Влияние ГПТ на формирование и рост городов в условиях современной урбанизации
Возникновение городов явилось закономерным результатом общественного разделения труда и появления государственности. Первые города возникли как центры ремесла, административные центры и военные поселения. Населенность и территориальные размеры древних городов были небольшими, в результате чего все их точки находились в пределах «пешеходной доступности». Потребность в ГПТ возникла тогда, когда в результате роста городов их территориальные размеры превысили зону пешеходной доступности городского центра, оцениваемую затратами времени на пешеходный подход от периферии к центру города. В большинстве источников принимают зону максимальной пешеходной доступности городского центра в моноцентрических городах 
мин — 0,5 ч. При этом максимальный радиус пешеходной доступности
— скорость пешеходного движения. Тогда предельные территориальные размеры (площадь) «пешеходного города»
Развитие машинного производства потребовало мощного притока рабочей силы и способствовало неуклонному повышению продуктивности сельского хозяйства. Все это определило исключительно быстрые темпы урбанизации. К 1800 г. на всем земном шаре насчитывалось не более 50 городов с числом жителей свыше 100 тыс. человек. В городах проживало всего около 2% населения Земли. К 1970 г. доля городского населения возросла до 39% населения Земли, из них 11,5% проживало в городах-миллионерах с числом жителей 1 млн. и более.
Выход территориальных размеров городов за пределы зоны пешеходной доступности вызвал необходимость появления ГПТ для обслуживания городских пассажирских перевозок. ГПТ значительно расширил зону доступности городских центров, способствовал концентрации в них городского населения и дальнейшему территориальному росту. Тем самым с самого начала городской транспорт стал одним из решающих факторов градообразования: создание привязанных к отдельным направлениям — улицам систем городского транспорта определяло дальнейшее формирование улично-дорожной сети городов и характер их застройки. Одной из главных задач градостроительства стало создание такой планировки городов, которая способствовала бы сокращению транспортной потребности. Но последняя только непрерывно росла. Это определяется тем, что с территориальным ростом городов подвижность населения возрастает примерно пропорционально квадрату площади города. В принципе эта зависимость справедлива лишь с оговорками и, кроме того, рост подвижности городского населения имеет определенные ограничения, связанные с транспортными возможностями, но прогресс транспортной техники постоянно их раздвигает. В самом деле, феодальный пешеходный город и современный город с развитым транспортом имеют совершенно разные возможности подвижности в пределах тех же ограничений транспортного времени.
Принципиальная схема градообразования и его связи с развитием ГПТ показана на рис. 1.3. Начало городу дают те или другие градообразующие предприятия (ГОП), возникающие на местах добычи разведанных полезных ископаемых, например Магнитогорск, Караганда, Кривой Рог, Мирный, на торговых путях — Ленинград, Рига, Астрахань, в курортных зонах — города Юрмалы, Южного берега Крыма и Кавказа и др. Развитие ГОП создает вокруг них зону вакуума рабочей силы, привлекает самодеятельное население Н из окружающих районов, вызывает необходимость жилищного строительства (ЖС) и возведения обслуживающих предприятий (ОП) — торговых центров, школ, больниц, культурно-бытовых предприятий. Размеры города постепенно увеличиваются и, наконец, на некоторой стадии перерастают зону пешеходной доступности. Создается потребность в ГПТ. Его появление обеспечивает возможность дальнейшего территориального роста города и его населенности.
История развития общества подтверждает, что транспорт способствовал разделению труда, дифференциации производства, накоплению и переработке информации во всех сферах человеческой деятельности, развитию культуры и тем самым общественному прогрессу человечества. С этой точки зрения каждый этап технического развития транспорта знаменует собой расширение и углубление влияния транспорта на развитие общества. Расширение возможностей городского транспорта всегда вызывало появление качественно новых возможностей развития производительных сил. Транспорт обеспечивает соединение производства с потребителями его продукции и косвенно саму возможность развития промышленного н сельскохозяйственного производства. Кроме того, он обеспечивает возможности повышения отдачи в производственной деятельности главной производительной силы общества — его людей за счет сокращения транспортного времени и тем самым увеличивает нерабочее время для учебы, отдыха, спорта и др. В современных условиях транспорт обеспечивает специализацию и кооперирование, представляющие собой основу современного промышленного производства.
Роль ГПТ в территориальном росте городов определяется его возможностями сокращения затрат транспортного времени. Исторический опыт показывает, что население городов стремится так распределиться в городе относительно жилых, промышленных, культурно-бытовых центров и транспортной системы, чтобы затраты времени в передвижениях не превышали примерно tд=30-40 мин.
Рис. 1.3
Принципиальная схема развития города и его связи с развитием ГПТ
Этот факт в трактовке советского исследователя канд. техн. наук Г. А. Гольца получил название закона пространственной самоорганизации населения, а величину tд называют константой пространственной самоорганизации городского населения. Принимая ее за зону максимальной пешеходной доступности для корреспонденций из периферии к центру, получаем для «пешеходного города» линейный размер Кмакс=2 км и площадь Rмакс=12,56 км2.
Первые города росли от центра к периферии, подобно росту ствола дерева: вокруг центра города, как сердцевины, нарастали все увеличивающиеся по размерам районы пригородов, поглощаемые городом. Такие города получили название моноцентрических. Их транспортные сети имели обычно радиальную или радиально-кольцевую структуру (рис. 1.4, а). Радиальные линии Р обеспечивали прямое сообщение периферии с городским центром, а кольцевые К связывали периферийные районы, минуя центр.
При первоначально ограниченных возможностях ГПТ в моноцентрических городах наиболее плотно заселялись городские центры, в результате чего кривая плотности расселения населения hF(R) имела вид кривой 1. Перенаселенность городских центров крупных городов способствовала постепенному удалению из них зеленых насаждений и ухудшению экологической среды, способствовала росту транспортных потоков и тем создавала дополнительные трудности для ГПТ.
Рис. 1.4
Кривые плотности расселения населения моноцентрических (а) и полицентрических (б) городов
Города стали «душить» свои центры. Эту тенденцию ослабило развитие пригородного железнодорожного транспорта, благодаря которому пригородная зона пополняла резерв рабочей силы городов и тем «смягчала» необходимость строить дополнительные жилые дома в городе.
Положение изменилось примерно в середине нашего столетия, когда появился легковой автомобиль, имеющий большие скоростные возможности и комфортабельность. Это значительно расширило зоны транспортной доступности в пригороды и способствовало быстрому изменению характера расселения городского населения, которое стало предпочитать городским центрам зеленые пригороды. Расселение приобрело вид кривой 2. Города быстро разрастались за счет пригородов и городов-спутников, в результате чего моноцентрические города начали превращаться в полицентрические — города с несколькими городскими центрами. Общегородской центр потерял роль единственного центра тяготения городского населения, и кривая его расселения значительно выровнялась. В городских центрах начали создавать зеленые зоны, улучшать их санитарное состояние. Принципиальная схема полицентрического города и соответствующая ему кривая плотности расселения показаны на рис. 1.4, б.
Дальнейший рост полицентрических городов особенно в странах с большой плотностью населения, таких, как США, Япония и страны Западной Европы, привел к их частичному слиянию и образованию огромных зон сплошного заселения — агломераций, протянувшихся на сотни километров и занимающих площади в тысячи квадратных километров. Эти агломерации получили название городов-галактик, мегаполей или мегаполисов. Такой мегаполис, насчитывающий около 40 млн. человек населения, образуют в восточных штатах США города Бостон, Нью-Йорк, Ньюарк, Филадельфия, Балтимора, Вашингтон и ряд других более мелких; в Японии мегаполис образует район между Токио и Осака; во Франции — районы Парижской агломерации, простирающейся от Орлеана до Гавра по течению реки Сены; Лазурного берега от Марселя до Пизы и др. В нашей стране в мегаполисы превратились район Юрмала на Рижском взморье, южное побережье Крыма и ряд других районов. Таким образом, ГПТ, способствовавший в ХIХ в. стремительной концентрации городского населения, в XX в. привел к его децентрализации, стремительному росту городов вширь и образованию полицентрических городов, которые начали затем сливаться в сверхгорода — мегаполисы.
Транспортное обслуживание мегаполисов осуществляется в настоящее время электро- и турбопоездами, реализующими скорости до 200 км/ч. Предполагается повысить эту скорость в ближайшее время до предела технико-экономических возможностей колесного транспорта — порядка 240—250 км/ч. Однако для обслуживания мегаполисов такие скорости совершенно недостаточны. Поясним это простейшим расчетом. Возьмем мегаполис сравнительно небольших размеров — с диаметром порядка 400 км. Примем затраты времени на передвижение между крайними точками мегаполиса tмакс=60 мин. Тогда требующаяся средняя скорость сообщения ГПТ vc=400/1=400 км/ч. Такие и даже значительно более высокие скорости доступны в настоящее время только для воздушного транспорта, но дополнительные затраты времени на проезд к аэропортам настолько велики, что при поездках на небольшие расстояния примерно 400 км «съедают» все его преимущества. Пассажироперевозки вертолетным транспортом, видимо, не разовьются вследствие его низкой провозной способности. Следует иметь в виду реализацию проектов бесколесного транспорта, способного развивать скорости до 500 км/ч и более, которые уже близки к осуществлению.
Имеются, однако, прогнозы, позволяющие сделать вывод, что сверхвысокие скорости сообщения на городском транспорте не потребуются. В связи с продолжающимся демографическим взрывом (быстрым ростом народонаселения Земли) центральное место в градостроительном прогнозировании отводится так называемому «пространственному градостроительству» — проектированию городов в несколько уровней с минимальным использованием поверхности земли. Идея устройства искусственных уровней уже давно реализуется в современных городах при строительстве транспортных многоярусных магистралей и в архитектуре небоскребов. Однако последняя — это архитектура замкнутых в себе объемов, не связанных между собой. Имеются в виду связанные объемы единого города высотой до 1000—1500 м.
Рис. 1.5
Примеры проектов пространственных городов будущего
Примеры проектов пространственных городов, предложенных зарубежными градостроителями, показаны на рис. 1.5 [21]: а — «город-воронка» — городская единица («Интрахауз») архитектора Вальтера Йонаса, б — «X-город» архитекторов Биро и Фернье, в — «прозрачный» древовидный город Э. Альбера с жилыми объемами, подвешенными на опорных уровнях. В этих городах преобладает вертикальный транспорт — грузовые и пассажирские лифты, раскрытые объемы предопределяют «прозрачность» города для солнечных лучей, а поверхность земли освобождена для использования под зеленые насаждения, сельскохозяйственные территории, спортивные комплексы и места отдыха.
Большое внимание прогностике градостроительства уделяют и в нашей стране. Над этой проблемой работают научные коллективы Государственного комитета по гражданскому строительству и архитектуре (ЦНИИП градостроительства, ЦНИИЭП жилища и др.). Градостроительные прогнозы опираются на развернутые, основанные на теории научного коммунизма, прогнозы социальных условий жизни будущего общества. Центральное место занимает прогнозирование ожидаемых в будущем форм труда и организации свободного времени населения.
Проектный прогноз так называемого «нового города», разработанный Центральным научно-исследовательским и проектным институтом градостроительства, рассчитан на использование принципов объемной архитектуры. Поверхность земли, как и в проектах «прозрачных» объемных городов зарубежных архитекторов, максимально освобождается и отводится под зеленые насаждения и культурно-спортивные комплексы. Жилые комплексы расположены в надземных уровнях с минимальным числом точек опирания на землю. Грузовые перевозки, коммунально-хозяйственные и другие обслуживающие объекты размещаются в подземных уровнях. ГПТ разделяется на несколько взаимосвязанных систем, расположенных в разных уровнях и связанных каналами вертикальных коммуникаций. Характерно, что транспортные проблемы городов будущего решаются даже современной транспортной техникой, так как локализованные транспортные системы этих городов не потребуют больших скоростей движения.
Одним из характерных принципов градостроительства будущего станет, видимо, принцип мобильности, характерный для нашего века. Города в прошлом создавались на столетия: застраивались зданиями, рассчитанными на века. Однако техника идет вперед и принципы градостроительства устаревают. Город должен быть живым организмом, изменяемым в соответствии с требованиями времени. Характерно в этом отношении, что далеко не всегда принципы застройки, навязанные градостроителями, принимались городским населением: оно само «обживает» город и создает расселение, часто неожиданное для проектировщиков. Поэтому города будущего должны иметь технические решения, позволяющие менять принципы застройки, предоставлять населению свободу выбора образа жизни, изменять жилище и планировку в зависимости от развития уровня техники. Предполагают, что в городах будущего жилые объемы будут представлять собой портативные легкие оболочки в виде жилых ячеек из пластмасс, легко приспосабливаемые к различным запросам. Элементы такой архитектуры закладывают уже сейчас. Соответственно в будущем должны быть созданы и легкие, мобильные, рассчитанные на сравнительно небольшие сроки службы транспортные системы.
Поэтому транспорт для города не самоцель, а средство обеспечения возможности его нормального функционирования. В связи с этим развитие ГПТ неразрывно связано с принципами и прогнозированием развития градостроительства. Оптимальное решение города может быть получено только на основе их правильной увязки. Нельзя полагать, что транспортная система должна «приспосабливаться» к городу или город к его транспортной системе. Город должен создаваться совместно с его транспортной и другими системами (инженерных коммуникаций, связи и др.) по критериям максимальной общей эффективности. При этом несомненно, что с ростом территориальных размеров и населенности городов ГПТ становится все более решающим фактором градообразования, оказывает все более глубокое воздействие на принципы градостроительства, архитектуру городов и возможность сохранения их функциональной целостности.
Основу современной градостроительной концепции, которая вероятно сохранится и в будущем, составляет функциональное зонирование территории города, включающее в себя два уровня: макроуровень — рациональное размещение в плане города промышленных и селитебных районов, общегородского культурно-бытового центра, объектов внешнего транспорта (железнодорожных станций, аэропортов, речных и морских портов) и других с учетом санитарно-гигиенических, почвенно-геологических, топографических, архитектурных и других (в том числе транспортных) соображений и микроуровень — рациональную планировку промышленных и селитебных зон.
Селитебные зоны в функциональном отношении делят на жилые районы и микрорайоны. В основу этого деления положены принципы организации единой ступенчатой системы их культурно-бытового обслуживания с разделением функций повседневного и периодического культурно-бытового обслуживания, задачи обеспечения оптимальных условий проживания населения и удобства транспортных связей жилых районов с местами приложения труда, общественными центрами и зонами отдыха.
Первичной территориальной ячейкой селитебных зон является микрорайон — функциональное и архитектурно-планировочное объединение жилых домов с учреждениями всех видов общественного обслуживания, призванных удовлетворять повседневные культурно-бытовые и учебно-воспитательные потребности населения, — продовольственными и промтоварными магазинами, парикмахерскими, пунктами химчистки, прачечными, школами, детскими садами и яслями, библиотеками, домами культуры; спортивными комплексами и др. Микрорайоны объединяют в жилые районы на основе общего комплекса культурно-бытовых учреждений периодического пользования — крупных торговых центров, кинотеатров и театров, спортивных комплексов районного значения и т. д. Жилые районы объединяются в селитебные или селитебно-производственные зоны.
Функциональное деление территории города на зоны, районы и микрорайоны тесно связано с их транспортной организацией. Жилые районы размещают в межмагистральных территориях, оконтуренных магистральными дорогами городского и районного значения, обслуживаемыми линиями МПТ. Внутри их прокладывают только жилые улицы, на которых допускают движение легкового автотранспорта, и пешеходные аллеи. Благодаря замкнутой системе культурно-бытового обслуживания большинство передвижений населения с культурно-бытовыми целями замыкается внутри жилых районов, что способствует безопасности движения на оконтуривавших их магистралях. Плотность сети магистральных улиц, обслуживаемых линиями МПТ, определяющую размеры межмагистральных территорий, выбирают с учетом допустимых затрат времени на подход к ближайшим остановкам МПТ, которые для наиболее удаленных точек межмагистральной территории не должны превышать 7—8 мин, что соответствует максимальной дальности подхода к остановкам lпеш.макс=500 м. С учетом коэффициента непрямолинейности подходов максимальный радиус обслуживания остановок R = 0,8lпеш.макс= 0,8-500=400 м (что соответствует коэффициенту непрямолинейности подхода kн.п=1/0,8=1,25). В пределах максимального радиуса пешеходной доступности должна находиться вся межмагистральная территория (см. рис. 3.6 и 5.2).