Построение модели территориально транспортной системы (граф сети).

Множество всех дорог города или района составляет дорожную сеть. Транспортная сеть — это совокупность дорог региона, пригодных для движения заданных транспортных средств.

Модель транспортной сети может быть представлена в виде графа. Граф — это фигура, состоящая из точек (вершин) и соединяющих их отрезков (звеньев). Вершины графа — это точки на сети, наиболее важные для определения расстояний или маршрутов движения. Звенья графа — это отрезки транспортной сети, характеризующие наличие дорожной связи между соседними вершинами. Звенья графа характеризуются числами, которые могут иметь различный физический смысл. Чаще всего это расстояние, но может использоваться, например, и время движения. Ориентированные по направлению звенья графа называются дугами. Фактически всякое неориентированное звено графа включает в себя две равноценные, но противоположно направленные дуги. В зависимости от того, все или часть звеньев имеют направление, граф является ориентированным или смешанным.

Граф, каждая вершина которого может быть соединена некоторой последовательностью звеньев с любой другой его вершиной, называется связанным графом. Иначе говоря, каждая вершина связанного графа должна иметь как минимум одну входящую и одну выходящую дугу. Граф, моделирующий транспортную сеть, обязательно должен быть связанным, чтобы всегда был путь из любой вершины в любую другую вершину. Числа, характеризующие звенья такого графа, обычно выражают протяженность пути, время или стоимость проезда.

Для моделирования транспортной сети необходимо иметь: - картографический материал, обычно это карты крупного масштаба, так как они позволяют с большой точностью делать замеры расстояний между пунктами;- сведения о размещении основных грузообразующих (ГОП) и грузопоглощающих организаций (ГПП);- дополнительные сведения из коммунальных и дорожных организаций в виде перечня улиц с характеристикой их проезжей части;- сведения по организации уличного движения, т.е. схемы организации движения на перекрестках, площадях и транспортных развязках, а также сведения о различных ограничениях движения, связанные с установленными дорожными знаками.

Имея эти данные, моделирование транспортной сети начинают с размещения вершин графа. За вершины графа принимают ГОП, ГПП, центры крупных жилых кварталов или небольших обособленных жилых пунктов и пересечения улиц. Каждой вершине присваивается порядковый номер или другое условное обозначение. После размещения вершин их связывают дугами или звеньями.

При построении модели транспортной сети особое внимание следует уделить максимально возможному уменьшению числа вершин. В противном случае транспортная сеть будет излишне сложна и определение кратчайших расстояний потребует длительного времени. Для снижения размерности и ускорения расчетов для транспортных сетей больших городов используется микро- и макро-районирование.

Микрорайонирование транспортной сети заключается в использовании в качестве вершин не пересечений дорожной сети (перекрестков), а центров микрорайонов. Макрорайонирование (агрегирование) транспортной сети заключается в разбиении ее на отдельные подсети, расчеты по которым могут выполняться отдельно, а затем объединяться для получения общего результата. Этот способ особенно эффективен при пересчете расстояний из-за изменения дорожной обстановки, поскольку требуется пересчет только той подсети, в которой изменились транспортные связи.

Узлы графа обычно соответствуют перекресткам и станциям внеуличного транспорта, дуги – сегментам улиц и линий внеуличного транспорта. Кроме того, в граф включаются дуги, изображающие пересадки с внеуличных узлов в другие узлы.

Отдельной составляющей транспортного графа является маршрутный граф общественного транспорта (ОТ). Узлами маршрутного графа являются остановочные пункты, дугами – сегменты маршрутов между остановками. С обычными узлами графа узлы-остановки соединены дугами-посадками и дугами-высадками.

Вопрос 32. Построение модели функционально-планировочной системы.

В процессе транспортного районирования желательно разбивать территории городов на районы таким образом, чтобы размеры каждого из них позволяли пренебречь объемами внутрирайонных передвижений, соблюдая при этом принцип, чтобы каждый из районов объединял территорию, тяготеющую к крупному транспортному узлу. Желательно также, чтобы система транспортного районирования поддерживала сетку административно-территориального деления: такой подход удобен для сбора статистической информации, а также для планирования и последующей территориальной «привязки» транспортно-градостроительных мероприятий по результатам моделирования. Система расчетных транспортных районов также должна быть согласована с системой планировочных образований, выделяемых в рамках градостроительного проекта, таких как планировочный район или планировочное направление.

Не всегда очевиден вопрос, какие элементы планировочной структуры должны являться границами транспортных районов: очень часто в качестве границ выступают условные линии, проходящие между магистральными улицами, узлы которых являются характеристическими центрами транспортных районов. Расположение же самого характеристического центра (фокуса, центроида) транспортного района также не всегда подчинено сетке улично-дорожной сети; в случае, когда в качестве границ районов выступают магистральные улицы, характеристический центр может быть расположен в точке, равноудаленной от этих улиц либо смещен в центр наибольшего тяготения.

В качестве исходных данных, которые ставятся в соответствие каждому транспортному району, будем использовать данные по численности населения и количеству мест приложения труда. При учете численности населения нас будет интересовать прежде всего экономически активное население, участвующее в ежедневных передвижениях. К местам приложения труда кроме собственно рабочих мест необходимо отнести также и учебные места в высших и средних учебных заведениях; это связано с тем, что, в отличие от учащихся школ, для студентов этих учебных заведений, как правило, место учебы не связано с местом проживания, а это значит, что они участвуют в ежедневных передвижениях наряду с работающим населением.

Важным вопросом при построении транспортно-градостроительных моделей является определение ареала территории формирования модели, т.е. внешней границы системы транспортного районирования. При разработке модели досетевого уровня правильное формирование этого ареала имеет ключевое значение, так как построение матрицы, на которое не влияют сетевые параметры, возможно только в условиях замкнутой системы трудового тяготения. Система транспортного районирования обычно строится в пределах городской агломерации, под которой понимается группа близко расположенных городов, поселков и других населенных мест с тесными трудовыми, культурно-бытовыми и производственными связями, особое значение среди которых приобретают маятниковые поездки. Необходимо отметить, что городская агломерация имеет поясную структуру. Например, в исследовании Петербургской агломерации выделены следующие пояса - структурные части агломерации: ядро агломерации (собственно Санкт-Петербург как город в границах многоэтажной застройки); первый пояс поселений-спутников; второй пояс поселений-спутников; пояс разрежения зоны формирующего влияния агломерации; пояс периферийных городских ассоциаций зоны формирующего влияния агломерации. В соответствии с заданными границами проектирования в качестве внешних границ системы расчетных транспортных районов рассматриваемых городов в данной работе выбраны те пояса агломерации, которые позволят наиболее полно учесть все внутренние связи, влияющие на ежедневные передвижения населения, с учетом требуемой точности расчетов. Для учета внеагломерационных связей система районирования дополняется несколькими условными «внешними» районами (в терминологии - «кордонами»), имитирующими связи с территорией, расположенной за пределами внешней границы системы расчетных транспортных районов. Таким образом, система становится полностью замкнутой, и обеспечивается баланс между численностью работающих и количеством мест приложения труда.

33. Подготовка информационной базы по размещению населения и распределению мест приложения труда (современное состояние и перспектива)

Документы: Карта распределения населения и мест приложения труда Санкт-Петербурга по транспортным районам 2015г.

Карта формируется путем моделирования потоко распределения, кривой расселения (связанной с планировочными особенностями города), системы транспортного районирования. Все зависит от охвата районирования, на макроуровне может быть одна схема, на микроуровне может быть иная схема. Для градостроительства существуют определенные каноны (документы, карты, схемы).

В Перспективе ведется создание вкладки интернет ресурса ГИС базы по размещению населения и распределению мест приложения труда.