Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1
 

179 страниц

Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

В документе приведены описания теоретических основ, математического обеспечения, структуры, возможностей и методики применения трех пакетов прикладных программ, разработанных ЦНИИП градостроительства для использования в проектировании генеральных планов городов. Даны методические и организационно-технические рекомендации по комплексному применению описанных пакетов в проектном процессе. для проектировщиков, занимающихся проектированием генеральных планов городов, и научных работников в области применения методов прикладной математики в градостроительном проектировании

 Скачать PDF

Оглавление

Введение

1. Автоматизированное проектирование генерального плана и комплексное применение пакетов прикладных программ

     Методические основы комплексной автоматизация градостроительного проектирования

     Действующие пакеты прикладных программ

     Комплексное применение пакетов прикладных программ при проектировании генерального плана города

     Организационно-методические вопросы внедрения и эксплуатации пакетов прикладных программ

2. Пакет прикладных программ для комплексной оценки и функционального зонирования территории города (НПП ФЗГ)

     Назначение и область применения

     Содержательная постановка задачи и обобщенное представление целевой функции

     Размеры задачи. Полигон

     План функционального зонирования и ограничения задачи

     Нумерация функций. Активная и пассивная нуль-функции

     Локализационные затраты и потери

     Положительно-связевые затраты и потери

     Отрицательно-связевые затраты и потери

     Пороговые затраты

     AND и OR-отношения

     Развернутое представление целевой функции

     Комплексная оценка территории

     Формирование матрицы локализационных затрат

     Формирование матрицы плотностей положительных связей

     Формирование матрицы расстояний

     Предпрограммное представление математической модели

     Метод оптимизации: общая характеристика

     Методы формирования начального приближения

     Программное обеспечение. Организация и характеристики вычислительного процесса

     Техническая документация

     Планирование расчетов

     Внутреннее и внешнее представление исходных данных

     Работа с картографическими данными в модельных терминах

     Интерпретация ситуационных данных в модельных терминах

     Использование модельных и программных средств для реализации цепей проектирования. Экспертные оценки и решения

     Различные применения пакета

     Технико-экономическая эффективность

     Литература к разделу 2

3. Пакет прикладных программ для проектирования систем городских путей сообщения (ППП ТР)

     Методические основы моделирования систем городских путей сообщения в ППП ТР

     Различные уровни представления транспортно-планировочной ситуации

     Исходная информация для моделирования систем городских путей сообщения

     Программная реализация моделирования систем городских путей сообщения

     Вычислительный процесс

     Планирование вычислительного процесса

     Расчетные результаты, получаемые с помощью программных модулей ППП ТР

     Литература к разделу 3

4. Пакет прикладных программ для расчета и субоптимизации размещения объектов обслуживания населения (ППП КБО)

     Концепция системы обслуживания и объектная область применения пакета

     Действующая методика проектирования и назначение пакета

     Основные определения и представления. Состав математического обеспечения пакета

     Математическое обеспечение. Дескриптивные модели корреспонденций

     Математическое обеспечение. Конструктивные модели субоптимизации размещения объектов

     Программное обеспечение. Техническая документация

     Общие сведения о применении ППП КБО

     Планирование расчетов

     Подготовка ситуационных данных

     Подготовка поведенческих данных

     Субоптимизация в отдельных стационарных режимах

     Перекрестный расчет стационарных режимов и компромиссная субоптимизация

     Расчеты с ограниченной пропускной способностью. Связь с нормативами СНиПа. Сводный суточный цикл

     Использование результатов. Технико-экономический эффект применения ППП КБО

Литература к разделу 4

 
Дата введения01.01.2019
Добавлен в базу01.11.2014
Актуализация01.01.2019

Этот документ находится в:

Организации:

01.01.1989УтвержденЦНИИПградостроительства
ИзданСтройиздат1989 г.

Recommended Practice for Integrated Use of Application Program Packages in Development of Urban Master Plans

Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

ЦНИИП градостроительства Госкомархитектуры


Рекомендации


применению пакетов прикладных программ в разработке генеральных планов городов


Москва 1989


Нормативно-производственное издание

ЦНИИП градостроительства

Рекомендации по комплексному применению пакетов прикладных программ в разработке генеральных планов городов

Редактор Г. А. Полякова Мл. редактор М. Д. Левина Технический редактор Н. Н. А ксенова Корректор Г. А. Кравченко Оператор Е. А. Новоселова

Подписано в печать 10.06.89 Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная № 2

г. 10,48Уч.-иэд.л. 12,49

Н/К

Цена 60 коп.

Сгройиздат. 101442 Москва, Каляевская, 23а

Московская типография № 9 НПО "Всесоюзная книжная палата”

Госкомиздата СССР

109033, Москва, Волочаевская ул., 40

1.10.    В настоящие Рекомендации включены материалы по использованию в проектировании генеральных планов городов трех конкретных ППП, разработанных ЦНИИП градостроительства. Это пакеты прикладных программ предназначены для:

комплексной оценки и функционального зонирования территории (ППП ФЗГ);

проектирования систем городских путей сообщения (ППП ТР);

расчета и субоптимизации размещения объектов обслуживания населения (ППП КБО).

В настоящем разделе дается краткое описание пакетов, необходимое для понимания следующего раздела, где описан порядок их комплексного применения. Более подробные сведения о каждом пакете приводятся в разд. 2—4 настоящих Рекомендаций.

1.11.    ППП ФЗГ предназначен для решения проектных задач комплексной оценки и функционального зонирования территории при разработке генеральных планов новых и сложившихся городов. В основе пакета лежит математическая модель оптимизации функционального зонирования, учитывающая как стоимость освоения территории под те или иные виды ее использования, так и пространственные связи между территориальными элементами города, функционирующего как единое целое. Для этого сила связей выражается в стоимостной форме, так что обе компоненты, определяющие функциональное зонирование, становятся сопоставимыми и соизмеримыми. Сила связи между каждой парой территориальных элементов зависит от расстояния между элементами и их функционального использования. При этом существенно различаются связи положительные, стимулирующие взаимное сближение функций и компактность конфигурации соответствующих зон, и отрицательные, стимулирующие взаимное удаление функций, если имеется вредное воздействие одной из них на другую. Учитываются разнообразные виды затрат и потерь, связанных с реализацией функционального зонирования через строительство и последующее функционирование города: затраты и потери, возникающие в связи с отчуждением земель из-под существующего использования, проведением мероприятий по инженерной подготовке территории, существованием грузо- и людопотоков, созданием санитарно-защитных зон, проведением радикальных, пороговых мероприятий и т. д. Особо учитываются затраты на связь функций, размещаемых на проектируемой новой территории, с уже существующей, сохраняемой частью города. В рамках задачи функционального зонирования решается ряд задач, которые обычно рассматриваются как независимые, самостоятельные, а именно: комплексная оценка территории, выбор направлений территориального развития города, выбор площадок для жилищного и промышленного строительства, собственно функциональное зонирование территории.

Пакет допускает два режима использования: оценочный и оптимизационный. В первом режиме программы пакета используются для оценки

9

вариантов, т. е. для вычисления значения критерия оптимальности (целевой функции) вариантов функционального зонирования, разработанных проектировщиком, с целью их сравнения и выбора наилучшего. Во втором режиме осуществляется оптимизация плана функционального зонирования с последующей его оценкой.

В новейшей программной версии пакет допускает учет пространственных связей между территориальными элементами как по ’’воздушным прямым”, так и по магистральным транспортным коммуникациям. Это позволяет использовать ППП ФЗГ на разных этапах проектирования генерального плана, о чем подробнее говорится далее.

1.12.    ППП ТР является инструментом проектирования транспортных систем городов. Он обеспечивает проектировщиков и лиц, принимающих решение, (представителей заказчика, городских властей, экспертизы) объективными расчетными данными прогноза работы запроектированной транспортной системы.

В основе пакета лежат дескриптивные модели корреспонденций населения и их распределения по элементам улично-дорожной сети. При этом транспортная система может быть представлена с различной степенью детальности в виде:

’’воздушных прямых” с учетом обхода препятствий (акваторий, зон сложного рельефа, территорий, прокладка транспортных коммуникаций через которые не допускается);

сети классифицированных и неклассифицированных улиц и дорог для движения автомобилей индивидуального пользования и массового пассажирского транспорта с выделенными линиями скоростного и вне-уличного транспорта;

такого же рода сети с системой маршрутов массового транспорта; сети, представляющей сложные транспортные узлы вместе со схемой организации движения в них.

Таким образом, пакет представляет собой многоцелевое программное обеспечение, возможности использования которого выходят за рамки проектирования генеральных планов городов.

Применение пакета на различных этапах проектирования генерального плана позволяет оценить транспортную потребность города в целом и по отдельным его территориальным элементам до построения улично-дорожной сети и получить разнообразные характеристики запроектированных ее вариантов в зависимости от детальности проработки вариантов. Широкий набор программно рассчитываемых показателей, характеризующих функционирование системы городских путей сообщения и качество транспортного обслуживания, дает проектировщику основания для формирования, корректировки, сравнения и выбора проектных решений.

1.13.    ППП КБО предназначен для решения некоторых задач, связанных с проектированием системы объектов обслуживания населения. Из разнообразной номенклатуры объектов, выполняющих функции обслуживания, выделяются объекты массового посещения, не имеющие административно заданных ареала и контингента пользователей, т. е. объекты, посещаемые населением по его выбору. Совокупность разно-

10

родных объектов расчленяется на отдельные сети объектов, выполняющих одинаковые (простые или комплексные) функции обслуживания.

Математическое обеспечение пакета составляют модели посещения населением сети объектов обслуживания из источников посетителей различного типа и модели субоптимального пространственного распределения мощностей обслуживания с учетом суточной динамики функционирования системы население - обслуживание.

Пакет позволяет получить рациональное распределение мощности обслуживания по территориальным элементам города на основе расчета посещения объектов обслуживания населением. При этом во внимание принимается размещение мест проживания, перемещение населения в плане города в течение суточного цикла в рабочий день, посещение расположенных в городе объектов обслуживания внегородским населением, специфика пространственного поведения населения по отношению к различным функциям обслуживания. Наряду с решением задачи субоптимизации пакет дает возможность произвести расчет заданного варианта с учетом ограничения посещений пропускной способностью объектов обслуживания. В результате этого расчета определяются потоки посетителей в объекты, локализация и пропускная способность которых задана (например, получена как результат субоптимизации или задана проектировщиком). Полученные данные характеризуют качество обслуживания населения (в планировочном аспекте), функционирование объектов обслуживания (степень загрузки их потоками посетителей), а также нагрузку на транспортную сеть, вызываемую населением при посещении им системы обслуживания.

1.14.    Все три пакета разработаны применительно к использованию на ЭВМ серии ЕС с оперативной памятью не менее 512 Кбайт, быстродействием не ниже, чем у ЭВМ типа ЕС-1022, и ориентированы на операционную систему ОС ЕС.

1.15.    Как уже отмечалось, рекомендуемые к комплексному применению ППП охватывают автоматизацией часть проектного процесса. Согласно экспертной оценке, проведенной в ЦНИИП градостроительства, доля комплексной оценки и функционального зонирования в проектировании генерального плана (по трудоемкости в традиционном процессе проектирования) составляет 10%, проектирования системы городских путей сообщения 8, проектирования системы обслуживания 3, в сумме около 20%. Разработка перечисленных разделов автоматизируется пакетами по этой же оценке на 20-30%. Таким образом, достигаемый совместным применением пакетов уровень автоматизации составляет примерно 5%.

Следует, однако, отметить, что формальный показатель этого уровня не отражает сущности той цели автоматизации, которая в первую очередь преследовалась при создании пакетов. В данном случае автоматизация была направлена главным образом не на ускорение и облегчение труда проектировщика в его рутинном содержании при сохранении на традиционном уровне собственно проектной деятельности, а на изменение ее, на замену субъективного качественного проектирования объективным, подкрепленным количественными обоснованиями и коллективным

11

опытом, выраженным в форме математических моделей, в той мере, в какой это возможно. Благодаря этому повышается качество проектных работ, уровень их обоснованности и в конечном итоге высокий социально-экономический эффект в строительстве и функционировании проектируемого города, выражающийся в экономии капитальных затрат, материальных и энергетических ресурсов, сокращении непроизводительных и вынужденных потерь времени населением, улучшении санитарно-гигиенических условий проживания (см. п. 1.37). Таким образом, применение трех данных ППП в градостроительном проектировании должно рассматриваться не столько с узковедомственных позиций достигаемого уровня автоматизации, сколько с широких позиций достигаемого народнохозяйственного эффекта.

КОМПЛЕКСНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПАКЕТОВ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ

ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ГЕНЕРАЛЬНОГО ПЛАНА ГОРОДА

1.16.    Приводимые в настоящем разделе рекомендации по комплексному применению ППП ориентируются на проектирование генерального плана города:

с численностью населения от 50 тыс. до 1 млн чел.; нижний предел определяется тем, что для городов с меньшей численностью населения генеральный план совмещается с ПДП, т. е. со стадией, на которую пакеты непосредственно не ориентированы, а верхний предел — реальными возможностями проведения расчетов на доступной вычислительной технике;

новый или территориально развивающийся;

без особых природно-климатических условий (горный рельеф, например, вносит изменения в последовательность выполнения проектных операций генерального плана).

1.17.    Традиционный процесс проектирования генерального плана имеет естественную иерархическую структуру и последовательность действий, которую схематически можно представить в виде трех крупных этапов:

1- й. Анализ предпроектной ситуации и проведение предпланировочных расчетов.

2- й. Формирование конструктивных решений.

3- й. Расчет показателей проекта и выпуск проектной документации.

1.18.    На первом этапе осуществляется анализ предпроектной ситуации и задания на проектирование с целью проконтролировать и обеспечить полноту и взаимную непротиворечивость элементов задания, выявить основные проблемы городского развития, разработать альтернативы исходных установок на проектирование и на этой основе осуществить комплекс предпланировочных операций (расчетов и решений), предшествующих решениям планировочного характера. На этом этапе определяются и уточняются структура и объем градообразующей базы, включая межселенные функции; определяются взаимосвязи в системе рассе-

12

ления, потребности в территории, объемах жилищного и коммунального строительства, стройбазе, энергоносителях и др.; выявляются проблемы, требущие мероприятий порогового характера (строительство мостов, вынос аэродромов, строительство метрополитена и т. п.), и формируются альтернативы исходных установок по этим проблемам; осуществляется комплексная оценка территории (включая вопросы состояния городской среды); выделяются территории, на которых могут размещаться объемы нового промышленного и жилищно-гражданского строительства.

При решении предпланировочных задач в автоматизированном проектном процессе рекомендуется использование ППП ФЗГ для комплексной оценки территории и ППП КБО для расчета потребности в обслуживании внегородского населения, если эти потребности не выявлены на предшествующей стадии проектирования - в проекте районной планировки.

1.19. Этап формирования конструктивных решений состоит из совокупности задач: досетевого уровня, сетевого и эскизной проработки основных функциональных зон и объектных подсистем.

Задачи досетевого уровня решаются с целью выявления основных направлений развития города и формирования расчетно обоснованных требований к транспортной сети города (как на существующей территории, так и на вновь осваиваемой). На этом уровне транспортная сеть на вновь осваиваемых территориях еще не спроектирована, а существующая транспортная сеть может сознательно игнорироваться, с тем чтобы избежать чрезмерного тяготения к ней размещаемой новой застройки и получить большую свободу в поиске новых направлений территориального развития города.

Основными задачами досетевого уровня являются функциональное зонирование территории, архитектурно-планировочное членение селитебной территории и формирование системы центров планировочных районов, досетсвой расчет транспортно-планировочных характеристик проектного решения и потенциальной транспортной потребности города и его районов.

Для решения этих задач рекомендуется использовать ППП ФЗГ и ППП ТР.

Последней, завершающей задачей этого уровня, одновременно являющейся переходом к сетевому уровню, является построение магистральной транспортной сети и перерасчет транспортно-планировочных характеристик проектного решения с ее учетом.

Задачи сетевого уровня решаются с учетом построенной транспортной сети. Целями этого уровня являются: формирование и взаимная притирка основных проектных подсистем общегородского значения, функционального зонирования территории, системы центров планировочных районов, транспортной системы (включая улично-дорожную сеть), магистральных инженерных сетей и крупных мероприятий по инженерной подготовке территории. Притирка подсистем осуществляется путем последовательных корректировок проектных подсистем с учетом решений, принятых ранее по другим подсистемам. Для решения соответству-

13

ющи$ задач в автоматизированном проектном процессе используются ППП ФЗГ и ППП ТР.

1.20.    По выходе из сетевого уровня получается укрупненное представление генерального плана, в целом закомпонованное и увязанное. По степени проработанности оно соответствует ТЭО генерального плана. Если разрабатывается именно ТЭО, то на этом этапе формирование конструктивных решений завершается, в случае же разработки генплана осуществляется переход к совокупности задач эскизной проработки основных функциональных зон и объектных подсистем.

Эскизной проработке подвергаются: зоны общегородского центра, жилой застройки, промышленная и коммунально-складская; транспортная система (включая улично-дорожную сеть); инженерные сети; система объектов обслуживания населения, функциональные зоны внутренне структурируются. Особое значение приобретает формирование целостной системы озеленения. В общегородском центре выделяются зоны функциональной специализации, в зоне жилой застройки — жилые районы и микрорайоны, в промышленной зоне — специализированные зоны и панели для предприятий. Улично-дорожная сеть магистралей дополняется сетью жилых улиц, инженерные магистральные сети — подводящими сетями. Производится распределение основных видов обслуживания по выделенным структурным планировочным единицам и их общественным центрам.

При комплексном применении ППП для расчета систем городских путей сообщения и обслуживания населения используются ППП ТР и ППП КБО.

1.21.    Традиционный процесс проектирования может быть более или менее расчлененным в зависимости от принятой технологии и организационной структуры проектного процесса. Во всяком случае, такое расчленение не является регламентированным и допускает различные вариации. Включение в процесс проектирования комплексного применения пакетов прикладных программ, решающих объектноюриентированные, отраслевые задачи, причем по-разному на разных этапах проектирования, требует более четкой структуризации проектного процесса, его расчленения с целью приспособления к реальным возможностям ППП.

1.22.    Как было отмечено выше, ППП ФЗГ используется на двух этапах проектного процесса: на этапе анализа предпроектной ситуации и предпланировочных расчетов — для комплексной оценки территории в предпроектной ситуации и на этапе формирования конструктивных решений — для оценки и оптимизации плана функционального зонирования территории на досетевом и на сетевом уровнях (на сетевом уровне — несколько раз в итерационном процессе притирки решений по всем проектным подсистемам).

На вход в задачу комплексной оценки территории подаются следующие основные данные:

границы рассматриваемой территории, разбивка ее на квадратные территориальные элементы (ячейки);

план существующего функционального использования, инженерно*

Центральный научно-исследовательский и проектный институт по градостроительству

(ЦНИИП градостроительства) Госкомархитектуры

Рекомендации

по комплексному применению пакетов прикладных программ в разработке генеральных планов городов

Москва Стройиздат 1989

УДК 711.4—122

Рекомендовано к изданию секцией по управлению развитием городов и экономико-математическим методам Научно-технического совета ЦНИИП градостроительства.

Рекомендации по комплексному применению пакетов прикладных программ в разработке генеральных планов городов / ЦНИИП градостроительства. - М.: Стройиздат, 1989. - 176 с.

Приведены описания теоретических основ, математического обеспечения, структуры, возможностей и методики применения трех пакетов прикладных программ, разработанных ЦНИИП градостроительства для использования в проектировании генеральных планов городов. Даны методические и организационнотехнические рекомендации по комплексному применению описанных пакетов в проектном процессе.

Для проектировщиков, занимающихся проектированием генеральных планов городов, и научных работников в области применения методов прикладной математики в градостроительном проектировании. Табл. 12, ил. 20.

Р 4902030000 —237_ Инструкт.-норм1Т., I вып. - 28-89 047(01) -89

©Стройиздат, 1989

ВВЕДЕНИЕ

В настоящих Рекомендациях рассматриваются методические и технологические вопросы применения при проектировании генеральных планов городов трех пакетов прикладных программ для ЭВМ, разработанных ЦНИИП градостроительства: пакета прикладных программ для комплексной оценки и функционального зонирования территории (ППП ФЗГ) (авторы разработки канд. техн. наук А. П. Ромм, математик Н. Н. Резникова);

пакета прикладных программ для проектирования систем городских путей сообщения (ППП ТР) (автор разработки инж. Л. А. Яковлев);

пакета прикладных программ для расчета и субоптимизации размещения объектов обслуживания населения (ППП КБО) (автор разработки канд. физико-матем. наук В. В. Лившиц).

Пакеты в их первоначальной версии были разработаны в 1980 г. С тех пор они значительно усовершенствованы в направлениях расширения их возможностей для решения проектных задач, повышения их технологичности, перевода их в операционную систему ОС ЕС, создания полноценной методической и технической документации и информационного обеспечения.

Все три ППП внедрены в реальное проектирование в различных проектных организациях страны - хотя в разной мере в зависимости от готовности проектировщиков различной специализации к применению новых, количественных методов проектирования, базирующихся на использовании ЭВМ. К настоящему времени ППП ТР внедрен в 37 ППП ФЗГ в 10, ППП КБО в 3 проектных организациях.

Таким образом, указанные три пакета прикладных программ являются относительно завершенными разработками, прошедшими проверку в условиях реального проектирования. Методическая и технологическая совместимость дают основание рекомендовать их к комплексному применению.

Пакеты прикладных программ представляют собой новый инструмент проектирования, переводящий проектирование генпланов городов на существенно иной уровень - уровень количественного расчета, обоснования и конструирования проектного решения. Применение математического моделирования и ЭВМ требует от проектировщика нового образа мышления; освоения целой системы новых понятий и представлений; работы с информацией, которая прежде им не рассматривалась и не принималась во внимание вовсе или учитывалась в ограниченном либо нормативном виде; общения с новой техникой; формирования проектного процесса, включающего эту технику. Поэтому возникает необходимость в разработке методических материалов, которые разъясняли бы сущность программ для ЭВМ как инструмента проектирования и показывали бы использование их для решения проектных задач. К настоящему времени такого рода документация разработана для всех перечисленных ППП и передается пользователям одновременно с программным обеспечением. Однако интересы развития этого направления проектирования требуют опережающего распространения методических материалов среди проектных работников с целью заблаговременной подготовки их к использованию средств автоматизации в градостроительном проектировании.

Проектно-методический аспект приобретает новый характер при переходе от раздельного применения пакетов прикладных программ к комплексному их применению. Если раздельное применение пакетов затрагивает проектирование отдельных городских подсистем и вносит относительно малые возмущения в проектный

3

процесс в целом, комплексное применение вторгается в этот процесс уже более основательно, требует его структуризации и выполнения проектных операций в определенной последовательности. Теоретические проработки и опыт применения действующих пакетов позволяют дать на этот счет определенные рекомендации, показать, на каких этапах процесса проектирования генерального плана города целесообразно использовать те или иные модификации применения ППП, и как та* кое использование воздействует на формирование самого автоматизированного процесса. Каждый из предлагаемых пакетов прикладных программ представляет собой достаточно сложный программный комплекс со своей теоретической и методической основой, понятийным аппаратом, программным обеспечением, входной и выходной информацией. Невозможно дать рекомендации по комплексному применению пакетов без достаточного подробного изложения направленности, содержания, математического обеспечения, используемой и результирующей информации, методики использования каждого пакета. С этой целью в настоящие Рекомендации включены описания и методические рекомендации по применению трех представляемых пакетов прикладных программ.

Комплексное применение разработанных и внедренных по отдельности пакетов прикладных программ может рассматриваться как второй шаг в процесс автоматизации проектирования генерального плана города. Методически и практически важный сам по себе, он одновременно рассматривается как переходный этап к третьему шагу - созданию автоматизированной системы проектирования генерального плана города (САПР ГПГ). САПР ГПГ разрабатывается в ЦНИИП градостроительства как система проектирования генерального плана, имеющая основной целью повышение качества и степени обоснованности проектных решений и основанная на широком включении в проектный процесс расчетных методов, математических моделей и средств преобразования информации на базе применения электронно-вычислительной техники. Первая очередь САПР ГПГ в настоящее время должна быть разработана и пройти экспериментальное внедрение. Поэтому одна из целей настоящих Рекомендаций - подготовить круг будущих пользователей этой системы в идейном и методическом плане к работе в условиях комплексной автоматизации проектирования генеральных планов городов.

1. АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ ГЕНЕРАЛЬНОГО ПЛАНА И КОМПЛЕКСНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ ПАКЕТОВ ПРИКЛАДНЫХ ПРОГРАММ

МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КОМПЛЕКСНОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ ГРАДОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.1.    Под автоматизацией проектирования обычно понимают применение в проектном процессе методов прикладной математики и вычислительной техники, не включая сюда другие возможные технические средства, облегчающие и заменяющие труд человека (механические, фотографические и т. п.).

Рассматриваемая в таком смысле автоматизация проектирования возможна в нескольких различных направлениях, например:

проведение различных трудоемких расчетов;

формирование банков данных и разработка информационных систем;

обработка данных обследований;

применение средств отображения графической информации — ввод, визуализация, решение задач компоновки и т. п.;

применение средств формирования текстовой проектной документации;

математическое моделирование.

1.2.    Представленные в настоящих Рекомендациях пакеты прикладных программ разработаны в русле последнего из перечисленных направлений. Применение математического моделирования для расчета и формирования проектных решений в градостроительстве (при надлежащей адекватности и достоверности моделей и обеспечении их необходимой информацией) является инструментом объективизации, повышения степени обоснованности, совершенствования качества проектных решений. Оно изменяет и характер проектирования, заменяя или дополняя нормирование проектного решения, как это предусматривается СНиПами, нормированием способа его получения.

1.3.    Наибольший по величине и значимости эффект применение методов математического моделирования в градостроительном проектировании дает на тех его стадиях, на которых объектом проектирования является система расселения (схема, проект районной планировки)

5

или город в целом (ТЭО генерального плана, генеральный план). Здесь в наиболее существенной мере проявляются сложность объекта проектирования как большой системы, имеющей сложную, многокомпонентную, разнокомпонентную пространственно распределенную и вместе с тем объединенную структуру и присущие ей социальные, технологические, экономические, психологические законы функционирования. На этих стадиях принимаются ответственные и дорогостоящие проектные решения. Поэтому именно здесь ощущается необходимость в таком потенциально мощном инструменте расчета, оценки и формирования проектных решений, каким является математическое моделирование и проводимый на его основе ’’вычислительный эксперимент”.*

1.4.    Ввиду сложности города как объекта проектирования и процесса проектирования как комплексной многоплановой деятельности нереально охватить ни то, ни другое единой математической моделью. Необходимо расчленение процесса проектирования на отдельные операции, с тем чтобы было возможно автоматизировать их по отдельности, одновременно увязывая их в единый комплекс через посредство прямых и обратных связей, с целью сохранения цельности объекта проектирования.

Реализуемая в разработках ЦНИИП градостроительства идея такого расчленения состоит в формировании отдельных блоков проектного процесса по объектным и операционным признакам, т. е. на основе расчленения объекта проектирования на объектные подсистемы и процесса проектирования на поочередную поэтапную проработку подсистем с возрастающей от этапа к этапу детальностью проработки**.

Представленные в Рекомендациях пакеты прикладных программ реализуют модели, связанные с проектированием трех объектных подсистем - территории (на этапе функционального зонирования), системы городских путей сообщения, системы обслуживания населения. Рекомендуемая этапность их применения рассматривается ниже.

1.5.    Применительно к градостроительству следует различать два типа математических моделей. Дескриптивные (описательные) модели представляют собой выраженное в форме математических соотношений или задач описание функционирования некоторой подсистемы города — реального или проектируемого — в предположении, что он будет реализован в соответствии с проектом. Конструктивные (или, как их иногда называют, нормативные) модели представляют собой выраженные в виде математической задачи правила, согласно которым следует конструировать, проектировать данную подсистему. Поскольку нельзя проектировать объект, не учитывая его функционирования, конструктивные модели обычно включают в себя дескриптивные как внутренний компонент. Дескриптивные модели имеют и самостоятельное значение,

*См. А. Самарский. Современная прикладная математика и вычислительный эксперимент. Журнал "Коммунист”, 1983.- С. 31-42.

** См. Лившиц В. В., Ромм А. П. Иерархический принцип построения операционного блока автоматизированной системы проектирования городов. В сб.: ’’Автоматизация процессов градостроительного проектирования”, ЦНИИП градостроительства. - М.: 1973. - С. 3- 16.

6

позволяя производить расчет и сравнение проектных вариантов с целью их выбора (т. е. проводить ’’вычислительный эксперимент”), а также для выявления целесообразного направления их корректировки.

В описанных ниже пакетах прикладных программ представлены оба типа моделей, больная часть которых является оригинальной.

1.6.    Как правило, математические задачи, которые выражают математическую модель объекта градостроительного проектирования, слишком сложны, чтобы возможно было решать их без применения ЭВМ. При этом обычно не удается реализовать всю работу, связанную с использованием ЭВМ для проведения расчетов по модели, в виде одной программы. Необходимость различных модификаций расчета, преобразования исходной информации к форме, в которой она вводится в математическую модель, представления результатов в форме, удобной для восприятия и дальнейшего использования, наконец, ограниченность ресурсов самой ЭВМ требуют разработки программных комплексов даже при использовании одной модели. Более того, при проектировании сколько-нибудь сложной объектной подсистемы возникает необходимость применения нескольких моделей, отражающих различные аспекты подсистемы или один и тот же аспект на разных этапах проектирования. Поэтому программное обеспечение приобретает форму объектно-ориентированных пакетов прикладных программ, каждый из которых служит инструментом проектирования конкретной объектной подсистемы и содержит разнообразные программы, применяемые в рамках более или менее жесткой схемы (последовательности). Совокупность лежащих в основе пакета математических моделей и методов решения задач составляет его математическое обеспечение. На каждый пакет разрабатывается документация, которая содержит как инструктивные, так и методические материалы, вместе охватывающие проектно-методическую и техникотехнологическую стороны использования пакета.

1.7.    Разработанные и представленные здесь ППП не исчерпывают всех возможностей автоматизации проектирования и применения математического моделирования в задачах проектирования генерального плана города. До настоящего времени не обеспечены действующими пакетами прикладных программ такие объекты подсистемы, как инженерное оборудование, инженерная подготовка территории, жилая застройка, охрана окружающей среды и др. Общая стратегия автоматизации проектирования генерального плана предполагает постепенный охват математическими моделями и ППП все более широкого круга объектных подсистем. Одаако такая экстенсивная ’’мозаичная” автоматизация, основанная исключительно на моделировании объекта проектирования, не только не реализует всех возможностей автоматизации, но и приведет к технологическим трудностям в их внедрении и эксплуатации. Необходимо одновременно как включать в проектный процесс другие направления автоматизации, так и снабжать автоматизированный проектный процесс общесистемным программным обеспечением, которое выполняло бы интегративные функции, превратило бы совокупность отдельных автоматизированных компонент в систему автоматизированного проектирова-

ния генерального плана города. Эта работа начата и будет продолжаться и развиваться.

1.8.    Одним из проявлений комплексности, интегративности применения ППП в проектном процессе является обеспечение их информационного взаимодействия. Комплексное применение пакетов в достаточно полном смысле не исчерпывается применением нескольких ППП при проектировании одного градостроительного объекта, но предполагает существование информационной связи между ними, так что результаты работы одного пакета передаются как входные данные в другой. Такая необходимость возникает уже при комплексном применении трех представленных здесь пакетов (см. ниже) и будет все более обостряться по мере пополнения ’’банка” ППП. Как минимум здесь требуется программная передача данных между пакетами через внешнюю память ЭВМ. Представленные пакеты частично содержат такие средства. Однако в настоящее время следует признать недостаточность программно реализованных и опробованных каналов информационной связи между пакетами.

1.9.    Работа с каждым ППП в ходе проектирования представляет собой человеко-машинный процесс. Выбор той или иной модификации и последовательности выполнения программ, подготовка исходной информации, анализ результатов, их корректировка по соображениям, не учтенным в математической модели, принятие окончательных проектных решений — таков минимальный набор функций, выполняемых человеком, при использовании пакета в рамках его возможностей. К этому нужно добавить, что на уровне действующего математического и программного обеспечения ППП решают не все задачи, связанные с проектированием соответствующих объектных подсистем (см. пп. 1.11—1.13), и эти задачи должен решать проектировщик традиционными средствами. Во всем процессе проектирования генерального плана действующие ППП покрывают ограниченную часть проектного процесса, и остальные объектные подсистемы также проектируются традиционными средствами. По мере совершенствования действующих и создания новых ППП, реализации общесистемных возможностей автоматизации объем ’’машинной” части будет возрастать.

Однако применение трех действующих ППП уже требует изменения образа мышления проектировщика. Разработка математической модели требует, как правило, формирования определенного круга понятий, строгого и объективного понимания моделируемого объекта или явления, введение в рассмотрение такой (количественной) информации, которая в традиционном проектировании не используется. Комплексное использование ППП, в свою очередь, добавляет к этому необходимость анализа, структурирования и упорядочения проектного процесса, понимания взаимной связи между различными объектными подсистемами — как объективной, функциональной, так и процессуальной, возникающей в процессе проектирования. Поэтому комплексное применение пакетов следует рассматривать как важный шаг в развитии автоматизированного проектирования по направлению к перспективной САПР, в частности в методологическом аспекте.