Курбанов Н.Х., Муслимова Т.С., Христодуло О.И.; УГАТУ, г. Уфа, Web: www.ugatu.ac.ru
GIS-based Automated Calculation of Parking Space Provision within Ufa city
Предпосылки создания системы
В мэриях городов, муниципалитетах и региональных администрациях собирается огромное количество информации различной тематики и отраслевой направленности: ЖКХ, градостроительство, социальная политика и многое другое. В лучшем случае эти данные хранятся в базах данных или просто таблицах Excel, но даже в таком виде проанализировать такую информацию или предоставить ее в наглядном виде заинтересованным специалистам и гражданам бывает практически невозможно. В то же время, достаточно большой объем информации, которой оперируют органы исполнительной власти, имеет привязку к территориям, объектам или конкретным адресам. То есть необходимость применения геоинформационных технологий (ГИС) для работы с подобными данными становится вполне очевидной.
В последнее время методы и функционал ГИС успешно применяются в региональном планировании. Его основной целью является определение стратегий устойчивого и долговременного развития экономических регионов страны и отдельных городов, функционального зонирования территории с учетом эффективного использования природных ресурсов и производительных сил. Одной из важных задач регионального планирования является расчет обеспеченности городского населения парковочными пространствами.
При исследовании особенностей развития территорий важным моментом является выявление тех из них, которые наиболее благоприятны для развития населенных пунктов. Устойчивость и перспективы такого развития определяются уровнем обеспеченности их объектами социальной, транспортной и других видов инфраструктур. Одной из основных и трудно решаемых задач транспортной инфраструктуры является проблема хранения личного транспорта, для которого используются плоскостные автостоянки, наземные и подземные многоэтажные гаражи-стоянки.
Как показывает практика, при проектировании и строительстве жилой застройки в городе Уфа приходится сталкиваться с проблемой дефицита плоскостных автостоянок и наземных гаражей-стоянок для массового применения, поскольку для этого требуются земельные участки большой площади в шаговой доступности от объектов социального назначения [3]. Однако это не единственная проблема. В связи с резким повышением уровня автомобилизации сложилось противоречие между нормативной базой и практикой, поскольку территория города не обеспечена в полной мере автомобильными стоянками.
Так, по состоянию на конец 2014 года в городе Уфа зарегистрировано 250 000 автомобилей на миллион жителей, к 2020 году эта цифра увеличится до полумиллиона, то есть транспортное средство будет иметь каждый второй уфимец. На сегодняшний день на территории города располагаются гаражные комплексы и паркинги примерно на 90 тысяч машино-мест [1]. Большая часть таких гаражных кооперативов размещена в местах особого контроля градостроительной деятельности и на придомовых земельных участках многоквартирных жилых домов, что приводит к неэффективному использованию городских земель и не соответствует статусу столичного города. Таким образом, средний уровень обеспеченности машино-местами для хранения автомобилей постоянного населения города составляет менее 40% от численности парка легковых автомобилей.
Одним из важных подходов к решению проблем парковок и стоянок в городе является разработка автоматизированной системы расчета обеспеченности населения парко- вочными пространствами. Цель такой системы – повысить качество обработки пространственной информации о парковочных местах и предоставить инструменты для анализа текущей ситуации и проверки проектных предложений по строительству парковок.
Разработка и реализация такой системы велись на примере района «Черниковка» города Уфы.
Основные решаемые задачи
Разработанная система обеспечивает решение следующих основных задач:
- ввод, хранение и редактирование пространственной информации о парковках;
- адресный поиск;
- идентификация объектов;
- измерение расстояния, площади и определение координат;
- печать страницы с картой или схемой;
- общее управление отображением пространственных данных (перемещение, масштабирование, позиционирование);
- визуализация парковок на карте;
- получение справочной информации об имеющихся парковках;
- расчет потребности населения в парковочных местах;
- расчет недостающего количества парковочных мест.
В результате решения всех вышеперечисленных задач разработанная автоматизированная система позволяет:
- хранить, вводить и редактировать пространственную информацию об объектах в единой базе геоданных;
- использовать интерактивную карту в качестве инструмента визуализации и анализа данных;
- управлять отображением пространственных данных;
- производить расчет расстояний, площадей и определять координаты объектов;
- находить интересуемый квартал или область города по адресу жилых домов, используя адресный поиск;
- производить подсчет населения по областям: квартал, произвольная область или область обслуживания объекта;
- производить подсчет количества автомобилей по областям: квартал, произвольная область или область обслуживания объекта;
- производить расчет недостающего количества парковочных мест по областям: квартал, произвольная область или область обслуживания объекта;
- распечатывать карту и результаты расчетов;
- предоставить оперативную и достоверную информацию о парковочных пространствах сотрудникам и руководству Администрации города.
Входными данными для разработанной системы расчета обеспеченности населения парковочными пространствами является карта района «Черниковка» г. Уфы масштаба 1:50000 (рис. 1), а также внешние пространственные ресурсы Esri – это карты свободного доступа: OpenStreetMap и космоснимки. Карта района города включает следующие пространственные слои:
1) объекты социальной инфраструктуры, включая жилые здания, детские сады, поликлиники, школы;
2) объекты транспортной инфраструктуры, такие как парковки и улично-дорожная сеть;
3) границы территорий, включая граница района и границы кварталов.
Рис. 1. Карта района «Черниковка» г. Уфа.
Расчет обеспеченности населения парковочными пространствами
Для разработки расчетных инструментов была создана пространственная методика расчета обеспеченности населения парковочными пространствами, ее схема представлена на рисунке 2.
Рис. 2. Схема-методика расчета обеспеченности населения парковочными пространствами.
Алгоритм подсчета показателя обеспеченности населения парковочными пространствами (рис. 3) по этой методике основан на использовании представленных далее главных формул.
Рис. 3. Алгоритм работы инструмента расчета обеспеченности населения парковочными пространствами.
Расчёт автостоянок выполняется в соответствии с требованиями СНиП 2.07.01-89* «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений», входящего в перечень национальных стандартов и сводов правил.
Расчет количества автомобилей:
Nжил = 300 Ж / 1000 (1),
где Nжил – количество автомобилей; Ж – количество жителей; 300/1000 – норма количества автомобилей на человека по СНиП (300 автомобилей на 1000 жителей).
Расчет нормативного количества парковочных мест:
Nнорм = Nжил * 0,9 (2),
где Nнорм – нормативное количество машиномест; Nжил – количество автомобилей; 0,9 – доля обеспеченности автостоянками от расчетного числа индивидуальных легковых автомобилей по НГП 22.02.2008.
Расчет недостатка парковочных мест:
Nнедост = Nнорм – Nфакт (3),
где Nнедост – недостаток парковочных мест; Nнорм – нормативное количество машиномест; Nфакт – фактическое количество машиномест.
Рассмотрим подробнее алгоритм расчета показателя обеспеченности населения парковочными пространствами.
Пользователь системы определяет, на какой территории необходимо выполнить расчеты: произвольная область, квартал или область обслуживания парковок. Если выбирается вариант расчета по области обслуживания парковки, то система строит буферную зону, а затем выполняет подсчет объектов на территории.
Затем происходит подсчет жилых домов и парковок, имеющихся на выбранной территории, и отправляется запрос в базу геоданных ArcGIS на получение атрибутивной информации о количестве жителей в каждом выбранном жилом доме и вместимости выбранных парковок. После чего выполняются по порядку следующие шаги:
- a. по формуле 1 рассчитывается количество автомобилей;
- b. по формуле 2 рассчитывается нормативное количество парковочных мест;
- c. по формуле 3 рассчитывается недостаток парковочных мест.
Пример результата выполнения расчетов представлен на рисунке 4. На рисунке видно, что выбранная пользователем область – квартал. В данном случае квартал выбран случайным образом, кликнув на карте. Однако система имеет возможность найти определенный квартал по адресу дома, который находится в интересуемом квартале. В панели расчетов вывелись все требуемые показатели, а именно: количество парковок, количество парковочных мест, население, количество автомобилей, количество парковочных мест по нормативу и недостаток парковочных мест.
Рис. 4. Расчет недостатка парковочных мест в выбранной пользователем области.
Итак, разработанная система расчета обеспеченности населения парковочными пространствами может быть использована градостроителями для анализа текущей ситуации и проверки проектных предложений по строительству парковок.
Описанная методика может служить базой для оценки обеспеченности населения такими объектами транспортной инфраструктуры, как парковки.
На основе полученных результатов может быть построена модель оптимального размещения парковок.
В итоге, система позволяет сделать выводы о необходимости и характере государственного вмешательства в процессы формирования и развития конкретных элементов городской инфраструктуры.
Литература
- Концепция «Строительство паркингов, организация парковок (парковочных мест), автостоянок для хранения автомобильного транспорта на территории городского округа город Уфа». Постановление главы Администрации ГО г. Уфа РБ №6760, 2011.
- Нормативы градостроительного проектирования городского округа город Уфа Республики Башкортостан. Приложение к решению Совета городского округа город Уфа Республики Башкортостан № 22/6, 2009.
- «Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений». СНиП 2.07.01-89*, 2001.
