтуриваются зоны, включающие эти
ячейки. В результате получаем территорию (определенного размера и формы. ^
определенными координатами местоположения в системе град о строительно:,
объекта), рекомендуемую для размещения объекта тяготения по условию соот­
ветствия потенциала места потребностям размещаемого объекта тяготени-
(рис. 25.4).

Источник: Надыршина Л.И. Графический метод ог ределения территорий объектов тяготею-по условию доступности, 1986.