Авторы статьи: Сомов Эдуард Владимирович в 2011 г. окончил Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова (кафедра картографии и геоинформатики). В настоящее время аспирант лаборатории Комплексного картографирования МГУ и один из основателей исследовательской компании «SmartLoc» (www.smartloc.ru), специализирующейся на анализе размещения объектов коммерческой недвижимости. Владимир Сергеевич Тикунов в 1971 г. окончил Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова. В настоящее время профессор, зав. лабораторией и директор Центра мировой системы данных по географии МГУ. Заслуженный профессор МГУ. Автор более 500 статей, монографий и учебников. Председатель комиссии «Геоинформатика для устойчивого развития» Международной картографической ассоциации.
Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (проекты 12-06-00340-а и 14-07-00920-а).
Целью исследования является моделирование потенциала поля расселения и оценка на его основе приоритетности ввода линий и станций метрополитена, планируемых к вводу до 2020 года в границах г. Москвы до 2013 г. Анализ значений потенциала поля расселения позволяет выявить приоритетные для ввода в эксплуатацию участки и станции с точки зрения охвата населения, которое формирует спрос на транспортные услуги. Первоочередной ввод таких участков позволит быстрее разгрузить транспортную сеть и улучшить транспортную доступность территории города и отдельных районов для населения.
Появление новых, все более детальных «открытых» источников пространственных данных в свободном доступе – одна из тенденций, которые способствуют выполнению подобного рода исследований. Хорошим примером является OpenStreetMap (http://www.openstreetmap.org/) – некоммерческий проект по созданию силами сообщества участников – пользователей сети Интернет подробных бесплатных пространственных данных на территорию всего мира (далее – OSM). Для данной технологии стали использовать термин «краудсорсинг». Наборы данных, используемые для создания модели, в нашем случае были получены с использованием открытых данных и их доработки на основе высокодетальной космической съемки и данных интернет-источников.
Набор слоев, описывающих метрополитен, создан на основе данных OSMc некоторыми авторскими правками и доработками, а также с использованием информации «портала открытых данных города Москвы» (http://eatlas.mos.ru/). Данные были актуализированы на основе информации с сайтов «Московского метрополитена» (http://mosmetro.ru/) и комплекса градостроительной политики и строительства г. Москвы (http://stroi.mos.ru/). Сеть наземного пассажирского транспорта – это векторизация на основе данных ГУП Мосгортранс (http://www.mosgortrans.ru/)и «портала открытых данных города Москвы».Пешеходный граф также создан на основе данных OSM. Данные о размещении населения предоставлены исследовательской компанией «СмартЛок» (http://smartloc.ru/).
Собственно потенциал поля расселения относится к моделям интегральнойдоступности. Интегральные модели транспортной доступности предполагают оперирование матрицей доступности (от любой до любой другой точки назначения) и используются на порядок реже, чем парные (от одной до другой точки). Это связано со значительно большим количеством необходимых расчетов, но в настоящее время с учетом увеличения доступности и развития геоинформационных систем и технологий моделирования их использование становится более доступным для различных сфер применения.
Потенциал поля расселения рассчитывается для данной точки территории как сумма значений, равных отношению людности каждой точки к ее удаленности от данной точки (с учетом функции меры преодоления пространства). Таким образом, потенциал поля расселенияVij с учетом всех точек территории i и их людности Pi для любой точки j выразится следующим образом: V_ij = ∑_(i=1)^nP_i/S_ij, где Sij –удаленность от точки j до каждой точки территории i; Pi– людность точки.
Величина Sijвыражает удаленность от точки, но часто, чтобы управлять степенью влияния удаленности на итоговые значения потенциала, учитывая зависимость от специфики и масштаба анализируемой территории (город, район, регион и т.д.), дополнительно в значение удаленности вводят функцию меры преодоления пространства. В данном случае в рамках городского пространства, чтобы на значение потенциала сильно не влияли точки, расположенные на значительном удалении (на другом конце города), используется квадрат удаленности.
В основе расчета удаленности Sij между точками территории лежит поиск оптимального маршрута между двумя точками территории с учетом общественного транспорта. В данном исследовании оптимальный маршрут между двумя точками определялся как кратчайший по времени с учетом ожидания транспорта и времени на путь пешком как до, так и от остановки. Также учитывается возможность мультимодальных поездок.
Таким образом, в данном случае мы говорим о потенциале поля расселения с учетом общественного транспорта – можно также назвать этот показатель интегральной доступностью территории с учетом общественного транспорта и размещения населения.
Для получения значений потенциала необходимо рассчитать матрицу расстояний (в нашем случае в единицах времени) между точками, в которых мы хотим определить значение потенциала, и всеми остальными точками территории с учетом оптимального (кратчайшего) пути на общественном транспорте. В нашем случае это центроиды ячеек сетки размером 250 × 250 м, которые покрывают всю территорию города, а также приграничные населенные пункты Московской области. Используя значения людности каждой ячейки, мы рассчитываем значение потенциала.
В данном эксперименте мы используем потенциал для определения наиболее приоритетных элементов сети метрополитена, планируемых к вводу в эксплуатацию до 2020 г. Для этого были рассчитаны значения потенциала в местах строящихся и планируемых к строительству станций метрополитена в границах г. Москвы до 2013 г. Чем больше значение потенциала поля расселения в определенном месте, тем больше населения «тяготеет» к нему и тем выше загруженность пассажирской транспортной сети в этой точке. Там, где высокие значения потенциала поля расселения соответствуют существующим линиям и станциям метрополитена, ситуация относительно нормальная. Однако места, где наблюдаются высокие значения потенциала поля расселения при отсутствии существующих станций метрополитена, являются приоритетными направлениями, которые нуждаются в новых станциях метрополитена и улучшении транспортной ситуации (рис. 1). В данном случае в расчет включалась не только территория собственно Москвы, но и приграничные населенные пункты Московской области, чтобы избежать возникновения так называемого краевого эффекта – искажений в потенциале на краях исследуемой территории.
Таким образом, приоритет строительства и ввода в эксплуатацию новых линий метрополитена определяется на основе значений потенциала поля расселения в местах планируемых станций.
Используя результаты данной модели, можно предложить и совершенно конкретные решения, например, по реконструкции Ленинского проспекта Москвы, о чем мы уже писали ранее. Так, для него лучшим вариантом будет прокладка метро неглубокого заложения, а над ним двухуровневая дорога (первый уровень прямо над линией метро, а второй на уровне земли) – см. статью В.С. Тикунова в журнале «Управление развитием территории» № 1/2014. Эта ветка продолжила бы уже запланированный участок метро от будущей станции Столбово (Новая Москва) до станции ул. Новаторов и далее вдоль Ленинского проспекта в центр города.
Архив журнала "Управление развитием территории", № 3/2014 г.
1182
0
Комментарии (0)