автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Теория и практика автоматизированного проектирования и управления городскими структурами

РГ6

од

На правах рукописи

ЛОГИНОВС1ШЙ ОЛЕГ ВИТАЛЬЕВИЧ

ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ГОРОДСКИМИ СТРУКТУРАМИ

Специальность 05.13.12 - "Системы автоматизации проектирования", 05.13.10 - "Управление в социальных и экономических системах"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на сонскание ученой степени доктора "ггяпических наук

Москва - 1995

Работа выполнена в Челябинском региональном центре высшей школы при Челябинском государственном техническом университете.

Научный консультант академик Горбатов В.А.

Официальные оппоненты:

академик, проф., докт. физ.-мат. наук Решетников В.Н., академик, проф., докт. техн. наук Самойлов Д.С., академик, проф., докт. техн. наук Чапцов Р.П.

Ведущая организация: Уральский государственный технический университет.

Защита диссертации состоится 1995г. в час.

на заседании диссертационного совета Д-053л2,12 при Московском государственном горном университете по адресу: 117935, ГСП, Москва, В-49, Ленинский проспект, 6.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат диссертации разослан '/>• /¿оЯ^АЯ 1995 г.

Ученый секретарь специализированного совета

доц., канд. техн. наук Редкозубое М.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

В диссертации изложены основные научные результаты, полученные и опубликованные в течение 1973-1995 гг., образующие новое перспективное направление автоматизации проектирования и управления городскими структурами, ориентированное на системное, комплексное решение вопросов развития городов и регионов на основных этапах территориально-экономического планирования, градостроительного проектирования и управления. Выполнены анализ и теоретическое обобщение исследований и разработок. важной научной и народнохозяйственной проблемы повышения эффективности управления процессами развития городских структур за счет создания математических моделей, систем и, сетей, использования современных информационных технологий. Разработаны методики анализа состояния автоматизации городских структур, позволяющие осуществлять развитие территорий и городов на качественно новом, научно обоснованном уровне. Приведены итоги практического внедрения полученных научных положений и результатов.

Актуальность проблемы. В эпоху жестко-плановой экономики (до 1990 года) проблема научно-информационного обеспечения управленческих решений на уровне областей, краев и городов сводилась в основном к обработке статистических данных по отработанному годами перечню планово-экономических задач; проекты районной планировки выполнялись в центре в отрыве от региональных проблем и интересов на основе одного-дзух субъективных вариантов экстенсивного развития городов и регионов. При этом механизм отчетности и планирования "экстраполяцией от достигнутого уровня" позволял формировать укрупненные показатели экономического и социального развития без серьезного научного анализа и изучения прогнозных гипотез. Аналогичным образом осуществлялось проектирование генеральных планов городов и проектов развития районов в сложившихся регионах. Только незначительная часть работ по вновь развиваемым отраслям и осваиваемым территориям нуждалась в более детальной аналитической проработке и технико-экономическом обосновании.

Изменение политических механизмов в Российской Федераций, | связанное со значительным переносом управленческих функций на • местное самоуправление, а также сосредоточение вопросов регулирования и принятие управленческих решений во всех сферах жизнедеятельности на администрациях областей, городов к районов существенно расширило сферы их компетенции. Увеличились объем и сложность решаемых проблем, особенно экономического и социального характера. В то же время происходит стихийный процесс компьютеризации рыночной экономики. Из-под государственной опеки вышли целые сферы упра вления (приватизация и акционирование госпредприятий, банков и др.).

1 Возникли нозые рыночные инфраструктуры (инвестиционные фонды, биржи, акционерные общества, страховые, клиринговые, консалтинговые, • лизинговые и аудиторские службы). Появилась необходимость решения на региональном уровне целого ряда задач управления, которые раньше решались на государственном уровне, в том числе задач межрегионального и внешнеэкономического характера. Изменился также способ реализации традиционных для дореформенной экономики функций управления. Прямой контроль и директирование заменяются косвенным регулированием экономическими процессами.

^ Это привело к значительному возрастанию объема аналитических задач, качественному усложнению функций управления, особенно на региональном и муниципальном уровнях, а также соответствующему изменению традиционных процессов градостроительного проектирования и строительства.

Кроме того, недостаточная информированность органов управления на уровне городов, областей, регионов и в итоге страны в целом, а также слабая обратная связь между этими органами н управляемой средой еще более усилили инфляционно-стагнационные процессы, поразившие экономику, финансовую систему, промышленность и другие сферы жизнедеятельности. К сожалению, многие принимаемые сегодня экономические, политические и социальные акции не обеспечиваются адекватными системами поддержки решении и анализа стратегической информации. Одна из основных причин этого - отсутствие моделирования развиваемых на марще рыночных процессов и низкая информационная обеспеченность . территориального, . экономического и социального планирования и управления.

Требуется осуществление качественного скачка в информационной сфере всех властных /структур снизу до верху, особенно на городском и региональном уровнях, где сегодня сосредоточена первооснова формируемого нового уклада экономики и хозяйствования.

Безотлагательное повышение эффективности управления и принятия решений за счет скоординированного развития интеллектуальных информационный технологий, сетей и систем, охватывающих территориально-экономическое планирование, управление - и градостроительное проектирование, может стать одним из средств выхода из сложившегося положения. ■

К сожалению, опыт создания. указанных систем не нашел надлежащего научного обобщения. Недостаточно развиты научные основы их анализа, проектирования и эксплуатации, возможности формирования общих подходов' к построению теоретических основ автоматизации проектирования и управления городскими структурами.

В этих условиях тема диссертационного исследования, связанного с теорией и практикой развития интеллектуальных информационных технологий и систем в территориально-экономическом планировании,

градостроительном проектировании и управлении развитием городов и регионов, становится весьма актуальной как в теоретическом, так и в практическом аспекте.

Связь темы диссертации с государственными и региональными научными программами. Работа выполнялась в связи с программами НИР Минприбора СССР на 1986-1989 гг. тема "Разработка системы автоматизированного проектирования и развития региона" (САПР-Регион), программами научных исследований и разработок Челябинского облисполкома, администраций Челябинской области и г. Челябинска, концепциями и программами системной информатизации Уральского региона, Челябинской области и г.Челябинска. .

Целью диссертационной работы язляется разработка теории и практическая реализация автоматизированного проектирования и управления городов и регионов, позволяющих на основе интеллектуальных информационных технологий, сетей и систем формировать в современных условиях научно обоснованные стратегии развития городских структур, совершенствовать процессы автоматизации территориального планирования, управления к градостроительного проектирования.

Поставленная цель определила следующие основные задачи исследования:

проанализировать состояние и проблемы информатизации городских структур, процессов проектирования и создания САПР городов и регионов, систем автоматизированного управления, а также использование электронного картографирования в городских инфраструктурах;

. - сформулировать теоретические концептуальные принципы создания информационных технологий и систем в проектировании и управлении городов и регионов, выявить информационные взаимосвязи задач планирования, проектирования и управления городскими структурами;

- разработать постановку задачи формирования информационно-вычислительной системы территориального планирования, муниципального управления и хозяйства; выработать основные требования к вычислительному комплексу, техническим средствам и проблемно-ориентированным геоинформационным оболочкам;

- создать модель комплекснойавтоматизации проектирования и развития городов и регионов, сформировать унифицированные требования к системам автоматизированного проектирования городских структур, видам обеспечения и др.;

- разработать постановку задачи и на основе экспериментальных исследований сформировать модель оптимального развития улично-дорожной сети города во взаимосвязи с управлением движения и реконструкцией улично-дорожной сети; °

- оценить значимость, эффективность и интеллектуальность-использования информационных технологий и автоматизированных систем

проектирования и управления в развитии городов и регионов, осуществить экспериментальную реализацию и практическое внедрение положений и разработок диссертационного исследования.

Методы исследования. Для решения поставленных в работе проблем и задач использовались методы математического моделирования, информационной и дискретной математики, математической теории топологии, теории вероятностей и математической статистики, исследования операций. Экспериментальные исследования включают натурные наблюдения и результаты моделирования на ЭВМ.

Научная значимость работы состоит в создании нового, комплексного подхода к проблеме автоматизации проектирования и управления городскими структурами, основанного на учете информационных взаимосвязей задач территориально-производственного, социально-экономического планирования, управления и градостроительного проектирования городов и регионов с помощью разработанных в диссертации методик и рекомендаций.

В диссертации впервые формализована оценка эффективности автоматизированных систем проектирования и управления городскими структурами как интеллектуальных систем на основе топологического анализа в многомерных пространствах.

Научная новизна диссертации обусловлена:

1. Разработкой типологии, теоретического базиса и концептуальных принципов создания . информационных, технологий и систем в проектировании и управлении городов и регионов.

2. Исследованием не рассматриваемых ранее аспектов проблемы взаимосвязи планировочных характеристик городов и регионов с показателями эффективности территориально-экономического планирования и управления. - . •

3. Созданием методики проектирования систем информационной подготовки управленческих решений территориально-производственного и социально-экономического развития городов и регионов.

4. Разработкой унифицированных проектных решений автоматизированного проектирования городских структур.

5. Формированием метода развития улично-дорожной сети и управления движением транспорта на основе оригинальной модели организаций движения и анализа мероприятий по развитию планировочной структуры города.

6. Получением методики и научно экономически обоснованных рекомендаций по выбору информационных вычислительных и графических систем для различных условий и характеристик городских структур.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются результатами использования разработанного в диссертации комплексного подхода автоматизации проектирования и управления городскими структурами, предложенных

автором методики информационной подготовки управленческих решений территориально-экономического развития городов и регионов, моделей и алгоритмов автоматизированного, проектирования городских структур, организации движения транспорта на улично-дорожной сети города в научных исследованиях, опытно-конструкторских работах и проектах систем автоматизированного проектирования, планирования и управления.

Практическое значение работы заключается в возможности повышения качества аналитической проработки проектов системной информатизации городов и регионов, информационно-вычислительных сетей и систем автоматизации проектирования и управления городских структур, базирующихся на комплексном подходе к развитию и оценке их эффективности и интеллектуальности.

Использование разработанных в диссертации моделей, алгоритмов и программ позволит сократить затраты времени проектировщиков и повысить эффективность проектных решений по развитию и реконструкции городских структур, автоматизировать наиболее трудоемкие процедуры анализа и подготовки управленческих решений по вопросам территориально-производственного и социально-экономического планирования и управления, осуществлять обоснованный выбор систем, сетей и программных комплексов в инфраструктурах городов и регионов.

Формируемые в процессе внедрения систем автоматизированного проектирования и управления городскими структурами банки данных территорий, предприятий к организаций, госимущества и частной недвижимости, жилищного фонда, сооружений, коммуникаций и др. могут использоваться как властными органами в целях оперативного управления и решения иных -аналитических задач, так и различными рыночными структурами и населением в самом широком аспекте при обеспечении санкционированного доступа к хранимой информации.

Реализация результатов работы. Научные результаты работы и практические рекомендации внедрены в нескольких десятках научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, информационно-вычислительных сетях и системах администраций Челябинской области, г.Челябинска и районов, главном управлении по архитектуре и градостроительству, Челябинской областной государственной автомобильной инспекции, ГАИ г.Челябинска, санитарных эпидемиологических станциях Челябинской области и г.Челябинска, УВД г.Челябинска, областном - управлении "Челяброспечать", Челябинском областном онкологическом диспансере, управлении капитального строительства г.Челябинска, проектных институтах "Челябинскгражданпроект", "Гипро-коммундортранс" {г.Москва) и др., ВУЗах (Челябинском государственном техническом университете, Челябинском институте культуры), строительных главках (Главюжуралстрой, Главмелиоводстрой (г.Москва), Главсред-уралстрой, Главоренбургстрой), трестах и объединениях (Челябинск-гражданстрой, Востокметаллургстрой, Челябтракторстрой. Челябэнерго-

строй, Киевгорстрой-5, Кургаигражданстрой, Кургакжилстрой, Кургантяж-строй, Орскжилстрой, Свердловскгражданстрой, Свердловскжилстрой, Пинскстрой, Апатитстрой, Минскгражданстрой и т. д.), войсковых частях, предприятиях (ЧТЗ, ЧМЗАП, АМЗ и др.), организациях (Челябавтодор. Агропромдорстрой и т. д.), учреждениях (Челябинское областное агентство "Интурист", АО "Наука, техника и маркетинг в строительстве", АОЗТ "СИА" ЮУБК и др.).

Выводы и положения диссертации - использованы при разработке концепций, программ и проектов системной информатизации Уральского региона, Челябинской области и г.Челябинска.

Результаты диссертационной работы используются также в научных исследованиях и учебном процессе в Челябинском государственном техническом университете,; Челябинском научно-производственном объединении "Южуралскстема".

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы доложены и получили одобрение на научно-технических конференциях Челябинского политехнического института (1974, 1975, 1976, 1977, 1979, 1982, 1987, 1992), Ленинградского инженерно-строительного института ^ 1977), Московского инженерно-строительного института (Í97S, 1984), зональных семинарах "Город-транспорт-человек" (Челябинск, 1978, 1980, 1986). всесоюзных научно-технических конференциях (Москва, 1980, 1989), республиканской научно-технической конференции (Вильнюс; 1980), научно-техническом семинаре "Теория и практика интегрированных САПР" (Челябинск, 1988), 17-м международном;, симпозиуме "Логическое управление и интеллектуальные информационные технологии и стратегии" (Варна, 1994), первой', региональной ...конференции "Интеллектуальные информационные технологии и стратегии в . системной информатизации Уральского региона";(Челябинск, 1994), международном конгрессе PTS-95 "Информационные процессы, технологии, системы, коммуникации и сети" (Москва, 1995), международных научных симпозиумах (Токио, 1995; Лондон. 1995;.Иокогама, 1995).

Публикации, . Основные положения, выводы и практические результаты диссертации отражены в 40 научных работах, опубликованных в отечественных и зарубежных изданиях.

Структура U объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения, содержащего основные научные выводы и практические результаты работы, списка литературы и приложений.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. Типологий, теоретический базис -и концептуальные принципы создания информационных технологий и систем в проектировании и управлении городскими структурами.

2. Методика проектирования систем информационной подготовки управленческих решений территориально-производственного и социально-

экономического развития городов и регионов, основанная на комплексном подходе и информационных взаимосвязях задач градостроительного проектирования и территориального управления.

3. Модель унифицированных проектных решений автоматизированного проектирования и развития городов и регионов.

4. Метод реконструкции улично-дорожной сети и управления движением транспорта в городах на основе моделирования транспортных и пешеходных потоков.

5. Методика оценки эффективности и интеллектуализации использования автоматизированных систем проектирования, планирования и управления городскими структурами.

Автор выражает искреннюю признательность академику В.А.Горбатову за научные консультации и методическую помощь при подготовке диссертации. .

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ОЦЕНКА СУЩЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ, ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ БАЗИС И КОНЦЕПТУАЛЬНЫЕ ПРИНЦИПЫ РАЗВИТИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ

СИСТЕМ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ГОРОДСКИМИ СТРУКТУРАМ Щ

Проводимые автором в течение ряда лет исследования по развитию и практическому использованию интеллектуальные информационных технологий и автоматизированных систем в проектировании и управлении городскими структурами показали, что, несмотря на многочисленные научные работы и практические результаты в этой области, не выполнены всесторонний анализ и теоретическое обобщение, позволяющие сформировать стратегию комплексного автоматизированного проектирования и управления территориально-производственного, социально-экономического планирования и градостроительного проектирования городов и регионов. В условиях отсутствия четкой системы развития рыночных отношений как на федеральном, так и на областном и муниципальном уровнях направленность процессов информатизации во всех сферах деятельности носит во многом хаотичный, локальный характер. Информатизация ■ их осуществляется по дескриптивному принципу, впрямую следуя за существующей практикой, когда территориально-экономическое планирование регионов и городов практически не связано с формированием проектов районной планировки, генеральных планов городов, комплексных транспортных схем и т.п. Отсутствуют научные подходы к формализации оценок эффективности автоматизированных систем проектирования и управления городскими структурами как интеллектуальных систем.

В настоящее время эти недостатки еще более усугубились'^ связи с разрушением сложившейся системы управления и хозяйства, изменением территориальных устремлений, нарушением хозяйственных связей и т.д! ИнФаомационная основа управления экономикой территорий городов и

регионов становится все более дифференцированной, а информация -труднодоступной и гораздо более, чем раньше, нуждается в интеграции и анализе для формирования своевременных управляющих воздействий.

Распад крупных и средних предприятий и организаций на мелкие (за год количество предприятий увеличивается в два и более раз) привел в результате к тому, что информационная инфраструктура областей, городов и районов не в состоянии обеспечить получение, обработку, хранение и представление пользователям (в том . числе органам управления) растущих объемов разрозненной информации с требуемым

„качеством и актуализацией.

\ Опыт развития информатизации в развитых странах показывает, что стихийное экономическое развитие не способно обеспечить решение задач территориального и муниципального управления, социальной сферы и развития инфраструктуры, в частности информационной, а проблема информатизации этих сфер приобретает главенствующее (критическое)

5 значение для успешного функционирования исполнительной власти.

Применяемые методы градостроительного проектирования и практика их реализации имеют многочисленные недостатки, главные из которых состоят в том, что система разработки градостроительных проектов не позволяет достичь эффективного использования промышленных, селитебных, коммунально-складских и транспортных территорий; приводит к потере компактности плана в крупных городах, значительной удаленности новых районов от центра; ухудшению расселения населения: увеличению протяженности всех видов коммуникаций с неизбежным при этом ростом и энергопотерь; большим затратам на сооружение транспортно-дорожной инфраструктуры; расползанию сети обслуживания; не обеспечивает эффективного расходования земель за счет рационального повышения плотности и этажности застройки; ограничено в' .рассматриваемых проектно-планировочных вариантах. Система оценки технико-экономических показателей (ТЭП) градостроительных проектов не позволяет в достаточной мере комплексно оценивать их целесообразность, так как отображает лишь количественные изменения жилого фонда и видов его обслуживания, т.е. социально-экономический аспект планирования, но почти не содержит собственно градостроительных показателей эффективности использования территорий, архитектурно-планировочного развития и пространственной организации города, в том числе подземного производства. При этом показатели проектируемого жилого фонда не позволяют осуществлять их информационную увязку с показателями плотности и этажности, а также показателями развития инфраструктур. В целом существующая' система ТЭП недостаточна для оценки ресурсообеспеченности проектов, объемов капвложений на реконструкцию и развитие инфраструктур, координацию с развитием промышленности.

Преемственность решений, принимаемых на различных этапах

градостроительного проектирования, не отвечает требованиям перехода на непрерывную систему проектирования (экономическая и информационная необоснованность положений генплана или проектов размещения строительства вызывает необходимость их корректировки на уровне ПДП; проекты, выполненные на разных стадиях разработки, во многом дублируют друг друга и к моменту реализации часто морально устаревают). Градостроительные проекты недостаточно увязаны с возможностями совершенствования строительной технологии, развития производственной базы и строительных организаций.

На основе анализа генеральных планов ряда городов, электронных систем картографии региональных и городских структур, автоматизированных систем управления движением (АСУД), рекомендаций по динамике развития элементов улично-дорожной сети в диссертации показано, что решение задач управления функционированием и развитием различных инфраструктур городов осуществляется различными ведомствами, без надлежащей увязки и преемственности. В частности, для одной из основных городских инфраструктур - транспортной, практика улучшения организации движения И создания АСУД осуществляется без реализации обратной связи с развитием улично-дорожной сети. Более того, рекомендации по развитию элементов улично-дорожной сети (магистралей, транспортных узлов и др.) даются локально, без учета влияния на систему, что не всегда полезно, а иногда вредно сказывается на функционировании и развитии улично-дорожной сети города в целом.

Разнообразные АСУД решают задачу только оперативного управления движением на заданной улично-дорожной сети. Задача определенич. рациональной структуры, требуемого для нормального функционирования состояния системы не решается. Принципы построения и характеристики АСУД проектируются независимо от развития системы планировки городских улиц и функциональной структуры городов. Поскольку объектом управления в АСУД являются транспортные потоки, то АСУД не могут выдать никаких рекомендаций по совершенствованию магистральной сети города. Это способствует сохранению недостатков улично-дорожной сети, а затем может привести к затруднениям при ее реконструкции. Аналогичная картина имеет место в проектировании и функционировании других инфраструктур городов, что с системной точки зрения не может быть достаточно эффективным, так как даже получение локальных оптимумов по отдельным элементам и слоям городских инфраструктур не дает возможности достичь глобального оптимума территориальной, архитектурно-планировочной к инженерно-транспортной организации города. „

В диссертации обосновано, что общее архитектурно-композиционное ! решение города и его функциональная структура требуют эвристического, ' комплексного подхода к решению вопросов территориально-экономического развития, проектирования, управления и хозяйства, обеспечиваю-

щих рациональное использование земель, расселение населения, зонирование и застройку территорий, развитие улично-дорожной, транспортной, коммуникационной и обслуживающей сетей, экологическую безопасность и др. В этой связи одним из основных принципов организации развития территориально-экономического планирования, градостроительного проектирования и муниципального управления становится формирование стратегии информатизации городов и регионов, основанной на единой современной картографической базе, функционально, технологически, информационно и организационно связанных геоинформационных и экспертных системах и программно-технических комплексах. ^ В формировании комплексного подхода автоматизации городских структур важная роль принадлежит исследованиям типологии, принципам и методике развития интеллектуальных информационных технологий и систем. В диссертации сформирован теоретический базис и сформулированы концептуальные принципы создания информационных технологий и систем в проектировании, управлении и хозяйстве городов и регионов, рассматриваемых на основе топологического анализа в многомерных пространствах как очень сложные, динамические, стохастические системы, поведение которых характеризуется большим разнообразием. Управление и развитие таких систем - очень сложные процессы, состоящие из регулирования к собственно управления. Последнее определяет динамику параметров системы на протяжении длительного промежутка времени (плакирование и проектирование), а регулирование поддерживает характеристики системы в рамках заданных ограничений (оперативное управление и хозяйство). Взаимосвязь . этих процессов определяет целесообразность .комплексного подхода к .их исследованию и развитию на основе прескрйпгквного принципа, стратегия которого должна быть направлена ..на'Xавтоматизацию'- территориально-экономического планирования., управления и проектирования городов и регионов на качественно новом уровне, обеспечивающем формирование и (поддержку информационных-'ресурсов на единых банках данных, картографической подоснове и системе взаимосвязанных, моделей и программ.

Сформирована '■ методология созда н ия__интегр и ро в а н н о й системы тер^ит_<?рнадьнаг:о и -управления.; и . градостроительного

проектирования, обеспечивающая информационную основу' управленческих и. проектных решавши на всех уровнях с учетом эффективности и интеллектуальности используемых информационных технологий, сетей и систем.

По сути в . этой. . системе будут сосредоточены ресурсные характеристики производственных и непроизводственных субъектов, возникающих в процессе хозяйственной и иной деятельности, на основе которых могут быть получены новые обобщающие показатели, созданные в самой системе посредством специальных алгоритмов и программ, в результате чего появляется возможность получить специфические

информационные возможности, формирующие решения - воздействие на элементы системы, а так же саму систему управления в целом.

Системы такого типа должны удовлетворять следующим / требованиям:

- обеспечение информационного сервиса для всех звеньев территориальных и муниципальных органов управления, проектных и плановых организаций, других социально-экономических структур;

- состав показателей системы должен соответствовать составу пользовательских интересов, а обновление информационных потоков -периодичности принятия управленческих решений;

- технические средства и информационные технологии должны обеспечивать ответы на все запросы пользователей по информации, хранящейся в системе;

- система должна быть настраиваемой на - гибкую структуру хозяйственных связен и рыночный механизм, т.е.. обладать адаптивностью к изменениям структур и форм управления экономикой;

- информационное и' программное обеспечение системы должны позволять производить как агрегированное на любом уровне, так и специфицированное получение информации, базироваться как на локаль- | ных, так и на общероссийских и международных каталогах и иормати-вных банках данных.

Без разворачивания процессов автоматизации" обработки данных на уровне городов и регионов все ■ попытки создания' даже самых совершенных систем на отдельных уровнях -неизбежно будут носить локальный характер, причем ' отсутствие; тенденций к интеграции и распределению баз. данных чревато;' и тегг,- что технические и технологические различия в'этих отдельны* системах будут нарастать и со временем, когда рано . или поздно ■ возникнет необходимость их интеграции, расходы на объединение будут соизмерит» • с затратами на новую интегрированную информацйЬнко-вьикслктельную систему.

Оперативность принятия решений з планировании, проектировании и управлении определяет необходимость быстрого поиска и анализа информации, что делает роль вычислительной 'технику ключевой, так же как и программно-технической среды, включающей всю инфраструктуру процесса получения и анализа данных вплоть до рекомендаций по . принятию решений (вычислительные сети, каналы связи, банки данных, программы управления базами данных, геоинформаииашше, информационно-поисковые, расчетно-логические и экспертные системы).

При развитии систем коллективного пользования, кроме создания собственных банков данных, органы территориального и* муниципального управления смогут часть информации получить из баз данных организаций, входящих в систему, что может быть достигнуто при условии обеспечения общих стандартов. .,

Формализация процедур оценки интегрированных гштоматизнрован-

ных систем проектирования и управления городскими структурами как интеллектуальных систем осуществлена в развитие теоретических

С положений, сформулированных в работах акад. В.А.Горбатова. А.В.Чечкина, Р.П.Чапцова. В диссертации предложен подход к формализации оценок эффективности и интеллектуальности автоматизированных систем на основе топологического анализа в многомерных пространствах.

Сбор, накопление, пополнение и обработка данных в автоматизированных системах проектирования и управления городскими структурами однозначно увязаны с семантическими указателями из опорного множества объектов, что позволяет производить определенные манипуляции с этими данными, характерные для интеллектуальных систем. Топологический анализ информационных систем как комплекс инструментальных средств, обеспечивающий анализ интеллектуальности, основан на следующих базорых интеллектуальных структурах:

1. Интеллектуальный идентификатор (ИДЕИ)

<ИДЕН> = { А, п. w, а, Ш },

где А - множество объектов предметной области (опорное множество);

я - подмножество А, являющееся классом эквивалентности по какому-либо признаку;

w - семантическая достоверность сведения об объекте;

С - семантический указатель объекта из опорного множества А:

Ш - шкала понятий для множества Л.

Интеллектуальный идентификатор выполняет в системе функции идентификации данных об объектах предметной области по существующим семантическим указателям, решая задачу интеллектуального распознавания объектов.

2. Интеллектуальный исполнитель (ИСП) представляет собой интеллектуальную структуру, позволяющую по данным об объекте а из опорного множества А отыскать конкретный объект и (при необходимости) осуществить операции по его воплощению в предметной области.

3. Интеллектуальный накопитель (HAK) также выполняет функции интеллектуальной системы, состоящие в пополнении данных об' объекте (для автоматизированных систем проектирования и управления городскими структурами - это сведения о территориях, зданиях, сооружениях, коммуникациях и т.п.) от различных источников из множества А, формируя соответствующие базы и банки данных территориального и муниципального управления.

Формульные соотношения интеллектуальных накопителя и исполнителя аналогичны интеллектуальному идентификатору.

4. Интеллектуальный модификатор (МОД) осуществляет функции преобразования данных:

{ Л, 71, V/, а, Ш } => { А', я, IV. а', ИГ }

из одного множества А в данные об объектах другого множества А' со шкалой понятий (перечнем свойств) Ш\ При совпадении опорных множеств А . и А' данные об объекте а е А преобразуются модификатором в данные о том же объекте (сингулярные модификаторы). Свойство сингулярности весьма характерно для автоматизированных систем проектирования и управления городскими структурами.

5. Интеллектуальный анализатор (АНАЛ), выполняющий функции анализа и оценки эффективности системы с учетом интеллектуальности и других основополагающих характеристик.

6. Интеллектуальный синтезатор {СИИ), осуществляющий синтез новых характеристик, свойств и возможностей системы на основе сформированных баз знаний о предметной области в целом и самой системе, в частности, с помощью искусственного или естественного интеллекта.

На основе представленного набора интеллектуальных структур можно анализировать или формировать на множестве компонент предметной области топологию интеллектуальности посредством понятия интеллектуальной системы:

Я/, = { Я/. ц)<

где - множество компонент предметной области для 1-й системы;

- топология ¡-й системы, включающая базу топологий в виде набора базовых интеллектуальных структур;

При = 0 любая из рассматриваемых систем не является интеллектуальной.

Формализация процедур оценки интеллектуальности систем должна осуществляться совместно с оценкой их эффективности и конкурентоспособности.. " . ,

= { Д,. Ф,-. С,. Р,* Е, Ь

где ф

- множество компонент функциональной модели ¡-й системы;

С, - множество компонент структурной модели ¡-й системы; . р( • множество компонент программного обеспечения 1-й системы; - множество компонент информационного обеспечения ¡-й

системы;

- множество характеристик эффективности 1-й системы.

Все указанные компоненты и. характеристики для конкретных систем всегда больше нуля. Более сильная топология соответствует более высокому уровню эффективности и конкурентоспособности системы. .

Обоснование положений по интеллектуальности систем сформулировано в диссертации в виде доказательства леммы и трех утверждений на основе логико-математических построений.

Предложена методика оценки уровня эффективности и интеллектуальности автоматизированных систем проектирования и управления городскими структурами на основе обобщенного алгоритма, реализующего следующие процедуры:

1. Устанавливается принадлежность конкретной автоматизированной системы проектирования или управления городскими структурами (ее компонент) к классу эквивалентности интеллектуальных систем. Для этого множество автоматизированных систем и их компонент предполагается разделенным на два эквивалентных подмножества - систем, имеющих качества интеллектуальности и не имеющих этих качеств:

Ма ~ Мг ^ А/.у

Если имеется хотя бы одна компонента из набора базовых интеллектуальных структур, то эта структура относится к интеллектуальным структурам (М,) -

2. Определяется уровень интеллектуальности и -эффективности автоматизированной системы по отношению к принятому эталону, для которого сформирован набор качеств, характеризующий каждый базисный элемент интеллектуальности и эффективности из всевозможных, которые могут быть присущи любой конкретной структуре.

В многомерном пространстве признаков (характеристик) фиксируется точка Ке-

1{е = ъиргетит (К).

Для рассматриваемой автоматизированной системы проектирования (управления) определяется точка близости к эталону; М[ 1 Ке) -

При этом:

1- 0 <= М/ .£<?)<="! «ри Ы1 * Ке ••

2- М\ > = 1пРиМг- = Ке-*-Р( М1,-КеУ*р(Ке, Л//)-.

Интеллектуальность и эффективность принимают значения в промежутке от нуля до единицы.

Представленная методика открывает возможности сравнительного определения уровня интеллектуализации и эффективности любых автоматизированных систем по мощности базиса топологии, самой топологии, а также по функции сходства с эталоном интеллектуальных систем данного класса в пространстве обобщенных критериев с учетом характеристики каждого компонента интеллектуальности.

Экспертный модуль, выполненный на основе приведенного обобщающего алгоритма, органически вписывается в состав инструментальных средств интегрированной информационно-вычислительной системы областного и муниципального управления.

В качестве основных направлений и условий успешного развития 1 " информатизации городских структур целесообразно выделить следующие:

- формирование и развитие компьютерно-технической базы и инфраструктуры информатизации области, городов и районов, включая аппаратную основу средства сбора, подготовки, передачи, обработки и хранения данных;

- развитие технологической базы информатизации, включая совершенствование существующих, создание и приобретение новых информационных технологий;

- развитие программной основы информатизации, содержащей все виды программного обеспечения;

- создание условий для развитая информационных систем общего пользования, индустрии по переработке информации, а также подготовки специалистов и населения области в вопросах информатики;

- обеспечение поддержки и приоритета автоматизированной обработке данных на основе программ информатизации, проведение необходимых научно-исследовательских . и прикладных работ по информатике. ^ ^

Стратегия создания и развития информационных технологий и . систем в планировании, проектировании и управлении городов и регионов обуславливается необходимыми функциональными и техническими требованиями, основанными на ряде следующих концептуальных принципов их формирования и функционирования: Л

- целесообразной централизации (информационная инфраструктура для. нормального развития нуждаемся в необходимой централизации внешних воздействий, так как не является саморазвивающейся, поэтому без создания системно-координационных центров информационной инфраструктуры процесс информатизации останется хаотичным);

расширяемости, технической надежности ■ и. модульности построения (областные и муниципальные информационные инфраструктуры не могут проектироваться как даже весьма сложные прикладные системы, так как перечень их задач и функций постоянно изменяется, поэтому необходимость их расширения, модульности построения позволит-

осуществлять наращивание и передислокацию, а надежность технических средств и передачи данных - обеспечивать устойчивость работы и преемственность прикладных разработок при .переходе на более современное оборудование);

- обеспечения необходимой автономии локальных сетей и систем (реализация этого принципа даст возможность развития прикладных подсистем и автономность в разработке, функционировании и подключении пользователей, > чьи прикладные системы работают независимо, не участвуют в создании, и обслуживании информационной базы и являются внешними пользователями);

- рациональной последовательности разработки функциональных подсистем (диспропорции в оснащении информационной и иной обеспеченности деятельности различных городских служб и структур, ограниченность финансовых ресурсов и другие факторы, предполагают осуществление ранжирования и отбора; функциональных подсистем, в качестве критериев которых могут. испол^зоваться: ;. эффект для экономики и деловой активности, важность .6 формировании управленческих решений, финансовая отдача или неотложность получения социального эффекта); .

- соответствия унификации,, международным стандартам и правовым нормам (соблюдение принципа " обуславливается . унификацией и стандартизацией , программной . среди, интерфейсом . пользователей функциональных подсистем для внутренних пользователей, а также -

, протоколами взаимодействия фуюшиональныхподсистем с центром и \между собой для всех пользователей/включая внешних). ,

С формально-теоретической точки зрения для обеспечения системного единства достаточно только стандартизации протоколов взаимодействия. Однако с точки зрения технологии разработки и эксплуатации информационной инфраструктуры региона {города) требования унификации программной среды и интерфейсов для внутренних пользователей представляются совершенно необходимыми для обеспечения:

- обозримости системы; ' .

- централизованной поддержки разработки, эксплуатации и развития функциональных подсистем; 1

- централизованного обучения и .переподготовки кадров пользователей функциональных подсистем.

Соблюдение принципа соответствия международным стандартам и правовым нормам должно обеспечить возможность встраивания в мировую информационную среду, подключение к национальным и международным сетям передачи данных и обеспечений доступа к международным банкам и базам данных.

Информационные взаимосвязи и возможности использования интеллектуальных информационных технологий и систем на этапах территориально-экономического планирования, управления и градостроительного проектирования отображены на рис. 1.

Проект районной планировки административного района

Автоматизация расчетов эффек тивмости систем расселения и размещения объектов промышленного и грвхданского строительства, дорожно-транспортных соору хений имхенер-ньгх коммуникаций

Автоматизация расчетов грузовых и пассажирских перевозок, сети маршрутов пас-свхирского транспорта Автоматизация организации и регулирования

дорохного даи-хекия

Генеральный план города (на 20 лет)

Компл! - транс! схема :ксиая юртнля

Проект организации двмхения

Комплексная программа научно-технического прогресса (на 20 лет)

Автоматизация календарного планирования производства работ, сетевой модели застройки города

Проект основных

направлений

экономического и

социального

развития

(на 1(1 нет)

Проект размещения строительства на первой очереди (ив 5 лет)

Автоматизация расчетов рационального использования территории, планировки района

Автоматизация расчетов экономической эффективности застройки, инхенерной подготовки территорий, размещения виутримикрорайонных коммуникаций, проездов и автостоянок

План капиталь-

ного строитель-

ства

План комплексного экономического и социального развития города (на 5 лет)

I

Автоматизация расчетов эффективности кдпи-талоелох^миЯ по охране среды, систем обслухм-вания и отдыха

Проект застройки

хилого

микрорайона

Рнс.1. Использование интеллектуальных информационных технологий и систем на этапах территориально-экономического планирования управления и градостроительного проектирования

КОМПЛЕКСНАЯ АВТОА1АТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ГОРОДСКИМИ СТРУКТУРАМИ

В диссертации разработана постановка задачи формирования интегрированной информационно-вычислительной системы территориального планирования и муниципального управления, представлена модель комплексной автоматизации проектирования и развития городских структур, сформированы основные требования к вычислительному комплексу, техническим средствам, видам обеспечения, системам электронного картографирования, проблемно-ориентированным программным комплексам.

В формировании интегрированной информационно-вычислительной системы территориального планирования, муниципального управления и хозяйства одним из главных элементов является создание системы комплексной автоматизации градостроительного проектирования, включающей подсистемы:

- формирования и ведения информационной базы проектирования;

- технико-экономического обоснования развития территорий и размещения строительства; .

- эффективности расселения населения;

- технико-экономического обоснования застройки селитебных территорий;

- развития инфраструктур; .

- формирования оперативных справок.

Система ориентирована на автоматизацию проектных процедур и операций по формированию документов и технико-экономических расчетов на основных этапах разработки градостроительных проектов, обеспечивая пользователей .оперативным получением информации с учетом санкционированного доступа в зависимости от уровня ее секретности, и программно-техническими средствами, .позволяющими проектировщикам формировать, анализировать и осуществлять выбор вариантов градостроительных решений. В: работе представлено . подробное описание системы унифицированных .-проектных решений САПР города," состава проектных процедур и операций, алгоритма н • компонент ... автоматизированного проектирования." В'качестве базового слоя используются топографогеоде-зические данные о территориях,'.включающие метрическую и семантическую информацию. Информация ' базового слоя • должна храниться в центральном-сервере сети,, но может также содержаться и в серверах локальных сетей организаций пользователей-

В составе ; информационного обеспечения САПР должны содержаться: система классификации'и кодирования, нормативно-справочная информация,'метрическая информация" о базовом слое {картографической'подоснове), .территориях, рельефе, гидрологии, гидрографии и геоботанике земель, землепользователях, зонировании, промпредприятиях, застройке, учреждениях обслуживания, транспортных, и инженерных сетях, коммуникациях, расселении населения, экологическом состоянии.

Основным носителем метрической информации служат карты и планшеты. Проектные решения по вводу, корректировке и установлению связей между метрической и семантической информации подробно описаны в документации рабочего проектирования типового проектного решения САПР.

Идея формирования градостроительного банка данных города строится на следующем. Подготовка метрической информации о территориях сосредоточивается обычно в специализированных, организациях по подготовке цифровых карт (ситуация для г. Челябинска описана в диссертации), а все остальные сведения, необходимые для градостроительного. проектирования, находятся .в. Главзрхитектуре, проектном институте "Гражданпроект", городском. комитете по землеустройству, муниципальном предприятии технической, инвентаризации и др. Основная часть этих данных, используется внутри - этих организаций, но определенная (агрегированная) часть ее необходима для градостроительного проектирования и используется другими организациями. Таким образом, целесообразно в градостроительный банк данных города передавать только часть данных (стандартизированное ядро) имеющейся в указанных организациях . информации. " Детальная информация по соответствующим разделам •' комплектации должна храниться, корректироваться в местах ее формирования, т.е. быть распределенной по основным ее владельцам и потребителям. Это; позволяет создать наиболее удобные условия для формирования,\обработки, хранения и накопления информации, рациональную? организацию обмена: данными для всех заинтересованных сторон,, 'включая' адггйиистрацига города и Глзвархитектуру, где должен содержаться градостроительный банк данных города, являющийся частью общегородского банка данных (рис. 2).

Программное обеспечение САПР в сво&м составе, содержит:

- программы для ввода и коррекции метрической информации, конвертации форматов И' установления связей метрической и семантической информации;

- электронные графические оболочки по актуализации карт с необходимым уровнем детализации, позволяющие Эксплуатировать прикладные модели; . ' ■ ■ -

- программы, работающие со средой электронных графических оболочек по решению конкретных задач подсистем САПР;

- программы по решению аналитических и расчетных задач подсистем САПР, не связанных с обработкой графических данных.

Необходимость работы как с картографической. информацией, удовлетворяющей единым стандартам для всех подсистем', и разнородной семантической информацией, которая может обрабатываться в .принципе различными СУБД, определила тот факт, что программы, работающие с картографической информацией, должны быть структурированы и объединены соответствующим образом, Программы по решению аналити-

Ввод информации

Ввод информации

Проблемно-ориентированные ннфор. системы

Проблемно-ориентированные инфор. системы

Ядро БД

Ба»ы данных организация

Проблемно-ориентированные инфор. системы

Ржа.2. Прмтхгаг организация оОцогородсхого банка дашвос /ма примере г. Челябинска)

ческнх расчетных задач могут быть менее взаимосвязанными. Программное обеспечение должно обеспечивать возможность подключения новых подсистем и задач.

В качестве создания электронной подосновы системы автоматизированного градостроительного проектирования могут использоваться:

- программы подготовки электронных карт TNT MIPS;

- программы создания картографических баз Arc CAD;

- программы просмотра картографических баз данных Arc VIEW.

Для общегородской информационно-вычислительной системы

г.Челябинска в качестве базовой СУБД выбрана система Oracle версия 7.0. Однако разработанная в диссертации система позволяет использовать и другие СУБД современных версий, такие, как Sybase, Informix, Ingres.

Формирование интегрированной информационной системы должно обеспечивать поддержку целого ряда многопользовательских банков данных, основными из которых являются:

- градостроительный банк данных;

- банк данных юридических лиц;

- банк данных физических лнц;

- банк данных экономической информации;

- банк данных учета жилищного фонда;

- банк данных рабочих мест;

- банк данных госимущества;

- банк данных учета землевладельцев;

- банк данных частной недвижимости;

- банк данных правовой и юридической информации;

- экологический банк данных. __J

Возможности интегрированной информационно-вычислительной

системы должны обеспечивать ведение непрерывного мониторинга за состоянием окружающей среды, изменением экологической ситуации в городе и районах, создание системы контроля за использованием городских территорий, использование экспертных систем и исследований по различным направлениям жизнедеятельности (оптимальных объемов производства и закупок, формирования трудового потенциала и социальной инфраструктуры, оценки инвестиционных проектов и программ и др.). Интегрированная информационная система должна в первую очередь обеспечивать:

информационную поддержку решений;

функционирование САПР экспертных и геоинформационных систем;

графическое представление и необходимую детализацию данных о территориях, знаниях и сооружениях, инженерных и транспортных коммуникациях, экологии и т.п. —

Важным моментом при этом становится интеграция информационных сетей и систем управления и обработки данных в глобальную информационную сеть федеральных, областных и муниципальных органов

управления области, предоставляющую пользователям удобства и сервисные возможности мощной интегрированной информационной системы.

Вычислительный комплекс информационно-вычислительной системы обеспечивает возможность: " -

параллельной работы на несколько десятков пользователей; наращивания дисковой памяти до десятков Гбайт; непрерывной работы системы; независимости работы пользователей;

использования IBM PC совместимых компьютеров в качестве удаленных рабочих станций; : .

связи с удаленными пользователями; .

поддержки локальных пользователей в определенном радиусе. Система программного обеспечения узла сети поддерживает: многопользовательский и многозадачный режим работы; разделение доступа пользователей к ресурсам на основе уровней привилегий; .. '. ' ; ■ V.-.-'.-' ','7'

протоколирование работы пользователей и учет потребляемых ресурсов; . . .''■ ■ .'."'"■....■•"■"' ''.■'■;./ : ■ ■' ■

ведение баз данных и разделение доступа к базрм данных; шршрутизацию запросов пмьзователей -и организацию обмена файлами и сообщениями между пользователями и группами пользователей; . \"'V,'•--..'■■.'.''"''•"■'.■■.•'■'-••

выход в сети более высоких уровней {республиканские . и •.^международные). .V••■".-.7- '

Внедрение разработанных в диссертации моделей территориально-экономического планирования и градостроительного проектирования городов и агломераций позволяет осуществить интеграцию и автоматизацию расчетов трудоемких, многовариантных задач по стратегическим вопросам социально-экономического, территориального планирования и градостроительного проектирования, а также обеспечить. повышение эффективности руководства и регулирования управленческими воздействиями органов власти, управления и муниципального хозяйства. В перечень "задач и программных комплексов, разработанных и внедренных при активном участии и под.руководством автора, входят следующие основные задачи территориального и . социально-экономического планирования и управления:

формирование автоматизированного свода намерений предприятий (организаций) и объединений; '..-.•

анализ и прогноз развития народного хозяйства области по формам собственности;

формирование прогнозных показателей капитального строительства; формирование прогнозных показателей развития промышленности (по отраслям, министерствам, ведомствам);

формирование титульных списков в разрезе городов области;

универсальная обработка показателей капитального строительства; формирование планов проекгно-изыскательных и строительно-монтажных работ по области;

распределение ассигнований из. бюджета области на год по заказчикам за счет централизованных капиталовложений;

формирование прогноза по вводу больниц, детских садов, жилых домов, школ, поликлиник и коммунальных объектов;

расчет проекта плана капитального строительства области на год; формирование объемов реализации . бытовых услуг по области (городам и районам) за год*.

анализ выполнения плана капитальных вложений и СМР на объектах промышленности;

учет работы межведомственных комиссий по размещению производительных сил;

расчет отчетных и плановых задач по местному хозяйству; формирование плана социально-экономического развития области; расчет проекта показателей сводного финансового баланса городов и области;

расчет материального баланса области (города). Общая структура интегрированной общегородской информационной системы представлена на рис. 3.

Эксплуатация интегрированной Системы позволяет во много раз ускорить формирование документов экономического и социального развития областей, городов и районов, а также технико-экономических показателей градостроительных проектов, принятых на их основе. При этом, обеспечивается высокий уровень -эффективности и интеллектуальности автоматизированных систем, необходимый для анализа, оценки и принятия решений по выбору стратегии регионального и городского развития на этапах как перспективного планирования, так и оперативного управления. ■'•.•'

РАЗВИТИЕ ГОРОДОВ ВО ВЗАИМОСВЯЗИ С УПРАВЛЕНИЕМ И

ОРГАНИЗАЦИЕЙ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ ПОТОКОВ Транспортная система города язляется основой, его планировочной композиции и наиболее важной городской инфраструктурой, определяющей развитие уличпо-дорожной. сети, , систем массового пассажирского транспорта, городски^ транспортно-планировочных узлов, инженерных коммуникаций я др. В рамка;--: автоматизации проектирования городских структур- в диссертации разработаны постановка и математическая модель - развитая улично-дорожной сети города при оптимальной организации движения транспорта.

С точки зрения организации движения целью функционирования улично-дорожной сети является "пропуск,-транспортных потоков через систему магистралей города с" заданными' режимами движения".

Информационные системы, банки данных, инвестиции,концептуальные проекты, программы и другие управляющие воздействия

Федеральный уровень Региональный уровень Областной уровень Районный уровень

L__I

Интегрированная геоинформащюнная система и банк данных города

| территориальный слой

Земельный хадэстр Адаи'шсгрз'птно-тср-

риторнальное деление Гр<1достроя:с.-п>1г .

зоиироминс Регн страниц земле-влалсинЯ

фчКХЦНОНалЬНОС

зонирование, плширо-й ЛНЫС ОГ/31Г/ синя и р;*кми

9

слон объемно-просг-рмсгамшых сооружений н объектов

Размещение жнлищ-кш, промъшшенньк, коммунальных н прочил 051С»'70Й, Лапше темшческой ичрС|пар1пацин, данные дежурных и

ГП!ераиьно|о планов

нпроектов

слой инженерного оборудования

ТСррКТС.рИЙ Тран.-nopnnjc илист-рали«сооружения, ьодоснабжснкс, пнатзлспласизбже-икс, электроснабжение raí, связь. дрена»-, благоусгройстио,

санитарная очистка

Территорий

слон 1Кологаческ-ого состояния среды

Данные загрязнения воздушного бассейна,

поверхностях и /.сдамии* сох по'т

н донных ОТНОЖСНИЙ, территорий радиационными, радноиаг* нлниии, шумовыми и другими воздеиетсшячи

слой проюводст-венноокоиоми-ческого развития

Нн^орчйшмо состоянии нроизвод-сгеснних объсюх>в, тсрритиримыго-произьо.'.ственном и зхоночичесхом планировании, технкхо-экономнчрскнх показателях разритмя территорий н произволен*

I

СЛОЙ СОСТОЯНИЯ ! социальной

Сведенкяорассе-) лении населения,! дислохацни ¡обюсгоа еоциаль »ой сф-ри, фииап сироваиии и состоянии социальных процессов, проблем» явлений

Проблемно-ориентированные информационные системы организаций-пользователей общегородской информационной системы

1 /'"* Рпс.З. Структура интегрированной общегородской информационной система

В качестве критерия эффективности работы системы могут быть использованы суммарные потерн времени транспортных средств на пересечения улично-дорожной сети. Чем меньше эти потери, тем больше скорости сообщения, следовательно, выше производительность и ниже себестоимость автомобильных перевозок. Это соответствует закону экономии времени, являющемуся всеобщим экономическим законом. Целесообразность использования указанного критерия подтверждается и тем, что продолжительность светофорного цикла, минимизирующая транспортные задержки, одновременно минимизирует расход топлива и выброс углеводорода и угарного газа, способствуя уменьшению загрязнения городской среды. '

Однако оценить целесообразность мероприятий . по реконструкции улично-дорожной сети, связанных с большими денежными затратами, с помощью данного критерия невозможно. В этом случае ему должен быть найден стоимостной эквивалент, учитывающий также величины капитальных затрат и эксплуатационных расходов на проведение требуемых мероприятий río улучшению и развитию улично-дорожной сети.

Математическая модель задачи формализована в общем виде следующим образом. Для улично-дорожной сети города с обозначением пересечений (рис. 4) известны ее характеристики и параметры транспортных потоков. ~ .

1 2 к

к+1 к+2 2к

(п-1)к+1 (п-1)к+2 пк

Рис. 4. Схема улично-дорожнойсрети города

Требуется определить' продолжительности светофорных циклов и отдельных фаз регулирования на системе пересечений, при которых суммарные потери времени транспортных средств на перекрестках системы будут минимальны, а также перечень необходимых мероприятий по организации движения транспорта и реконструкции улично-дорожной сети города. 7

Обеспечение заданных режимов движения по магистралям, пропускной способности перекрестков и безопасности движения образует систему ограничений:

да . пот г. , . дз ,,пот о ,

t|,rt|,l ¿>octU+ - +tk,l Оост k.l S Ti:Ji .

tk?2 + tk!2T ¿ост k.2+ - +tlT Soct 1,2 5 Tk.j !

...... • • : ■ • ....... (1)

t(n-J)k-H,i + t(n-i;>k+l,l Socr(n-l)+U + + tnk.l+ ink.l &стпк.1 S T(n-I)k-H:nk ;

да . пот x 4.«noT jr <- т-

lnk,2 lnk,2 Ooci-k.2 — l(u-l)k+l,2 *(n-l)k+l,2 O0cr (n-l)k+l,2 ь 1 nk:(n-l)k+l •

.Д»+,ПОТ s , . ДВ j.4noT 2 s *r

4,3 11,3 Oorrl,3+ — l(n-I)k+l,3 l(it-l)k+l,3 £>ост(п-|)к+1,3 ll:(n-l)k+)-

t{n-l)k-H,4 + t(n-Tl)k+l,4 &cr(n-J)k+M+ + + ¿ост l.-t S T(„-l)k+l:l ;

tR + tff ¿остк,3+ — + ¿"ост n!:,3 £ Tk:nk :

.да i .пот s , . ¡a ,,nor s . . ™

Ink,4 Ink,4 Oocrnk,4T Ik,4"W Oaстк.4 ь 1 nk:k • ,

XI + У, +2ti ^ tlU = const; Xnl; + Упк +2tnk S 1цпк = «**»:

Xi > 0 , yi > 0; ( i = 1,2,..., nk).

Для каждой магистрали двухстороннего движения (рис. 4) записаны два неравенства, в левой части которых находятся затраты времени, отнесенные на один автомобиль, проезжающий по магистрали, а в правой -задаваемый режим движения. Систему указанных неравенств дополняют ограничения минимальной длительности светофорного цикла, обеспечивающего пропускную способность и безопасность движения на пересечениях улично-дорожной сети.

Неизвестные х;, у;, - продолжительности соответственно фаз и цикла светофорного регулирования являются параметрами для функций: - потери времени транспортного средства, останавливающегося

на j-м направлении движения i-ro перекрестка;

¿)ост.. - доля останавливающихся у светофора транспортных средств

от общей интенсивности движения транспорта на j-м направлении движения i-ro перекрестка.

Выражение затрат времени автомобиля на движение по перегону (f?8) представляет собой отношение длины перегона (Lij) к средней

скорости движения транспорта (Vij). Целевая функция имеет вид ■ !:

Ф = I 'Л = ЕЕ irVocxaNlj rag »и > &

i i j

где "р. - потерн времени транспортных средств на ¡-м перекрестке;

. - средняя интенсивность движения по полосе на /-м направлении ¡-го перекрестка;

^У - количество полос движения на 3-м направлении ¡-го перекрестка,

При нахождении минимума целевой функции определяются длительности циклов регулирования светофоров, обеспечивающих пропуск транспортных потоков на улично-дорожной сети города с наименьшими потерями времени. Если добиться необходимых режимов движения по магистралям методом регулирования невозможно, следует рассматривать такие мероприятия, как расширение проезжей части улиц и создание развязок непрерывного движения. Тогда в качестве целевой функции используется:

Ф, =

+

Ср, - стоимость строительства развязки движения в разных уровнях на !-м перекрестке, руб.; .

Рр! - ежегодные амортизационные отчисления на реновацию и капитальный ремонт транспортной развязки на ¡-м перекрестке, проценты;

ГПр, - ежегодные эксплуатационные расходы (ремонт и содержание развязки) на ¡-м перекрестке, руб.;

ДУц, - величина прироста средней скорости движения на ^м

перегоне >го пересечения за счет реконструкции перегона, км/ч;

Еп - нормативный коэффициент.эффективности капиталовложений;

Ц, - длина ]-го перегона ¡-го пересечения, км;

О?** - стоимость реконструкции ¡-го перегона ¡-го перекрестка, руб.;

Д, - коэффициент суточной неравномерности движения в зоне ¡-го перекрестка;

Эавт- стоимость одного часа простоя автомобиля, руб.

Совокупность компонентов, объединенных в первых квадратных скобках, "оценивает" мероприятия по организации движения на перекрестках улично-дорожной сети. Группировка компонент во вторых квадратных скобках "характеризует" эффективность мероприятий по реконструкции перегонов на системе магистралей города.

— ТС +Р с + ^"Р' + Р мОавт юд

365 I ..

„

21

А

йавт + Еп Су

100 рек

Ш

П

(3)

Однако при переходе к стоимостному критерию необходимо ввести следующие дополнительные ограничения:

т 365 Ср Рр* + . (4)

Ли р -11 Оавт ' Сц^р! '"р1 '

Бавт > £1 с|?ек; (5)

м, - (6)

где Мх • Му " множество соответственно горизонтальных и

вертикальных направлений движения на пересечениях улично-дорожной сети;

Тн. - отраслевой нормативный срок окупаемости.

Ограничение (4) показывает, что стоимость годовых непроизводительных потерь времени транспорта на пересечениях сети, где предполагается разделение транспортных потоков в разных уровнях, должна быть больше затрат на строительство и эксплуатацию развязок непрерывного движения на этих перекрестках, отнесенных к одному году.

Соблюдение ограничения (5) необходимо для того, чтобы сокращение стоимости суммарных годовых затрат времени на пересечениях магистралей, на которых требуется улучшить режимы движения, вследствие реконструкции их проезжей. части, превышало стоимость затрат на расширение этих магистралей. * •

Неравенство (б) означает, что вьшгрйш в затратах времени автомобиля на движение: по хотя бы одной из магистралей, образующих узел, на котором намечается строительство развязки движения в разных уровнях, должен быть больше определенной величины..

Если не удается; получить удовлетворительное решение с помощью указанных мероприятий, следует внести необходимые изменения в структурную схему улотно-дорожной сети, а расходы, связанные с этими изменениями, должны быть уточнены в целевой функции. .

Представленная' модель является задачей нелинейного программирования. Она пригодна ддя анализа улично-дорожной сети и разработки мероприятий по ее - реконструкции для городов, имеющих любую геометрическую схему магистральных улиц, так как принципиально возможно привести запись неравенств в системе . ограничений для магистралей любых траекторий к виду (1). .*

. Модель позволяет рассматривать функционирование улично-дорожной сети города в часовой, сезонной или многолетней динамике, делая возможным использовать ее как в целях оперативной организации движения, так и в качестве одного из инструментов проектирования

развития уличио-дорожной сети. Для определения ограничений и параметров модели и области ее рационального использования потребовались экспериментальные исследования автотранспортных и пешеходных потоков на улично-дорожной сети города с целью выявления закономерностей движения пешеходов и транспорта на элементах сети, влияния плотности улично-дорожной сети и способов организации движения на скорости сообщения транспортных потоков.

В диссертации приведены результаты экспериментальных исследований автотранспортных и пешеходных потоков на улично-дорожной сети, а также анализа решений задачи оптимизации для ряда городов. Полученные в работе закономерности движения транспорта и пешеходов в зависимости от характеристик улично-дорожной" сети, параметров потоков, средств регулирования и организации движения позволили уточнить структуру потерь времени транспортных и пешеходных потоков на пересечениях, разработать метод расчета этих потерь, определить взаимосвязи между показателями улично-дорожной сети и режимами движения транспорта.

Удалось не только уточнить расчетные формулы для определения потерь времени транспорта у линий "стоп" транспортных пересечений, но и получить зависимости, для определения дополнительных задержек автомобилей. осуществляющих правые и левые повороты, а также пешеходов при переходе проезжей части улиц. Определены взаимосвязи между интенсивностями движения транспортных потоков и количеством задерживаемых на Пересечениях магистралей автомобилей при разнообразных условиях движения. Выполнен анализ скоростей сообщения транспорта, величина которых зависит как от параметров транспортных потоков и способов организации движения на пересечениях магистралей, так и от планировочных характеристик улично-дорожной сети. Уточнена применяемая в практических расчетах формула для расчета скорости сообщения транспорта на магистралях. На основании данных натурных обследований получена также эмпирическая формула для расчета скорости сообщения транспортных потоков:

ус = V + 8оа [4,34 + (0.42 Ь - 0,65) V]. - (км/ч), (7)

где V - скорость движения транспорта, км/ч;

§ - доля остановленных на пересечении автомобилей от общей интенсивности движения транспорта;

Ь - длина перегона, км.

Установлено, что скорость движения на перегоне также зависит от расстояний между пересечениями: о

V = 45,4 - 21,7 (Ь - 0,8)2 , (км/ч). (8)

Анализ скоростей движения и данного выражения позволяют сделать вывод о том, что транспорт развивает максимальную скорость движения при длинах перегонов около 800 м, то есть при плотности улично-дорожной сети - 2.5 км/км2.

Получены выражения плотности улично-дорожной сети:

где л- средняя задержка автомобиля у светофора, ч.

Целесообразная плотность улично-дорожной сети может быть вычислена как частная производная (9) по скорости движения:

¿ост

Совместное рассмотрение выражений (9) и (II) позволило определить оптимальное отношение скоростей сообщения и движения:

' УЛ*" = 1 + 2У/А£

V; 2 +ЗУМЯ

(12)

Для обеспечения скорости сообщения транспорта 45-50 км/ч при скорости движения 60 км/ч и доле задерживающихся перед светофором автомобилей, равной 0-6. необходима плотность улично-дорожной сети менее 3.6 км/км2, что соответствует расстояниям между перекрестками более 500-600 ы. Рациональная плотность улично-дорожной сети заключается в пределах 2.0 - 4.0 км/км2.

На основе полученных зависимостей уточнены ограничения модели задачи оптимальной организации движения транспорта на улично-дорожной сети города. Модель относится к классу задач нелинейного программирования. Для ее решения разработан описанный в диссертации алгоритм, по которому задача нелинейного программирования сводится к последовательному решению задач линейного программирования с необходимой корректировкой коэффициентов.

Программа, реализующая данный алгоритм, первоначально была

написана на алгоритмическом языке PL-I и позволяла производить расчеты для городов с числом перекрестков до 600 на ЭВМ типа ЕС. Использование методов характеризационного анализа позволило осуществлять расчеты данной задачи с любым числом узлов на персональных компьютерах IBM PC AT/486 DX -50-60 MHz с объемом оперативной памяти не менее !б MHz.

Анализ результатов- оптимизации выполнен для гг. Челябинска. Саратова и Рязани. Определены оценки эффективности и интеллектуальности данной системы, которые составили соответственно 0.82 и 0.74, показав высокую конкурентоспособность системы.

Представлены рекомендации по реконструкции и развитию улично-дорожной сети указанных городов, базирующиеся на вариантных расчетах задачи для существующих и перспективных параметров движения, а также по оптимальному регулированию и организации движения транспорта на системах магистралей.

Установлено, что между величиной оптимальной продолжительности цикла светофорного регулирования и суммарной интенсивностью движения транспорта на узле существует довольно тесная линейная зависимость, определить которую, однако, без решения задачи оптимизации не представляется возможным, так как параметры регулирования зависят не только от размеров транспортных к пешеходных потоков, но и от геометрической схемы к характеристик улично-дорожной сети города. Получаемая оптимальная дислокация развязок движения в разных уровнях на рассматриваемой системе магистралей обуславливается транспортно-планировочной ситуацией на улично-дорожной сети городов.

Показано, что при высокой плотности улично-дорожной сети значимость' мероприятий по организации движения на транспортных пересечениях или их реконструкции с точки зрения обеспечения высоких режимов движения транспортных потоков выше, чем по повышению скоростей движения на перегонах. При низкой плотности улично-дорожной сети возможности для роста скорости сообщения связаны главным образом с реконструкцией перегонов (увеличением количества полос движения), ибо в этом случае затраты времени на движение по магистрали .зависят преимущественно от времени проезда перегонов.

Снижением плотности улично-дорожной сета можно добиться уменьшения доли затрат времени транспорта, связанного с проездом пересечений, в 3-4 раза и более. Главным условием сокращения доли задержек автомобилей на пересечениях городских магистралей является обеспечение достаточно больших участков (600-1000 м) безостановочного движения транспорта, что может быть достигнуто укрупнением кварталов или строительством необходимого количества развязок движения в разных уровнях.

При существующей плотности улично-дорожной сети в городе отношение скоростей сообщения H движения составляет 0.5-0.7.

Совершенствованием методов регулирования можно увеличить это отношение не более чем на 5-10 %. Основные резервы повышения скорости сообщения заключаются в создании оптимальной плотности улично-дорожной сети (15-20%) и строительстве развязок непрерывного движения (10-25%).

В условиях низкой плотности уличкой сети (<?2 < 2.5 км/км2) увеличение скорости сообщения при сооружении развязки движения в разных уровнях происходит лишь за счет ликвидации задержек автомобилей перед светофором,. скорость же движения транспортного потока практически не увеличивается. Влияние смежных пересечений незначительно. В таких условиях целесообразность устройства развязки непрерывного движения (других мероприятий по организации движения на пересечении) можно определить локально для узла в целях повышения его пропускной способности.

Введение светофорного регулирования на отдельном пересечении улично-дорожной сети становится целесообразным, когда средняя интенсивность движения транспорта по полосе превышает 100-150 авт/ч. Сооружение развязки движения в разных уровнях на перекрестке делается экономически эффективно, если оптимальные циклы регулирования светофоров на нем превышают: 150 с - для скоростных дорог; 90 с - для общегородских магистралей; 80 с - для районных магистралей.

На основе произведенных технико-экономических расчетов и сравнения показателей транспортных пересечений в разных уровнях различных типов определены следующие наиболее эффективные геометрические схемы пространственного разделения движения для использования на отдельных пересечениях: неполный клеверный лист с четырьмя съездами, неполный клеверный лист с двумя съездами в разных секторах, примыкание грушевидного типа. Применение геометрических схем: пересечение по типу "двойная петля" и примыкание по типу "петля" в городских условиях экономически нецелесообразно.

При высокой плотности улично-дорожной сети (дг > 8 км/км2) строительство одной развязки принудительного движения или проведение других мероприятий по организации движения на узле не принесет существенного роста скорости сообщения на магистрали. Незначительное увеличение скорости сообщения (на 1-3 км/ч) произойдет лишь из-за отсутствия задержки перед светофором. Для существенного повышения • скорости сообщения на магистралях в этих условиях, необходимо построить несколько последовательно расположенных развязок движения в разных уровнях. При этом скорость сообщения возрастет в 1.5-2 раза, причем не только от ликвидации задержек автомобилей на пересечениях, но и за счет повышения скорости движения на перегонах. Целесообразность сооружения на магистралях города цепей развязок непрерывного движения обоснована технико-экономическими расчетами, выполненными для различных условий движения (плотности магистральной сети.

количества полос движения проезжей части категорий магистралей, интенсивности движения транспорта и т.п.). С увеличением числа развязок движения в разных уровнях на магистрали срок их окупаемости заметно падает для любых категорий магистралей и плотности сети. Срок окупаемости пяти пересечений в разных уровнях на магистрали с длинами перегонов 200 - 400 м меньше или равен сроку окупаемости одной развязки при расстояниях между перекрестками 800-1000 м вне зависимости от класса магистрали и типов развязок.

Наиболее эффективными типами развязок движения являются: на скоростных дорогах - вытянутое распределительное кольцо, на городских магистралях - неполный клеверный лист с четырьмя съездами и вытянутое распределительное кольцо, на районных - неполный клеверный лист с четырьмя съездами.

Общая оценка эффективности проектных решений по реконструкции и развитию улично-дорожной сети города на любой перспективный срок может быть получена с использованием приведенной ранее оптимизационной модели. Суммарный ожидаемый экономический эффект создания оптимальной системы развязок движения в разных уровнях и других мероприятий по организации движения транспорта на улично-дорожной сети для гг. Челябинска, Саратова и Рязани составил соответственно 2.6, 2.5, 2.9 млн.руб. в год в ценах 1992 г. Только введением оптимальных параметров регулирования на системе пересечений г. Челябинска достигнуто сокращение задержек транспортных средств на 24 тыс. маш-ч в год.

Даны рекомендации по применению представленных в диссертационной работе методических принципов анализа улично-дорожной сети города и ее реконструкции при разработке генеральных планов городов и комплексных транспортных схем.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ, ПРАКТИКА И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОЛОЖЕНИЙ И РАЗРАБОТОК ДИССЕРТАЦИИ

Разработанные в диссертации теоретические основы создания интеллектуальных информационных технологий и автоматизированных систем в проектировании и - управлении городскими структурами, методы,модели, методики, унифицированные решеЛш, алгоритмы и программы нашли обширное практическое использование в целом ряде работ:

- создание проекта системной информатизации Уральского региона, выполняемого в рамках программы работ Уральского отделения Международной академии информатизации (1994-1995 гг.);

- разработка концепции информатизации Челябинской области (1991г.);

- разработка унифицированных проектных решений САПР „городов и регионов, выполненных в рамках программы НИР Минприбора СССР (1986-1990 гг.);

- системная интеграция работ и формирование электронно-картогра-

фических систем в территориальном планировании, градостроительном проектировании, муниципальном управлении и хозяйстве г.Челябинска (1991-1994 гг.);

- создание концептуально-программных документов, а затем технического проекта информатизации муниципального управления и хозяйства г. Челябинска и его реализация (1993-1995 гг.);

- формирование информационно-вычислительных сетей, систем и программных комплексов в администрациях, управлениях, комитетах и отделах областного, городского и районного уровней (комитетах по экономике области и г. Челябинска; управлении вычислительных работ администрации Челябинской области; управлении делами; координационном центре по энергетике, транспорту, связи и коммунальному хозяйству; комитете по экологии и природопользованию; комитете по чрезвычайным ситуациям; департаменте сельского хозяйства; комитете по контрольно-кадровой работе; комитете по внешнеэкономической деятельности; УГЛИ Челябинской области; областной и городской санитарно-эпидемиологической станции; Челяброспечати; ряде муниципальных предприятий, УВД г.Челябинска и др.);

- разработка программы информатизации образования, медицины, здравоохранения, экологии и культуры г. Челябинска (1994-1995 гг.);

- разработка и внедрение аналитических задач, графических информационных и экспертных систем, программных комплексов, а также ннформационно-компыотерных сетей, средств сбора, обработки, хранения к передачи данных в информационных инфраструктурах области и г.Челябинска (3988-1995 гг.); . " _

- оптимизация регулирования и организации движения транспортных потоков, обоснование рекомендаций по применению АСУД, реконструкции улично-дорожной сети, сооружен« систем развязок движения в разных уровнях на магистралях различных объектов и городов (гг. Челябинск, Саратов, Рязань);

- создание, и внедрение более 60 автоматизированных систем планирования, проектирования и управления в организациях, предприятиях и учреждениях России и ближнего зарубежья, объем научно-проектной документации по которым составил сотни томов, а экономическая эффективность внедренных результатов за 1973-1994 гг. в сумме превышает 90 млрд.рублей.

Ежегодный экономический эффект внедренных автором разработок составляет в настоящее время десятки миллионов рублей.

В диссертации приведены методика и практические рекомендации по созданию, внедрению и развитию автоматизированных систем проектирования и управления городов и регионов. Представлены типовые структуры локальных и интегрированных сетей районных, городских и областных администраций, методика оценки • эффективности и интеллектуальности автоматизированных систем городских структур, даны

рекомендации по очередности внедрения систем и программных комплексов. Показано, что возможности графического представления информации облегчают, ускоряют и повышают качество работ по проектированию и управлению за счет продуманной системы расчета технико-экономических показателей и их. наглядной интерпретации с масштабной дислокацией объектов (зданий,, сооружений, территорий инженерного зонирования, улиц, дорог, мостов, рек, водоемов, зеленых массивов, инженерных коммуникаций и др.), способствуя современным требованиям ведения территориального и других кадастров, координации всех работ, связанных с планированием, проектированием и управлением городскими структурами.

Экспериментальная реализация и широкая практика использования положений и разработок диссертационного исследования показала, что системная интеграция и информатизация городских структур позволяет:

1. Обеспечить эффективное использование информационных технологий (модернизацию информационных структур и открытых систем, преемственность информационных систем, рациональный выбор структур и функций системы, системную и информационную интеграцию).

2. Осуществлять внедрение новых технологий (новых компьютерных архитектур и платформ, программных оболочек и др.).

3. Сформировать способность к внедрению поэтапных изменений (созданию новых стратегий управления, хозяйства, поддержки предпринимателей и бизнеса, формированию современных методов обработки информации, культуры международного управления и бизнеса).

4. Способствовать проведению новой .экономической и инвестиционной политики (координации развития производства, финансовой системы, муниципального регулирования,'использованию конкуренции к информации в оживлении экономики, обновлению системы подготовки и принятия решений и др.).

ОСНОВ Я Ы В .11 А У II Ы Е ВЫВОД Ы И П Р А К Т И Ч Е С К К В £-8 3 У Л Ь Т А.Т Ы РАБОТЫ

Проведенные о диссертационной работе исследований образуют теоретическую и практическую основу решения крупной научно-технической проблемы информатизации городов и регионов, имеющей народнохозяйственное и социально-политическое значение з развитии методологии планирования, проектирования и управления городскими структурами, интеграции подходов и методов анализа и синтеза автоматизированных систем к сетей муниципального управления, хозяйства и социальной сферы.

В работе получены следующие основные выводы и результаты:

1. На основе анализа состояния и проблем информатизации территориального и муниципального управления показана необходимость

комплексного подхода ее развития на основе глубокой интеграции систем, сетей и коммуникаций, предложена концепция системной

информатизации городов и регионов, разработана методология автоматизации проектирования и управления городскими структурами.

2. Развиты теоретический базис, типология и концептуальные принципы создания интеллектуальных информационных технологий и систем в проектировании и управлении городов и регионов, позволяющие осуществлять решение задач муниципального управления и градостроительного проектирования во взаимосвязи, на единой стратегии развития информационно-вычислительных платформ, общей электронно-графической и информационной основе.

3. Обосновано, что наиболее целесообразной методологией анализа эффективности и интеллектуальности автоматизированных систем проектирования и управления городскими структурами являются использованные в диссертации методология топанализа и математическая теория топологии.

Предложена методика оценки эффективности й интеллектуальности автоматизированных систем проектирования и управления городскими структурами на основе топологического анализа в многомерных пространствах, которая может быть использована для оценки конкурентоспособности любых информационных систем.

4. Обосновано положение о том, что интегрированные информационные системы территориального и муниципального управления должны быть способны выполнять функции разнообразной агрегации обрабатываемой информации, формирования различных наборов обобщающих показателей, позволяя принимать своевременные решения о наиболее эффективных воздействиях на предметные области. Разработана постановка и осуществлено внедрение задачи формирования интегрированной информационно-вычислительной системы территориального планирования, управления и хозяйства, обеспечивающей информационную поддержку управленческих решений областных и городских властных структур.

5. Создана модель комплексной автоматизации градостроительного проектирования городов и регионов, разработаны типовые проектные решения системы, подсистем и задач, алгоритмы и программы, унифицированные требования к видам обеспечения, компонентам.

6. Разработана система моделей анализа и прогноза развития народного хозяйства, инвестиций, динамики экономики городов и области, расчета материальных и финансовых балансов области, формирования прогнозных показателей развития промышленности, капитального строительства, планов проектно-изыскательных и строительно-монтажных работ, распределения ассигнований бюджетных средств, формирования плана социально-экономического развития области и города.

7. Сформулирована модель развития улично-дорожной сети города при оптимальной организации движения транспорта, на основе которой

разработана методика анализа развития и реконструкции улично-дорожной сети городов. Целесообразность ее применения обоснована на примере гг. Челябинска, Саратова и Рязани с экономическим эффектом не менее 2.5 - 4.5 млн. руб. в год на тысячу жителей.

8. Выработаны рекомендации по применению АСУД, использованию методов регулирования движения в сочетании с планировочными мероприятиями, сооружением развязок движения в разных уровнях на магистралях для различных городов и транспортно-планировочных условий. Выполнена оценка значимости и эффективности способов организации движения в зависимости от планировочных и эксплуатационных характеристик улично-дорожной сети. Экономически обоснована целесообразность строительства на магистралях городов систем развязок движения в разных уровнях.

9. В результате экспериментальных исследований автотранспортных и пешеходных потоков в городах получены эмпирические зависимости и формулы, позволяющие более точно установить взаимосвязи между параметрами движения транспортных средств и характеристиками планировочной структуры городов. Доказано, что основным условием создания рациональных режимов движения автотранспортных потоков на магистралях города является обеспечение плотности улично-дорожной сети в пределах 2,G - 4,0 км/км2. Разработан метод расчета потерь времени транспорта на городских узлах движения.

Положения и результаты диссертации опублнкозаны в более чем в сорока научных работах (полный перечень приведен в диссертации), основными из которых являются:

1. Логиновский О.В. Оптимальное развитие системы пересечений магистралей города. "Известия ВУЗов. Строительство и архитектура", 1978, N 8, с. 62-68.

2. Логиновский О.В., Игнатьев Ю.В. Влияние плотности уличной сети на организацию и режимы движения транспорта. Сб. "Вопросы автоматизированного управления и безопасность движения", М., 1980, с. 57-61.

3. Логиновский О.В., Игнатьев Ю.В., Дель А.Д, Шлейков Б.И. Городские улицы, дороги и транспорт. Организация и безопасность городского движения. Челябинский политехнический институт, Челябинск, 1980, с. 1-68.

4. Логиновский О.В. Целесообразность строительства развязок движения в разных уровнях на магистралях города. Сб. научных трудов Челябинского политехнического института, Челябинск, 1982, с. 91-94.

5. Логиновский О.В., Якутова И.Н. Учет движения материальных ресурсов на складах УПТК строительной организации. Челябинский ЦНТИ. Информационный листок N 410-82, Челябинск, 1982. 0

6. Логиновский О.В. Решение транспортных вопросов при автоматизации развития городских систем. Сб. "Город-транспорт-

человек", Челябинск, 1986, с. 26-27.

7. Логиновскин О.В. Эффективность использования АСУ дорожным движением при развитии города. Сб. научных трудов "Эффективность внедрения достижений науки и техники в управлении городом", М., 1986, с. 23-26.

8. Логиновский О.В., Горбунов Б.М. Комплексная автоматизация градостроительного проектирования, Журнал "Строительство и архитектура", Киев, 1986, с. 19-21.

9. Логиновский О.В. Эффективность мероприятий по совершенствованию улично-дорожной сети города. Сб. научных трудов, "Улучшение окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов", ЧПИ, Челябинск, 1987, с. 93-96.

10. Логиновский О.В. Система автоматизированного проектирования и управления развитием города. Сб. научных трудов "Теория и практика интегрированных САПР", Челябинск, 1988, с. 18-19.

11. Логиновский О.В., Мельников А.В., Мыльников Д.10. Опыт использования программных продуктов для создания электронных карт в Челябинской области. Тезисы докладов 1-й региональной конференции "Интеллектуальные информационные технологии и стратегии в системной информатизации Уральского региона", Часть I, Челябинск, 1994, с. 70-80.

12. Логиновский О.В;, Козлов С.В., Пухов А.Г. Анализ и перспектива информатизации социальной сферы. Тезисы докладов 1-й региональной конференции "Интеллектуальные информационные технологии и стратегии в системной информатизации Уральского региона", Часть I, Челябинск, 1994, с. 42-45!

13. Логиновский О.В., Мельников А.В., Елисеев Е.А., Киржацких Е.С. Концепция информатизация муниципального управления и хозяйства г.Челябинска. Тезисы докладов .1-й региональной конференции "Интеллектуальные информационные технологии и стратегии в системной информатизации Уральского региона", Часть I, Челябинск, 1994, с. 16-22.

14. Логиновский О.В., Пухов А.Г., Козлов С.В. Перспективы развития интеллектуальных информационных технологий в здравоохранении и медицине. Тезисы докладов 1-й региональной конференции "Интеллектуальные информационные технологии и стратегии в системной информатизации Уральского региона", Часть I, Челябинск, 1994, с. 105-108.

15. Логиновский О.В., Мельников А.В., Селезнев В.В. Основные направления информатизации Челябинского региона. Тезисы докладов региональной конференции, Часть II, Челябинск, 1994. .

16. Махоньков О.В., Кукленко В.Г., Логиновский О.В. Проблемы информатизации программы обязательного медицинского страхования, Тезисы докладов региональной конференции, Часть II, Челябинск, 1994.

17. A.G.Pukhov, P.V.Popugaev, A.A.Medvedev, O.V.Loginovsky. Comparativ evaluation of one-stage and traditional phalloplasty with

neophallus formation in transsexual femoles. 11-th congress of the international confederation for plastuc, reconstructive and aesthetic surgery. Japan, Yokohama, 1995.

18. Логиновсккй O.B. Интеллектуальные информационные технологии и системы в территориально-экономическом планировании и проектировании городоз и агломераций. Тезисы докладов международного конгресса PTS-95 "Информационные процессы, технологии, системы, коммуникации н сети", М., 1995. с. 160-165. .

19. Логиновскнн О.В., Мельников А.В., Елисеев Е.А. Информатизация муниципального управления и хозяйства г.Челябннска. Тезисы докладов международного конгресса PTS-95 "Информационные процессы, технологии, системы, коммуникации и сети", М„ 1995, с. 151-155.

20. A.G.Pukhov, P.V.Popugaev, A.A.Medvedev, O.V.Loginovsky. Ménagement of recurrent postradiation cephalic injuries by vascularized tissue complexes. The 7-tn Asean Pacific Congress of 1PRS, Tokyo, 1995.