УДК 004.94

МОДЕЛИРОВАНИЕ ГОРОДСКИХ ПРОЦЕССОВ (МЕТОДЫ И ОБЪЕКТЫ)

Митусова Наталья Алексеевна1, Голубничий Артем Александрович2
1Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, студентка кафедры инженерной экологии и основ производства
2Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова, ассистент кафедры инженерной экологии и основ производства

Аннотация
В статье рассматривается суть метода компьютерного моделирования, значение его применения для изучения городских социально-экономических процессов, а также приведены примеры созданных моделей.

Ключевые слова: имитационное моделирование, модели города


MODELLING OF URBAN PROCESSES (METHODS AND OBJECTS)

Mitusova Natalya Alekseevna1, Golubnichiy Artem Aleksandrovich2
1Katanov Khakass State University, Student at the Department of Engineer Ecology and Bases of Production
2Katanov Khakass State University, Assistant at the Department of Engineer Ecology and Bases of Production

Abstract
In the article the essence of the method of computer modeling, its use value for the study of urban social and economic processes, as well as examples of created models.

Keywords: model city, simulation


Библиографическая ссылка на статью:
Митусова Н.А., Голубничий А.А. Моделирование городских процессов (методы и объекты) // Современная техника и технологии. 2016. № 8 [Электронный ресурс]. URL: http://technology.snauka.ru/2016/08/10459 (дата обращения: 27.05.2017).

Город – это сложная система, своеобразие которой состоит в том, что она включает в себя социальные, экономические, технические и природные элементы. Поэтому при рассмотрении основных вопросов города затрагиваются такие сферы, как экономика, инфраструктура, экология, архитектура, планировка и др. Все эти факторы взаимосвязаны и влияют друг на друга. Поэтому городское управление не может обойтись без анализа и прогнозирования комплексного социально-экономического развития города.

В настоящее время наилучшим вариантом оценки и предсказания является компьютерное моделирование, в частности, имитационное моделирование.

Под имитационным моделированием понимается «разработка и выполнение на компьютере программной системы, отражающей структуру и функционирование (поведение) моделируемого объекта или явления во времени» [1]. Средствами имитационного моделирования можно представить развитие города во времени и (или) в пространстве на основе результатов анализа взаимосвязей между его элементами. Посредством компьютерного моделирования создаются системы графических диаграмм, которые отражают причинно-следственные связи между основными элементами. Также благодаря компьютерным программам есть возможность моделировать 3D-изображения пространственного строения города.

Средствами компьютерного моделирования решаются вопросы визуализации моделей зданий, движения транспорта, пешеходной активности, влияния климата, экологии и др. Это позволяет обеспечивать обоснование градостроительных решений для более эффективного землепользования и создания удобной планировки города. Некоторые примеры моделирования изображены на рисунках 1-2.

 Рисунок 1 – Моделирование климата в городской среде

 Рисунок 2 – Пример моделирования одного здания

Помимо пространственного представления города, модель способна имитировать социально-экономические факторы, такие как демография, степень развития промышленности и благоустройства, уровень здравоохранения, энергетики и т.п. Преимуществом таких моделей является возможность проигрывать различные сценарии развития города и выбирать наиболее подходящий вариант.

В настоящее время создано множество моделей разных видов, отличающихся набором свойств и подсистем, которые могут быть исследованы данной моделью. Далее рассмотрены несколько имитационных  моделей, созданных российскими учеными.

В модели «Экогород», созданной в программе VENSIM, рассматривается взаимодействие подсистем, загрязняющих окружающую среду, с подсистемами, на которые загрязнение оказывает наибольшее влияние. Эта модель построена для среднего российского промышленного города. Информационной базой модели являются статистические данные г. Йошкар-Ола. Экономическое развитие города, согласно этой модели, происходит за счет промышленного роста, развития городской энергетики, расширения жилищно-коммунального хозяйства и кругооборота бюджетно-финансовых средств. Влияние экологического фактора учитывается как изменение свойств моделей экономического развития города под действием антропогенного фактора [2].

Другой модельный комплекс обеспечивает визуализацию процесса преобразования территории, позволяет загружать карту, которою можно разделять на районы, предназначенные для различных целей. Например, существуют такие районы, как промышленная и лесопарковая зоны, а также жилищный и общественный комплексы. Данная модель позволяет проигрывать всевозможные сценарии пространственного развития города, в частности имитировать процесс создания и ликвидации городских объектов. Согласно этой модели промышленная территория состоит из следующих элементов: «Территория», «Жилой фонд», «Промышленные предприятия», «Природный комплекс», «Общественные организации», «Уровень загрязнения окружающей среды», «Население» и «Экономика». Основными регуляторами модели являются темпы ввода (сноса) главных объектов территории и финансовые средства, выделяемые из бюджета на строительство и поддержание жилого фонда и природного комплекса. В процессе работы модели формируются такие показатели социально-экономического развития территории, как качество жизни населения, доходы бюджета, прирост занятости на реорганизуемых территориях, численность населения, коэффициент доступности жилья, уровень безработицы, уровень загрязнения окружающей среды и др. Программа AnyLogic, в которой был построен данный комплекс, позволяет создавать интерактивную анимацию, что помогает визуальному представлению рассматриваемых ситуаций [3].

Модель «урбоэффекта» представляет собой математическую модель, основной задачей которой является определение границы эффективности развития крупного города. Эта величина находится с помощью комплексной оценки эффективности  социально-экономического развития города. Особенностью данной модели является то, что все показатели оцениваются отдельно и без учета фактора времени. Главными элементами, которые рассматривает модель «урбоэффекта», являются население, производство, инженерно-транспортная и социальная инфраструктура, коммерческо-деловая сфера, потребительский рынок, государственное управление, территориальные ресурсы и состояние окружающей среды. На основе этой модели определяются такие системные показатели, как численность постоянного населения города, валовой региональный продукт (ВРП), суммарные затраты на содержание и развитие города, стоимость роста города, территориальный резерв развития города [4].

Это лишь некоторые созданные модели из всех существующих в мире. Но еще остается немалое количество городов и сфер жизни общества, которые требуют детального описания и представления их в виде компьютерных моделей.

Таким образом, компьютерное имитационное моделирование активно применяется для решения проблем урбанизации, и благодаря развитию современных информационных технологий эта область знаний продолжает непрерывно развиваться и имеет далекие перспективы в будущем.


Библиографический список
  1. Газизова, К.А. Имитационные модели развития города: социально-экономический и управленческий аспекты / К.А. Газизова, Е.А. Гафарова // Вопросы управления. [Электронный ресурс] http://vestnik.uapa.ru/en/issue/2015/03/23/?print (дата обращения 15.08.2016)
  2. Еклашева, О.В. Моделирование экологического фактора в экономической динамике города: автореф. дис. … канд. эконом. наук. МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, 2004.
  3. Громова, А.А. Формирование системы, моделей и процедур принятия решений в задачах реорганизации промышленных территорий города (Москвы): автореф. дис. … канд. эконом. наук. Государственный университет управления, Москва, 2008.
  4. Щербакова, Н.В. Комплексная оценка эффективности социально-экономического развития крупного города на основе системно-динамического подхода: автореф. дис. … канд. эконом. наук. Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, Санкт-Петербург, 2009.


Все статьи автора «Голубничий Артем Александрович»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: