МОЖНО ЛИ «СОСЧИТАТЬ» ГОРОД?

«Сосчитать» город — значит построить его математическую модель или связку таких моделей, если вобрать в одну все многообразие городского развития, оказывается, все же невозможно. Как только первоначальный скептицизм по отношению к возможностям математического моделирования города был преодолен в начале 60-х годов, началась интенсивная работа построения моделей социально-экономической структуры города. Раньше архитектор-градостроитель либо принимал такую структуру как данность, либо пытался построить ее самостоятельно, опираясь на опытное знание и интуицию. Однако Дж. Форрестер (его книга «Динамика развития города» вышла в русском переводе в 1974 году) продемонстрировал, что динамическая модель социально-экономической структуры города и возможна, и полезна.

В модели Форрестера участвуют три подсистемы: деловая сфера, жилой фонд и городское население. Модель, прогнозирующая состояния города на основе информации о предшествующих изменениях, то есть модель имитационного типа, дала возможность с высокой степенью вероятности предсказывать динамику занятости населения и старения материальных фондов города. Несомненным достоинством метода Форрестера было то, что его модель включила в себя понимание города как очень сложной системы, во многом напоминающей живой организм. Форрестеру удалось показать возможность оперировать с непредсказуемостью поведения города (исходя из обыденного здравого смысла), с «нечувствительностью» его к даже значительным изменениям многих параметров, с его способностью сопротивляться различным административным новшествам. Несомненной же слабостью модели Форрестера оказалась зависимость мышления ее автора от сугубо специфических особенностей развития города в капиталистической общественной системе.

Ленинград. Площадь Победы

Наряду с моделью Форрестера и ее аналогами большое распространение получили попытки моделировать функционально-пространственную структуру города. Основой моделирования становится в них представление о городе как о системе элементов территории, каждый из которых может быть охарактеризован по типу и активности использования и функциональной связанности с другими элементами территории. Согласно наиболее популярной «гравитационной» модели корреспонденция между двумя любыми территориальными элементами тем больше, чем больше их условные «веса» (показатели интенсивности их использования) и чем меньше расстояния между ними.

Например, число мест приложения труда в пределах некоторого района определяет его «генерирующую» способность, тогда как трудовая занятость населения того же района — его «поглощающую» способность. Слабость подобных моделей, будь то гравитационные, энтропийные или транспортные, заключается в том, что слишком многое из существенных характеристик городской среды считается «несущественным», вопреки естественному опыту горожан, и слишком многое приходится назначать условно. Весь хитроумный математический аппарат — все же не более чем инструмент, тогда как движущей силой модели оказывается суждение эксперта или «средневзвешенное» суждение ряда экспертов, мышление которых сильно ограничено их мировоззрением, мироощущением, типом знания.

Солояки. Укрепленный монастырь на большом Соловецком острове

Наряду с «большими» моделями получили распространение и «малые», или оценочные. С их помощью оценивается, например, размещение мест приложения труда или мест проведения досуга с помощью так называемого демографического потенциала. Это показатель числа возможностей, которыми располагает житель данного района города при осуществлении той или иной деятельности. Такого рода потенциал косвенно выражает суммарный «спрос» на тот или иной участок городской территории. Усовершенствование транспортной сети города, улучшающее доступность оцениваемого участка, появление рядом новых мест приложения труда или центров обслуживания или привлекательного досуга увеличивает потенциал участка, что ведет к повышению его стоимости и более эффективному использованию. Очевидно, что практическая ценность подобных моделей может в полной мере проявиться только в том случае, если городская территория в полной мере включена в экономические отношения — в течение десятилетий мы стремились доказать необходимость стоимостного подхода к развитию города, необходимость в составлении «кадастра» его территорий и дифференциальной ренты предприятий, ее использующих. Оценочные модели помогли накопить достаточно убедительные аргументы, и в условиях качавшейся перестройки появились реальные надежды на утверждение экономического представления о градостроительной системе и вариантах ее развития.

К концу 60-х годов разработка моделей продвинулась настолько, что специалисты Кембриджского университета могли уже применить систему из 14 количественных показателей при оценке вариантов генерального плана трех новых городов и проверочном сопоставлении с показателями «естественного» города Рединг, развивавшегося более полувека. В 1986 году мы имели возможность ознакомиться с работами в Кембридже, убедившись, однако, в том, что британские коллеги удовлетворились использованием прежней методики с небольшими ее уточнениями, занимаясь в основном ее коммерческим применением по заказу крупных городов развивающихся стран.

Привлекательность оценочных моделей заключается в том, что их применение дает возможность и проектировщику, и городским властям в короткие сроки, с малыми затратами осуществить обобщенную оценку планируемых мероприятий. Это значительно облегчает саму процедуру принятия решений, выбор наиболее эффективного проектного варианта. Однако 70-е годы показали, что надежды, возлагавшиеся на относительно простые математические модели города, были несколько преувеличенными. Дело здесь не только в ограниченности числа показателей, охватываемых моделью, но и в ошибочности самой методологии: передать ЭВМ содержание процесса оценки проектов удавалось только в том случае, если эти варианты были уже «переведены» на машинный язык. Значит, включить в модель можно было только то, что поддавалось формализации. Но ведь самые сложные проблемы градостроительного развития не удается полностью формализовать. «Электронный градостроитель» возникал из совокупных усилий множества людей, но, увы, он был несколько туповатым.

Соловки. Со старинной гравюры

Практика убедила в том, что использование очень сложных математических моделей неэффективно — слишком велики при этом затраты времени и средств на подготовительные работы, так что традиционное проектирование при всех своих слабостях оказывалось в выигрышном положении. Напротив, относительно простые имитационные или оценочные модели, и прежде всего транспортной доступности территорий, интенсивности их использования в жизни города, стали реальным и весьма эффективным, но вспомогательным средством при сопоставлении вариантов, формируемых более или менее традиционно.

Это уже было значительным достижением, и, скажем, для Москвы или Ленинграда удалось с помощью простой обобщенной оценки структурно-функционального потенциала участков территории провести впервые полное исследование всех «точек» города, чего никогда бы не удалось достичь традиционными средствами. Структурно-функциональный потенциал — обобщенный показатель, измеряемый в условных единицах, но с его помощью удается получить безусловную картину распределения «точек» городской территории по степени их привлекательности для людей.

Анализ распределения значений структурно-функционального потенциала, рассчитанных для московской и ленинградской градостроительных систем, убедительно показал, что высокими значениями потенциала обладают лишь немногие районы городов. Так, для Москвы выявилось, что на долю районов, занимающих менее 10 процентов городской территории, приходилось в начале 80-х годов более 80 процентов потенциала системы. Более того, стоило преобразовать неудобную, труднопредставимую числовую модель в объемную диаграмму, как оценочная модель приобрела абсолютную наглядность: над относительно плоскими участками городской территории поднялись «небоскребы» тех участков, что образуют реальный каркас всей градостроительной системы.

За счет этой не слишком сложной процедуры удается провести ответственное сопоставление принципиальных вариантов планировочных решений относительно развития города. Так, подсчеты показали, что попытка развития центров периферийных планировочных зон Москвы по Генплану 1971 года дала бы приращение совокупного потенциала градостроительной системы всего лишь на 10 процентов. Если же размещать новые объекты общегородского центра в пределах центральной же планировочной зоны, то при расходовании тех же средств мы можем рассчитывать на повышение потенциала системы на 40 процентов.

Когда удалось провести дублирующую процедуру, нанеся на карту городов результаты социологических опросов населения, получилось в целом высокое соответствие диаграмм оценки территорий города, тогда как случаи радикального несоответствия приобрели тоже особое значение. Они заново обратили внимание архитектора-градостроителя на значение неформализуемых ценностей города. Так, в Ленинграде «пик» привлекательности приходится безусловным образом на центральную «пустоту», образуемую набережными Невы в районе Стрелки. В то же время в сугубо функциональной трактовке этот район ранжируется довольно низко, ведь, кроме музеев и памятников, здесь «почти ничего нет». Отличный пример, так как он доказывает отнюдь не слабость математического моделирования, а принципиальную недостаточность функционального, сугубо утилитарного подхода к городской территории — духовное, символическое, эстетическое в определении ценности места мощнейшим образом влияет на его интегральный потенциал.

Нижний Новгород в начале XX в.

Таким образом, знание объективных закономерностей динамики развития градостроительных систем в пространстве и во времени реально позволяет повысить обоснованность и реалистичность программ реконструкции, сосредоточить их на тех направлениях и объектах градостроительной деятельности, которые могут дать в расчетное время ощутимый экономический, социальный и эстетический эффект.

Математическое моделирование не привело нигде к формированию «электронного градостроителя», не сделало архитектора ненужным. Напротив, наконец к традиционной хозяйственной и композиционной логике градостроительного мышления удалось «приплюсовать» надежные, хотя и ограниченные по охвату, оценочные процедуры. В «готовальне» архитектора-градостроителя появился новый инструмент проектирования — ЭВМ. Но для того чтобы освоить новый инструмент, понадобилось время и... совершенствование инструмента.