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
- 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)
- Еклашева, О.В. Моделирование экологического фактора в экономической динамике города: автореф. дис. … канд. эконом. наук. МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва, 2004.
- 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.
- 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.