trukhachev_iun_obshchaia_teoriia_gradostroitelnykh_sistem

Градостроительство как объект системных исследований

городной зоне;

-санитарные, защитные и санитарно-защитные зоны – от промышленных и иных предприятий, имеющих на своей территории источники вредностей;

-зоны санитарной охраны источников водоснабжения, водоохранные зоны – на территории города;

-зоны залегания полезных ископаемых – месторождение кирпичных и керамзитовых глин и т.п.;

41

Градостроительство как объект системных исследований

-территории, подверженные воздействию чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, таких, как подтопление, повышенный уровень грунтовых вод, затрудн¸нный отвод ливневых стоков;

-специальные зоны;

-коридоры пропуска коммуникаций – общегородских магистральных сетей, продуктопроводов и т.п.;

-зоны археологических раскопок – существующих и перспективных;

-зоны влияния внешнего транспорта – зона влияния аэропорта, полоса отвода железной дороги, порта, магистралей республиканского значения;

-зоны влияния электромагнитных излучений.

Зонирование территории города проводится также и по стоимости земли, с уч¸том градостроительной ценности территории.

Развитие планировочной структуры города с включением в не¸ планировочного каркаса, зонирования территории, определение рас- ч¸тных параметров распределения массы и энергии, инженерных инфраструктур, систем социального, транспортного обслуживания на основе баланса социальной, экономической и экологической подсистем является прерогативой документа территориального планирования – генерального плана города.

Регулирование землепользованием и застройкой города вед¸т- ся на основе Правил землепользования и застройки города. Данный документ на основе генерального плана города и его плана функционального зонирования регламентирует правовую основу землепользования с установкой регламента застройки для каждой зоны, подзоны, территории. Вместе с этим документом возникает правовое русло использования каждой территории города. Именно на основе территориального и правового зонирования появляется возможность конкретизировать планировочные параметры территорий на уровне проектов планировок, проектов межевания территорий. Данный массив документов обеспечивает устойчивое развитие поселения.

Информационное обеспечение градостроительной деятельности производится информационной системой города, формируемой органами государственной и муниципальной власти. Для полной информационной обеспеченности необходимы данные не только Земельного и градостроительного кадастра, но и данные по социологической, экономи- ческой и экологической подсистемам.

Нормативная база градостроительства, виды нормативов: - социальные;

42

Градостроительство как объект системных исследований

-санитарные;

-противопожарные;

-строительные;

-градостроительные;

-экологические.

На формирование пространственной среды города сегодня активно влияют вс¸ более ускоряющиеся во временном отношении процессы преобразования общественных отношений, изменения требований к среде обитания.

В каждом конкретном случае немаловажное значение на пространственное развитие городских систем оказывают: инженерная геология, климатология, гидрология города, инженерная подготовка территории, инженерное обеспечение города.

3.5.Экологическаяподсистемагорода

Применительно к градостроительству и конкретно к городу следует рассматривать два вида экосистем:

-экосистема города – материальная среда города с природными элементами;

-природная экосистема (естественная) – в зоне действия города. Отличительной чертой экосистемы города является то, что в ней

доминирует человек. Он искусственно созда¸т и регулирует потоки вещества и энергии, формирует и разрывает трофические цепи, оказывает немалое влияние на процессы теплового и газового обмена. Он во многом автор и среды своего обитания, ибо материальная сфера города, его архитектура – результат деятельности человека как социального существа [4].

Экосистема города состоит из тр¸х подсистем:

-природная – гидросфера, атмосфера, геосфера, включение природных ландшафтов и др.;

-антропогенная – здания, элементы инфраструктуры, включение искусственных ландшафтов и др.;

-культурная – эстетическое, духовное качество природной и антро-

погенной среды.

Экосистема города зависима от окружения, от природной (естественной) экосистемы, находящейся в «зоне действия города». «Город не может прокормить сво¸ население за сч¸т своей территории, он «дышит» чужим воздухом, «пь¸т» чужую воду и одновременно выбрасывает в биосферу большое количество своего метаболизма. Город акку-

43

Градостроительство как объект системных исследований

мулирует на своей территории значительное количество энергии, веществ для создания искусственной среды. Неравновесность экосистемы города вызвана тем, что в процессе регуляции системы участвует человек. Именно он был причиной экологических катастроф на Чернобыльской АЭС, в городе Волгодонске и др.» [4].

Видоизменяя на территории города природную среду, создавая пространство для обитания, необходимо думать об экологии культуры, которая тесным образом связана с тремя основными подсистемами города – социальной, экономической, пространственной.

В эту компоненту должны входить: эстетические, композиционные, масштабные характеристики планировочной и пространственной структуры города, характер его архитектуры, пространственная характеристика, поведение, культурный уровень, менталитет городского социума, экономика, ориентированная социальной системой на экологи- чески чистую культурную среду. Таким образом, мы видим взаимопроникновение всех подсистем города и взаимозависимость при соблюдении равновесия системы.

Главная задача существования антропогенной и природной экосистем заключается в равновесном сосуществовании и сохранении баланса.

Экологический каркас города связан с его планировочным каркасом, а в ряде случаев его дублирует. Экологический каркас может быть создан искусственно либо с включениями естественного ландшафта. К его элементам относятся парки, бульвары, скверы, сады, лесопарки, леса, лугопарки, реки, оз¸ра, водо¸мы.

44

РазделIII

Системный анализ в исследовании объектов градостроительства

Глава 4. Системный анализ как инструмент комплексного подхода в градостроительстве

4.1.Местоирольсистемногоанализаврешении градостроительныхпроблем

Увеличение масштабов задач, решаемых в градостроительстве при самостоятельном прогнозировании, планировании, проектировании развития города, усложнение их структуры, повышение дефицитности потребляемых ресурсов, возрастание «цены» градостроительных ошибок – вс¸ это предполагает использование современных методов анализа.

Для того, чтобы детально охарактеризовать аспекты методологии системного анализа применительно к градостроительству, рассмотрим содержание важнейших составных частей понятия «системные исследования социально-экономических, пространственно-экологических процессов»: общую теорию систем, системный подход и системный анализ, особенности исследования градостроительных систем.

Общая теория систем представляет собой научную дисциплину, разрабатывающую методологические принципы исследования систем любых типов. Основные положения е¸ были сформулированы Л. фон Берталанфи; концепция состояла в том, чтобы, опираясь на понимание системы как комплекса взаимосвязанных компонентов, найти совокупность законов и закономерностей, объединяющих поведение и развитие систем разных классов.

Общая теория градостроительных систем является частным слу- чаем общей теории систем.

Системный подход представляет собой комплексное изучение системы как единого целого. С позиций системного подхода градостроительный объект исследуется как система, в которой выделены элементы, внутренние и внешние связи, наиболее существенным образом влияющие на исследуемые результаты его функционирования; цель каждого из элементов определена исходя из общего предназначения объекта.

45

Системный анализ в градостроительном исследовании

Под непосредственным влиянием идей системного подхода возникла и развивается особая методология, получившая название «системный анализ».

Основная особенность системного анализа заключается в том, что он ориентирует исследователя на разработку методики, содержащей средства, с помощью которых можно обосновывать адекватность модели на каждом шаге е¸ формирования: вначале при выборе элементной структуры, затем – при формировании целей и критериев, далее при выборе методов моделирования и разработке вариантов решений, из которых исследователь выбирает лучший [9].

Именно поэтому системный анализ применяется только для решения сложных, крупных проблем, связанных с деятельностью многих людей с большими материальными ценностями. Такими объектами со своими проблемами являются градостроительные системы.

Градостроительные проблемы с точки зрения системного анализа относятся к третьему классу слабо структурированных или смешанных проблем, которые содержат как количественные, так и качественные оценки – неструктурированные, или качественные проблемы. Поскольку наиболее активным элементом градостроительных систем является человек, это прида¸т им особые свойства:

-уникальность и непредсказуемость поведения системы в конкретных условиях, так как субъективные характеристики трудно поддаются формализации;

-наличие у систем предельных возможностей, которые обусловлены ограниченными экономическими ресурсами;

-способность адаптироваться к изменяющимся условиям – свойство, полезное в одних ситуациях, в других же – противодействующее управляющим воздействиям, затрудненяющее управление системой;

-способность и стремление к формированию целей внутри системы;

-способность изменять свою структуру и формировать различные варианты поведения, сохраняя целостность;

-наличие большого числа факторов различной природы, являющихся предметом исследования разных областей знаний;

-способность противостоять разрушающим систему тенденциям благодаря обмену материальными, энергетическими и информационными ресурсами со средой [9].

46

Системный анализ в градостроительном исследовании

4.2.Системныйанализ:понятия,цели,задачи

èградостроительныйобъектисследования

Âнастоящее время не существует единой точки зрения на содержание понятия «системный анализ». Наиболее точной представляется трактовка системного анализа применительно к социально-экономи- ческим системам, данная в работе [9].

Системный анализ – это методология исследования трудно наблюдаемых и понимаемых свойств и отношений в объектах пут¸м представления этих объектов в качестве целенаправленных систем и изуче- ния свойств этих систем, взаимоотношений между целями и средствами их реализации. Вс¸ это в полной мере относится к таким сверхсложным объектам, как градостроительные системы.

Системный анализ предназначен для исследования в первую оче- редь слабоструктурированных систем, какими являются градостроительные объекты, состав элементов и взаимосвязей которых установлен только частично, для решения задач, возникающих в ситуациях, характеризующихся неопредел¸нностью и содержащих неформальные элементы, которые не переводятся на язык математики. Поэтому основная особенность методик системного анализа заключается в сочетании формальных методов и неформализованного экспертного знания.

Объектами системного анализа в теоретическом аспекте являются:

-общие закономерности проведения исследований, направленные на поиск наилучшего решения проблем на основе системного подхода (отработка методики системного анализа, содержание отдельных этапов системного анализа, взаимосвязи, существующие между ними и др.)

-конкретные научные методы исследования – определение целей и их ранжирование, дезагрегирование систем на их составные элементы, определение взаимосвязей, существующих как между элементами системы, так и между системой и внешней средой и др.;

-процесс интегрирования различных методов и при¸мов исследования, разработанных как в рамках системного анализа, так и в рамках других научных направлений, взаимообусловленных совокупностью методов системного анализа.

Объектом системного анализа в прикладном аспекте являются

конкретные различные проблемы, возникающие при создании и функционировании градостроительных систем, и выработка рекомендаций по конструированию новых или усовершенствованию действующих систем. В то же время они представляют собой объект целого ряда других

47

Системный анализ в градостроительном исследовании

научных дисциплин, как общетеоретических, так и прикладных. Системный анализ играет роль каркаса, объединяющего все необходимые методы, знания и действия.

Цель системного анализа – выработка практических рекомендаций по выбору наилучшего варианта решения на основе полной и всесторонней проверки различных вариантов с точки зрения количественного и качественного сопоставления затраченных ресурсов с полученным эффектом [9].

Градостроительное искусство во все времена оперировало знаниями точных и прикладных наук и одновременно являлось искусством (см. юридическое определение Российского законодательства), внося в результат субъективные аспекты талантов зодчих, композиционные при¸мы формирования пространства. Вместе с тем, системный анализ является, с одной стороны, теоретическим и прикладным научным направлением (объективный аспект), которое использует в практических целях достижения многих других наук, как точных, так и гуманитарных. С другой стороны, он является искусством (субъективный аспект), что обусловливает непосредственное влияние на окончательное решение проблемы творческих способностей, навыков, жизненного опыта и других качеств исследователя.

4.3.Градостроительнаяпроблема какобъектсистемногоанализа

Системный анализ в градостроительстве нацелен на решение в первую очередь конкретных проблем.

Само понятие «проблема» в градостроительстве – это несоответствие между необходимым (желаемым) состоянием градостроительной системы (подсистемы, элемента) и существующим состоянием. Решение проблемы – это то, что заполняет промежуток.

Любая проблема состоит из двух частей.

Первая часть проблемы – познавательная, информационная или научная – ищет форму и динамику связей между явлениями и процессами, их качественные и количественные соотношения, способы и условия проявления.

Вторая часть проблемы – поведенческая или управленческая – позволяет найти ответ на вопрос, как целенаправленно использовать или управлять описанным и понятным процессом или явлением.

Методика получения ответов на познавательную или поведенческую части проблемы не совпадают друг с другом, это разные виды

48

Системный анализ в градостроительном исследовании

задач. В познавательной части проблема поиска вед¸тся от следствия к причине, а в поведенческой – от содержания и цели к способу их достижения [9].

К ярким проблемам современного градостроительства можно отнести транспортные проблемы города в условиях активной автомобилизации. Системный анализ проблемы показывает, что существующая сеть дорог, магистралей не рассчитывалась на столь большое увеличе- ние транспортных потоков с использованием личного автотранспорта. Ситуация усугубляется тем, что изменилась структура поездок, не решены вопросы парковок автотранспорта у общественных зданий, нет выделения общегородских магистралей непрерывного движения с должным количеством развязок в разных уровнях. Таким образом, несоответствие между пропускной способностью магистралей и плотностью движения автотранспорта является основной транспортной проблемой в городе.

Поведенческая или управленческая часть проблемы заключается в том, что необходимо в соответствии с расч¸тами транспортной схемы увеличить пропускную способность магистралей, развязок, упорядочить движение грузового, общественного и легкового транспорта, решить вопросы транспортных стоянок, уделить внимание организации движения.

В практической деятельности, при составлении имитационной модели города, нет необходимости, да и это невыполнимо, создавать полную модель города как систему и отслеживать все связи между его элементами. Уже второй и третий уровень декомпозиции градостроительной системы показывает тщетность подобного рода исследований. Именно поэтому основной задачей исследователя является формулирование градостроительных проблем с выявлением наиболее главных, актуальных, имеющих значительный вес, по отношению к остальным.

После выявления основных градостроительных проблем строится дерево градостроительных проблем. Исследование дерева градостроительных проблем вед¸тся в двух направлениях: познавательное и поведенческое. С этой целью используются методы графов, описанные ниже, и составляется сетевой график решения первоочередных градостроительных проблем, что является деревом событий, то есть декомпозицией системы во времени.

Выявление проблем проводится по подсистемам, с постоянной сверкой с общими композиционными связями системы на более высоком уровне.

49

Системный анализ в градостроительном исследовании

Глава 5. Градостроительная система какобъектсистемногоанализа

5.1.Понятия,параметрыиописание градостроительныхсистем

Термин «градостроительная система» используется в тех случа- ях, когда исследуемый объект настолько сложен, что его невозможно рассматривать как единое целое. Градостроительную систему можно определить как целостность, состоящую из множества элементов, находящихся в отношениях и связях между собой, выделенную из внешней среды с определ¸нной целью в рамках определ¸нного временного интервала. Для градостроительной системы характерно:

-Наличие задачи, которая определяет отношение наблюдателя (исследователя) к объекту и является критерием, по которому производится отбор объектов и их свойств. Задачи могут быть различные: постановка и исследование градостроительной проблемы, анализ свойств градостроительного объекта, прогнозирование, проектирование, планирование объекта на определ¸нный отрезок времени и т.д.

-Наличие языка, позволяющего исследователю отразить все свойства

объекта, которые необходимо принять во внимание при решении задач.

Исследователь, градостроительный объект и задача образуют тройное единство, обеспечиваемое наличием единого языка, в котором проявляется их взаимосвязь.

Для того, чтобы описать внутреннюю структуру градостроительной системы, используются такие составляющие, как подсистема, компонент и элемент.

Подсистема обладает свойствами системы. Подсистема способна выполнять относительно независимые функции, достигать частных целей, направленных на достижение общих целей градостроительной системы.

Под элементом понимается простейшая неделимая часть градостроительной системы, предел целесообразного членения системы в процессе е¸ исследования. Предел деления определяется постановкой задачи, решаемой исследователем, а масштаб измерения определяется инструментальными возможностями, то есть языком наблюдателя.

Компонент градостроительной системы представляет собой группу элементов, для которых не определена подцель и не выполняется свойство целостности. Они используются как составляющие промежуточных уровней между подсистемами и элементами.

50