что такое объекты городской инфраструктуры
Особенности инфраструктуры крупных городов
Городская инфраструктура — что это такое простыми словами
Городская инфраструктура — это совокупность дорожных, транспортных, финансовых, инженерных, социальных коммуникаций, обеспечивающая реализацию прав городского населения и эффективное развитие территории.
Особенности обустройства каждого города обусловлены двумя обстоятельствами:
К искусственно созданным условиям относится все, что сделано человеком: планировка, жилая и хозяйственная застройка, автотранспортные артерии.
Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.
В советский период сформировался особый тип обустройства городов — сложный и затратный, не соответствующий требованиям современной экономики и общества, делающий невозможной разумную экономию. Поэтому сейчас взят курс на усовершенствование уже сложившей инфраструктуры и построение новой, ведется поиск дополнительных источников финансирования.
Виды инфраструктуры города, что входит в состав
В состав современной городской инфраструктуры входит несколько основных элементов:
Все перечисленные виды созданы, в первую очередь, для местного населения. Однако в каждом крупном городе присутствует туристская инфраструктура, рассчитанная на приезжающих из других городов, стран. Ее объектами являются санатории, отели, гостиницы, гостевые дома, хостелы, оздоровительные центры, памятники архитектуры, искусства, истории.
Формирование и развитие объектов городской инфраструктуры
Городская инфраструктура и её объекты
При переводе с латинского языка «Инфра» значит «под» или «ниже». Таким образом, термин инфраструктуры обозначает собой объекты, которые необходимы для обеспечения и обслуживания некой системы. В данном конкретном случае такой системой является город.
В работе «Влияние климатических изменений в США» авторами было отмечено, что термин инфраструктуры активно применяется и состоит из активов и систем, необходимых для национальной и экономической безопасности, а также для национального здравоохранения, в том числе для общего благосостояния граждан. По мнению авторов, этот термин включает в себя энергетику, водоснабжение и очистку сточных вод, транспорт, систему здравоохранения, банковскую и финансовую сферы, телекоммуникации, обеспечение продовольствием и сельское хозяйство, информационные технологии и многое другое.
В данном контексте инфраструктура представляет собой системы и услуги, которые обеспечивают развитие и нормальное существование города. К числу самых крупных элементов городской инфраструктуры относят:
Типология объектов городской инфраструктуры
Авторами отчёта Better Urban Planning была составлена типология объектов инфраструктуры. Она состоит из:
Такими инфраструктурными объектами являются основные дороги, системы водоснабжения и водоотведения, а также социальная инфраструктура. Основная цель этого вида объектов в том, чтобы обеспечить нормальную жизнь городских районов.
Примерами данного типа могут послужить парки, общественные зоны, а также освещение.
Что такое инфраструктура и какие существуют объекты инфраструктуры?
На земле еще остались такие места, где группа людей или конкретный человек лишены инфраструктуры. Другими словами, они находятся наедине с природой. Однако и в этом случае окружающий нас мир можно также обозначать интересующим нас понятием. Так что такое инфраструктура?
Определение ее весьма многозначно. При различном толковании она представляется по-разному. Конечно, такое расширенное определение слишком далеко нас заведет, потребует различных философских построений, поэтому постараемся ограничиться более узким понятием.
Понятие «инфраструктура»
Прежде всего определим сам термин, обозначим, что такое инфраструктура. Под ней на интуитивном уровне мы понимаем различные объекты, созданные человеком, техногенного происхождения, использующиеся для ведения бизнеса, а также обеспечивающие жизнь общества и/или человека.
Виды инфраструктур
Существует множество видов инфраструктур. В этой статье мы перечислим лишь основные, к которым наиболее часто обращаются. Список этот можно продолжить, включив и другие виды.
Социальная инфраструктура
Что такое социальная инфраструктура? Ответим на этот вопрос. Она представляет собой совокупность предприятий и отраслей, обеспечивающих функционально нормальную жизнедеятельность общества. Другими словами, это жилье, строительство его, объекты культурного назначения, сфера ЖКХ, организации и предприятия систем здравоохранения, дошкольного воспитания, образования, организации и предприятия, связанные с досугом и отдыхом, общественное питание, розничная торговля, спортивно-оздоровительные учреждения, сфера услуг, пассажирский транспорт, система учреждений, которые оказывают услуги финансово-кредитного и правового характера (нотариальные конторы, юридические консультации, банки, сберегательные кассы) и др. Вот что такое социальная инфраструктура. Список объектов ее можно продолжить, так как мы перечислили только основные.
Транспортная инфраструктура
Что такое информационная инфраструктура?
Существует ряд требований, предъявляемый к информационной инфраструктуре сегодня. Главные из них: высокая катастрофоустойчивость и доступность, сохранность и безопасность данных, возможность эффективного управления, адаптации решений и масштабируемость.
Данный вид включает в себя совокупность различных информационных центров, банков знаний и данных, подсистем, систем связи, аппаратно-программных технологий и средств обеспечения обработки, хранения, сбора и передачи информации, центров управления. Вот что такое информационная инфраструктура.
Другие виды инфраструктур
Инфраструктурой экономики называется совокупность видов и отраслей деятельности, обслуживающих хозяйство и производство в целом. По аналогии можно ответить и на вопрос о том, что такое инфраструктура рынка.
Многообразие определений
Из данного многообразия определений, множества ответов на вопрос о том, что такое инфраструктура (виды которой, кстати, перечислены нами не все) можно сделать вывод, что у понятия этого множество толкований, поэтому при использовании его необходимо уточнять, ограничиваясь удобными для нас рамками.
Чтобы упростить задачу, мы будем понимать под данным термином объекты обеспечения и/или средства производства жизнедеятельности (жизненно важных потребностей) человека, обеспечивающие тот или иной процесс/дело/бизнес.
Очень важно не отождествлять и не смешивать инфраструктуру с бизнесом, структурами и процессами, поскольку сама она ничего не производит и не делает. Это всего лишь материальная основа. Без того, что обеспечивает инфраструктура, она рассыпается на различные отдельные объекты техногенного происхождения.
Свойства инфраструктуры
Она рукотворна, то есть представляет собой результат труда.
Она обеспечивает наши материальные потребности; созданные руками человека объекты или структуры, обеспечивающие духовность, культуру и т. п. мы в этой статье не рассматриваем.
Инфраструктура требует определенных мер для того, чтобы поддерживать свое работоспособное состояние.
Она может быть посчитана и измерена, то есть поддается количественной оценке.
Инфраструктура имеет описывающие ее эффективность и мощность характеристики как со стороны обеспечения полезных функций, так и с точки зрения рисков, возникающих при эксплуатации, и надежности.
Она имеет доступные и известные для конкретного вида способы замены и ремонта, поддержания работоспособности, оцениваемые в натуральном и денежном выражении. Вот что такое инфраструктура в более узком понимании.
Примеры инфраструктуры с данными свойствами
Для нефтяной компании она представляет собой трубопроводную систему. Инфраструктура состоит из различного назначения нефтепромысловых трубопроводов, а также внешнего транспорта газа и нефти и внутриплощадочных трубопроводов на установках перекачки и подготовки воды, газа и нефти. Количественные характеристики ее:
К инфраструктуре нефтяной компании относятся:
— объекты подготовки газа и нефти;
— добывающие скважины, включая погружное оборудование;
— сооружения и здания, в том числе социальные объекты, жилой фонд и т. п.;
— транспортные коммуникации, включая линии электропередач, железнодорожную и дорожную сети;
очистные сооружения, свалки;
Государство и бизнес направляет на инфраструктуру большие средства, а на ее строительство, поддержание в нормальном состоянии и эксплуатацию работает значительная часть населения. Так как в большинстве своем финансируется она из федерального бюджета, то проблемы и вопросы, связанные с ее функционированием, многим интересны.
Какой должна быть инфраструктура города
Определите, как далеко от вашего места жительства находятся эти объекты соцсферы. По градостроительным нормативам они должны быть в пешей доступности, то есть в пределах 15-20 минут ходьбы. Современные микрорайоны, как правило, строятся с соблюдением этих требований. Исторический центр города не всегда позволяет выполнять условия Градостроительного кодекса.
Далеко не все города в России газифицированы, а там, где есть газопроводы, к ним могут быть подключены не все дома. Электрификация всей страны была достигнута еще в прошлом веке. Но далеко не везде электроснабжение бывает надежным и бесперебойным. Теплоснабжение жилья может быть организовано по разным схемам. К городской инженерной инфраструктуре относятся магистральные и внутриквартальные тепловые сети при централизованном теплоснабжении, а также котельные и их коммуникации.
Узнайте, как осуществляется водо-, тепло- и газо- и электроснабжение в этом городе. С водой возникают проблемы на возвышенных участках и особенно на верхних этажах многоэтажных домов при изношенных сетях или маломощных насосах «Водоканала». Газоснабжение актуально для жителей домов не выше 15 этажей. В высотках устанавливаются только электроплиты, газ там под запретом. В многоквартирном доме, как правило, централизованное теплоснабжение. Но в последнее время стали появляться дома с поквартирным отоплением.
Узнайте, как и в каких направлениях происходит основная внутригородская миграция населения. Какие есть «узкие» места в дорожной сети? И как они будут увязываться с вашими маршрутами? После такого анализа можно сделать вывод, насколько комфортно будет пользоваться существующей городской инфраструктурой.
Незримая школа, резиновая поликлиника. Препарируем магию городской инфраструктуры
На окраинах мегаполисов кипит тотальная застройка человейниками… А тем временем их жители ездят учиться, закупаться продуктами и лечиться за многие километры от дома. Хайлоад по-краснодарски: в школах параллельные классы с А по Я, 30-40 учеников в каждом и уроки во много смен. Нагрузочное тестирование по-питерски: очереди из больных не вмещаются в поликлинику и тянутся по улице. И это только начало: крупные города стремительно обрастают не пригодными для жизни районами без инфраструктуры.
В эфире проект ХоумХаб — карта для непредвзятого анализа качества городской среды. Наша цель — предоставить инструмент для оценки развитости инфраструктуры, состояния экологии, плотности застройки и других факторов, влияющих на качество жизни. Наше кредо — открытые данные, расчеты и код. Наши инструменты — OSM, PostgreSQL, python и C++.
В прошлый раз мы перемывали косточки удушающе-плотной застройке, а сегодня пройдемся по социальной инфраструктуре. Можно ли достоверно оценить ее доступность и где поджидают грабли?
Гадание по фото: сколько здесь школ и поликлиник?
Облачная инфраструктура. Когда до магазина как до неба
Если инфраструктура в изобилии и под боком, она воспринимается как данность. Не возникает подозрений, что даже в соседнем районе дела обстоят не столь радужно. Массмедиа этому способствует и ловко перетягивает внимание на более удобные темы. Но нет-нет, да и проскочат в новостях отголоски назревающей беды:
Дефицит социальной инфраструктуры — мина замедленного действия. Какой багаж знаний приобретет выпускник краснодарской школы? Свяжет ли здравомыслящий человек свою судьбу с медициной, окунувшись в адок местной поликлиники и заглянув в глаза выжатому как лимон терапевту?
Как бы то ни было, по-прежнему полно районов с развитой и продуманной социальной инфраструктурой. Почему какому-то району повезло, а соседний катастрофически от него отстает?
1920-е годы. В Союзе разворачивается грандиозное жилищное строительство. Такого еще не было! В рекордные сроки заселяются целые районы. Небывалые масштабы требуют поиска принципиально новых градостроительных решений. Так внедряется научное градостроительство, в частности районная планировка. Одна из ее задач — комплексное размещение инфраструктурных объектов, обязательно с учетом демографической динамики и перспектив развития района.
Кроме удачных нововведений были и провальные эксперименты. Дом-коммуна — один из них. В квартирах нет кухонь. Предполагалось, что их заменит общая столовая.
1950-е годы. Применяются новые стандарты градостроительства и благоустройства. По смелым генеральным планам заново перестраиваются разрушенные войной города. Одно остается неизменным: планирование жилых районов идет в комплексе с инфраструктурой.
Строительство сталинской высотки на Котельнической набережной. Первый этаж отведен под инфраструктуру: гастроном, почтовое отделение, кинотеатр, ресторан.
1990 — 2000-е годы. Ажиотаж вокруг мегаполисов приводит к тому, что плотность и высотность застройки растут. Пускает корни уплотнительная застройка. Под снос идут разорившиеся заводы и предприятия. Опустевшие промзоны застраиваются лофт-кварталами, деловыми пространствами и жилыми комплексами. Новые микрорайоны плохо пригодны для жизни. Инфраструктура никому не нужна. Кроме людей.
2020-е. Экстенсивное расползание мегаполисов, обрастание спальными районами. В лучшем случае инфраструктуру строят в догонку. Даже если власти запрещают вводить в эксплуатацию жилые объекты до сдачи школы или детского сада, минимальный набор очевиден во всем. Научное градостроительство — в прошлом. Вместо него — переполненные поликлиники, забитые под завязку школы. Ого, да нас ждет интересное будущее.
ЖК ЗИЛАРТ на месте легендарного автомобильного завода. До ближайшей поликлиники — от 20 минут на машине.
Так или иначе, но таковы современные реалии: в каком-то районе в каждом дворе по школе и детскому саду, а в соседнем — плотность застройки в четыре раза выше, но нет жизненно-необходимых объектов вроде поликлиники. И что со все этим делать?
Карта для людей
ХоумХаб — это карта для тех, кому небезразлично настоящее и будущее наших городов. При работе над картой мы придерживаемся принципа абсолютной открытости и воспроизводимости расчетов. Это единственный способ гарантировать объективность при оценке факторов, влияющих на качество жизни.
Расскажем о том, как мы добавили на карту социальную инфраструктуру и что из этого получилось.
Теперь на карте можно анализировать социальную инфраструктуру. Активны два слоя: “Шаговая доступность” и “Объекты инфраструктуры”.
Фактор “инфраструктура” представлен двумя слоями на карте (и одним пунктом контекстного меню, но о нем позже):
Вообще говоря, объектов инфраструктуры невероятно много — от спорткомплексов и детских площадок до шиномонтажных мастерских. Но если учитывать их все при расчете доступности инфраструктуры, модель здорово усложнится. А этого без явной необходимости хотелось бы избежать.
Поэтому мы сконцентрировались на самом важном и выделили 5 категорий, по которым оцениваем шаговую доступность инфраструктуры:
— Магазины.
— Аптеки.
— Поликлиники.
— Детские сады.
— Школы.
Да, дети есть далеко не у всех. Но детские сады и школы — лакмусовая бумажка общей обустроенности. Если они отсутствуют, то наверняка это не единственная проблема района.
Среди перечисленных категорий нет одной безумно наболевшей. Парковок! В обсуждении под предыдущим постом многие из вас предлагали идеи об оценке парковочной доступности. Мы избороздили интернет в поисках источника данных о парковках. Ничего с адекватной полнотой и точностью не откопали. В OSM замаплены преимущественно наземные парковки, и те слабовато. На отдельных ресурсах есть данные по новостройкам, но ведь и этого мало. В общем, вопрос с парковками острый и пока открытый.
Помимо слоев, помогающих оценить инфраструктуру, мы добавили специальный пункт контекстного меню “Пешая доступность”. Он появляется по нажатию на дом и нужен для отображения изохрон пешей доступности.
Изохроны — это линии, очерчивающие область, границы которой достижимы из заданной точки за одинаковое время. Изохроны отвечают на вопрос: куда из исходного места я успею добраться за желаемое время.
Изохроны в 5 и 10 минут вокруг выбранного дома. Активен слой “Объекты инфраструктуры”.
Итак, слой “Шаговая доступность” позволяет оценить уровень социальной инфраструктуры по шкале от “ужасно” до “отлично”. Слой “объекты инфраструктуры” отображает на карте самые важные категории инфраструктурных объектов. Контекстное меню “Пешая доступность” помогает понять, куда можно быстро дойти от выбранного дома.
Этого достаточно, чтобы не отрываясь от компа прикинуть доступность инфраструктуры возле интересующего дома или района.
Расчет шаговой доступности
Задача звучит так: рассчитать для домов значение шаговой доступности инфраструктуры. Использовать для этого шкалу, нижняя граница которой означает полное отсутствие инфраструктуры. Затем обобщить полученные значения на некоторую площадь. Это нужно, чтобы анализировать шаговую доступность не только приближая карту к конкретным домам, но и на обзорных зумах:
Плитка из гексагонов, цвет которых характеризует доступность инфраструктуры.
Задача решается за 8 простых шагов:
1. Импортируем данные. Извлекаем из OSM 5 категорий объектов социальной инфраструктуры: магазины, аптеки, поликлиники, детские сады, школы. Раскладываем их по табличкам в PostgreSQL с активированным расширением PostGIS.
2. Рассчитываем значимость инфраструктурных объектов. Некоторые инфраструктурные объекты важнее, чем другие. Помимо субъективной составляющей есть и объективные критерии. Так, ассортимент в сетевом супермаркете шире, чем в местном ларьке, а соотношение цена-качество более предсказуемое. Поэтому мы рассчитываем значимость для каждого объекта инфраструктуры:
3. Ищем ближайшие к дому объекты. Для каждого дома находим объекты инфраструктуры, расстояние до которых не превышает 1.5 км. Затем в игру вступает навигационный движок с открытым исходным кодом valhalla. С его помощью от дома до выбранных объектов прокладываются пешеходные маршруты. Valhalla возвращает не только геометрию маршрута, но и ожидаемое время в пути. Оно-то нам и пригодится.
Если бы наша лень превалировала над желанием добиться точного результата, мы бы забили на использование навигационного движка и ограничились просто вычислением расстояния от дома до объекта по прямой и делением его на среднюю скорость пешехода. Такой наивный подход игнорирует преграды на пути в виде водоемов, заборов и железных дорог, а это, мягко говоря, приводит к искаженным результатам.
Слева: расчет расстояния между домом и объектами инфраструктуры по прямой, без учета рек и дорог. Справа: расчет расстояния с помощью навигационного движка. Это медленнее, но точнее.
4. Рассчитываем шаговую доступность инфраструктурных объектов. Во-первых, фильтруем объекты: оставляем только те, что в 15-минутной доступности.
Затем из значения выводим
— доступность объекта по шкале
. Значение 0 означает, что до объекта придется идти средним шагом минут 15. 1 означает, что объект находится близко к дому или даже в самом доме.
5. Определяем суммарный вес инфраструктурных объектов. Мы получили набор инфраструктурных объектов с их значимостью и доступностью. Для каждого объекта выводим его значимость для конкретного дома, будем считать это весом :
Суммируем веса всех объектов и получаем итоговый вес инфраструктуры возле дома:
6. Вычисляем коэффициент диверсификации объектов. Он равен количеству категорий объектов в шаговой доступности от дома , деленному на общее количество рассматриваемых нами категорий
:
Например, если возле дома обнаружены только поликлиники и детские сады, коэффициент диверсификации будет равен
.
7. Получаем итоговое значение шаговой доступности. У нас есть все, чтобы вывести некоторое число и по нему судить о том, насколько хорошо представлена инфраструктура в шаговой доступности возле дома. Назовем его . Он равен суммарному весу инфраструктурных объектов, умноженному на коэффициент диверсификации:
8. Обобщаем для обзорных зумов. Разбиваем карту на гексагоны, для каждого гексагона усредняем шаговую доступность всех попавших в него домов.
Естественно, в предложенной схеме есть уязвимость, о которой не стоит забывать: никакие расчеты не имеют смысл, если исходные данные содержат ошибки. Не секрет, что в OSM много устаревших и некорректных данных, некоторые микрорайоны вообще отсутствуют. Но мы верим в открытую картографию, силу сообщества и его перспективы. Верят и корпорации, которые все активнее и активнее инвестируют свои ресурсы в развитие OSM. А это значит, что в обозримом будущем качество данных в OSM будет неуклонно расти.
Шаговая доступность на примерах. Хороший, плохой, эко
Кейс “как надо”. Районы с развитой социальной инфраструктурой без труда отыскиваются на карте. К счастью, их все еще много. Как правило это старые районы, в частности — центры городов. Например, центр Челябинска:
В центре Челябинска с инфраструктурой все отлично.
Интереснее рассмотреть пару кейсов с отвратительной инфраструктурой.
Кейс “зато мы построили школу”. Да, в этом районе есть аж одна школа. Вмещает ли она всех детей школьного возраста из соседних человейников?
Новостройки вокруг школы на слое “Шаговая доступность” неумолимо окрашены в бордовый. На слое “Объекты инфраструктуры” видны школа и аптека. Красные линии — это Сокольническая ветка метро.
Этот пример — классика современности, он типичен для новых районов мегаполисов России. Громадные коробки, забитые людьми. Застройщик может раскошелиться на школу и уверять, что в ЖК шикарно развита социальная инфраструктура.
Кейс “у нас эко”. Со слов застройщика, уникальный уютный эко-район Новой Москвы. По факту — один из множества клочков земли, нашпигованных дешевыми малоэтажками. На 219 домов ни одного магазина, ни одной школы или детского сада, ни одной аптеки или поликлиники.
Этот и подобные ему районы изящно сочетают недостатки жизни в мегаполисе и деревне. В ближайший супермаркет — только на машине. Не сюрприз, что все дома на слое “Шаговая доступность” — красные. Слой “Объекты инфраструктуры” включен, просто объектов нет.
Через дорогу строится более дешевый район. Дорога небольшая, но оживленная, и под окнами эко-домов постоянно приключаются пробки.
Этот пример посвящен эксплуатации мечты горожанина вырваться поближе к природе. Но мыслеобраз “завтракаю и смотрю из окна на лес” трансформируется в реалии быта в многоквартирном доме с никакущей шумоизоляцией и постоянной необходимостью куда-то и зачем-то ездить.
Но что мы все о магазинах да об аптеках? Давайте о самом проекте!
Чем мы занимались эти пол года
Опрос под предыдущим постом показал, что 72% из вас при выборе жилья в первую очередь ориентируются на транспортную доступность. Мы сразу же захотели за нее взяться… и, как в истории с парковочной доступностью, забуксовали на отсутствии данных. Для расчета транспортной доступности необходимы исторические данные по дорожному трафику. Ретроспектива дорожного трафика опубликована для некоторых европейских городов, но в России ничего подобного в открытом доступе нет.
Вот мы и переключились на социальную инфраструктуру, которая по результатам опроса заняла второе место в рейтинге ключевых факторов: за нее проголосовало 62%.
Помимо выкатки социальной инфраструктуры мы успели много важных дел:
Сочи и Краснодар с прошлой недели на карте! Море, солнце и слой “Рельеф”.
Жизнь ХоумХаба показывает, что даже силами маленькой команды энтузиастов можно планомерно развивать и улучшать проект. Кто-то занимается этим по выходным, кто-то — вечерами, кто-то — эпизодически подкидывает идеи… Но из этих небольших трудовложений выкристализовываются по-настоящему крупные фичи, и это впечатляет. В кооперации — сила!
Отдельное спасибо Irkest за чуткий выбор курса для развития проекта, Rostixman — за настоящую фронтендерскую магию, а engine9 — за спасение дизайна из моих бэкендерских лап.
Наши планы
У нас появились задумки, как запилить вменяемую транспортную доступность без исторических данных по пробкам. Рискнем их реализовать, но это будет непросто. Также обязательно искупим один застарелый грешок: каемся, слой “Экология” не настолько хорош, как хотелось бы. Мы доведем его до ума и по результатам выкатим пост.
И да, мы набираем добровольцев в нашу команду. Ресерч, оптимизация, изящные микросервисы, солидные монолиты. Новые фичи! Особенно будем рады питонистам. Пссст, у нас можно выкатываться в пятницу вечером.
Послесловие
Доступность социальной инфраструктуры формирует наше качество жизни. Речь об обеспечении потребностей в жизненно-важных услугах и товарах. В современных реалиях этот факт игнорируется. Научное градостроительство? Не, не слышали. Проработка социальной инфраструктуры на этапе планирования района? Спасибо, у комитета по архитектуре свои планы. Что до застройщиков, то им школы, поликлиники и прочая “социалка” априори не выгодна.
Вот и получается, что в школе 33 параллельных класса, пробиться на прием ко врачу могут только самые здоровые, а из эко-домов в булочную лучше ездить на такси.
Взяв за основу открытые данные, мы отразили на карте доступность инфраструктуры в нескольких крупных городах. Теперь любой желающий может составить собственное, не навязанное выгодоприобретателями мнение. Так в каких районах с инфраструктурой все отлично на самом деле, а в каких — только на словах застройщика?
В школах Китая до сих пор есть классы с сотней учеников. Но в Поднебесной работают над ошибками и активно развивают социальную инфраструктуру. А мы напротив идем к тому, чтобы побить китайский анти-рекорд.