45. Пространственная структура транспорта и связи. Модели транспортных сетей

Пространственная структура транспорта и связи. Модели Коля, Айзарда, Бекмана

Важным фактором развития транспортно-коммуникационного комплекса территории (рассматриваемого как сов-ть всех отраслей транспорта и связи рассм-й территории) является его простр-ая организация (взаимоположение инфр-х элементов в геопространстве). Поскольку затраты на создание путей перемещения постоянно возрастают, важно определить критерии развития сети, причем выбор критерия полностью определяет конфигурацию сети. Поскольку в реальной жизни необходимо учитывать объем перемещений, т.е. различие между населенными пунктами по грузо- и пассажирообразующей базе, созданы две группы моделей, учитывающих данный фактор. Первая группа моделей рассматривает ситуацию большого города и пригородной зоны. Вторая группа — ситуацию с равномерным размещением населенных пунктов одного ранга. Среди первой группы моделей наиболее известны модели И.Коля и У.Айзарда. Немецкий географ И.Коль предложил свою модель в 1850 г. В качестве аналога транспортной сети он рассматривал речную сеть, характеризующуюся иерархическим строением (главное русло, притоки первого и второго порядка), площадью водосбора и определенной геометрической формой (максимальная разветвленность в верхней части бассейна, минимальная — в нижней и соответствие угла впадения притока объему потока, т.е.угол тем больше, чем меньше объем потока). Однако данная модель имела серьезные недостатки. В частности, отсутствуют соединения между секторами, что абсолютно правильно для бассейнов рек, но абсолютно неправильно для транспортных сетей, разветвленность сети в реальной жизни увеличивается по мере приближения к главному городу, а не по мере удаления от него, углы ветвления (соединения притоков и главной магистрали) зависят не от объема перемещений, а от структуры транспортной сети (в радиально-кольцевой и шахматной они будут равны 70-90 градусам, в звездообразной — от 30 до 70 градусов). Кроме того, модель Коля предполагает направление транспортных потоков исключительно в центральный город и не учитывает обратных потоков, а также потоков между промежуточными центрами. Поэтому более чем через сто лет, в 1956 г., американский ученый Уолтер Айзард предлагает новую модель транспортной сети, соответствующую реальной действительности. Эту модель называют паутинообразной, поскольку она исходит из соответствующего природного аналога. Если представить большой город в качестве паука, заинтересованного в контролировании максимального пространства при минимальных затратах на создание сети, то представленный на рисунке вариант создания транспортной сети («паутины*) наилучшим образом отвечает поставленной цели. Густота транспортной сети нарастает по мере приближения к центру, имеются многочисленные межрадиальные соединения сети, преобладают прямые углы ветвления. В частности, благодаря модели Айзарда становится возможным выявление сферы влияния крупного города с помошью достаточно простых измерений. Как видно из рис. 87, геометрические фигуры (четырех-, пятиугольники), образуемые транспортной сетью вдоль основных радиусов, характеризуются одной особенностью. Ближняя к центру сторона такой фигуры всегда меньше по размеру, чем дальняя сторона (А-В < С-Б, в свою очередь С-П<Е-Г и т.д.). Поэтому сферу влияния центрального города можно определить простым сопоставлением размеров сторон. В том случае, когда ближняя к центру сторона оказывается больше дальней, можно сделать вывод о том, что данная территория относится к сфере влияния соседнего крупного города (фигура 1-2-3-4-5-6, в которой 1-2-3-4 относится к сфере влияния города М, а фигура 3-4-5-6 к сфере влияния города К). Проведите сопоставление границ административных районов вашей области (республики, края) вдоль основных транспортных магистралей по мере удаления от центра. Соответствует ли соотношение ближней и дальней от центра границ административных районов модели Айзарда.

Вторая группа моделей рассматривает транспортные сети в районах с равномерным расселением (сельская местность). Главным условием является обеспечение транспортных связей всех населенных пунктов территории при минимизации затрат на создание сети перемещений и времени на перемещения. Немецкий математик Мартин Бекман показал, что проблема решается созданием сотовой транспортной системы, в которой каждый населенный пункт расположен в углах шестиугольников и соединен с тремя ближайшими населенными пунктами. В этом случае, соединение всех населенных пунктов между собой достигается с затратами в половину меньшими, чем при других способах организации транспортной сети .Минимизирующий эффект модели Бекмана подтверждается сопоставлением ее с рисунком 85 (1), т.е. ее можно рассматривать как многократно воспроизведенный вариант .Знание отраслевой и пространственной структур транспортных (коммуникационных) сетей позволяет решать две группы прикладных проблем: 1) использования сетей для транспортировки грузов и 2) строительства новых участков сети (развития сети).