На окраинах мегаполисов полным ходом идет тотальное развитие населенных пунктов.
А их жители тем временем едут учиться, покупать продукты и лечиться за многие километры от дома.
Высокая нагрузка по-краснодарски: в школах параллельные классы от А до Я, по 30-40 учеников в каждом и занятия во много смен.
Стресс-тестирование по-питерски: очереди пациентов не помещаются в поликлинику и тянутся по улице.
И это только начало: крупные города стремительно обрастают непригодными для проживания территориями без инфраструктуры.
В эфире проект HomeHub — карта для объективного анализа качества городской среды.
Наша цель — предоставить инструмент для оценки развития инфраструктуры, условий окружающей среды, плотности застройки и других факторов, влияющих на качество жизни.
Наше кредо — открытые данные, расчеты и код. Наши инструменты — OSM, PostgreSQL, Python и C++.
В прошлый раз мы мыли кости удушающе плотные здания, Сегодня мы пройдемся по социальной инфраструктуре.
Можно ли достоверно оценить его наличие и где ждут грабли? 
Гадание по фотографиям: сколько школ и поликлиник?
Облачная инфраструктура.
Когда магазин похож на рай Если инфраструктура имеется в изобилии и находится под рукой, это воспринимается как нечто само собой разумеющееся.
Нет никаких подозрений, что даже в соседнем регионе дела обстоят не так радужно.
СМИ этому способствуют и ловко привлекают внимание к более удобным темам.
Но нет-нет-да, в новостях проскочат отголоски надвигающейся беды:
- Краснодарская школа образовалась 33 параллельных класса.
Школа рассчитана на тысячу детей, но вынуждена принять в 4 раза больше.Занятия будут проходить в несколько смен.
Интересно, какой уровень преподавания ждут от учителей, задавленных таким наводнением?
- В сочинских детских садах и школах закончились места.
46 учеников в классе - не предел.
Администрация города претензии что места для строительства новых детских садов и школ.
тоже закончились.
Уважаемые разработчики, не волнуйтесь.
Всегда есть место новым людям.
- Чтобы попасть на прием к врачу, московские пенсионеры стоят в очереди 6-9 часов.
Обычно клиники переполнены в районах, заполненных новыми зданиями.И это столица, на благосостояние которой тратятся космические средства.
А как насчет городов с меньшими бюджетами?
Какие знания получит выпускник краснодарской школы? Свяжет ли здравомыслящий человек свою судьбу с медициной, окунувшись в ад местной поликлиники и посмотрев в глаза выжатому терапевту? Как бы то ни было, территорий с развитой и продуманной социальной инфраструктурой по-прежнему предостаточно.
Почему одному региону везет, а соседний от него катастрофически отстает? Взлет и падение научного городского планирования.
1920-е годы.
В Союзе ведется грандиозное жилищное строительство.
Такого еще не было! Целые регионы заселяются в рекордно короткие сроки.
Беспрецедентные масштабы требуют поиска принципиально новых градостроительных решений.
Так внедряется научное градостроительство, в частности региональное планирование.
Одна из его задач – комплексное размещение объектов инфраструктуры, всегда с учетом демографической динамики и перспектив развития района.
Помимо успешных инноваций, были и неудачные эксперименты.
Коммунальный дом – один из них.
В апартаментах нет кухни.
Предполагалось, что их заменит общая столовая.
1950-е годы.
Применяются новые стандарты городского планирования и благоустройства.
Города, разрушенные войной, восстанавливаются по смелым генеральным планам.
Неизменным остается одно: планировка жилых массивов идет рука об руку с инфраструктурой.
Строительство сталинской высотки на Котельнической набережной.
Первый этаж отведен под инфраструктуру: продуктовый магазин, почта, кинотеатр, ресторан.
1990 – 2000-е.
Ажиотаж вокруг мегаполисов приводит к увеличению плотности и высоты застройки.
Развитие герметизации укореняется.
Обанкротившиеся заводы и предприятия сносятся.
Пустые промышленные территории застраиваются лофтами, бизнес-площадями и жилыми комплексами.
Новые кварталы плохо приспособлены для проживания.
Инфраструктура никому не нужна.
Кроме людей.
2020-е годы.
«обширное разрастание мегаполисов, зарастание жилых массивов.
В лучшем случае инфраструктура создается для того, чтобы наверстать упущенное.
Даже если власти запрещают ввод жилых объектов до завершения строительства школы или детского сада, минимальный набор очевиден во всем.
Научное городское планирование ушло в прошлое.
Вместо этого есть переполненные клиники и школы, забитые до отказа.
Ого, нас ждет интересное будущее.
Жилой комплекс ЗИЛАРТ на месте легендарного автозавода.
Ближайшая клиника находится примерно в 20 минутах езды на машине.
Так или иначе, это современные реалии: в каком-то районе в каждом дворе школа и детский сад, а в соседнем плотность застройки в четыре раза выше, но жизненно важных объектов вроде поликлиники нет. И что со всем этим делать?
Карта для людей
HomeHub — карта для тех, кому небезразлично настоящее и будущее наших городов.При работе над картой мы придерживаемся принципа абсолютной открытости и воспроизводимости расчетов.
Только так можно гарантировать объективность при оценке факторов, влияющих на качество жизни.
Давайте поговорим о том, как мы добавили на карту социальную инфраструктуру и что из этого получилось.
Теперь вы можете анализировать социальную инфраструктуру на карте.
Активны два слоя: «Пешеходная доступность» и «Объекты инфраструктуры».
Фактор «инфраструктура» представлен на карте двумя слоями (и одним пунктом контекстного меню, но об этом позже):
- Дистанция при ходьбе.
Этот слой представляет собой тепловую карту города.
Зеленым показаны места с хорошо развитой инфраструктурой, красным — места с рудиментарной или полностью отсутствующей инфраструктурой.
- Объекты инфраструктуры.
Это слой с объектами инфраструктуры, от которого мы рассчитываем пешую доступность.
Но если учесть их все при расчете доступности инфраструктуры, модель становится значительно сложнее.
И я бы хотел избежать этого, если только это явно не необходимо.
Поэтому мы сконцентрировались на самом важном и выделили 5 категорий, по которым оцениваем шаговую доступность инфраструктуры: - Магазины.
- Аптеки.
- Клиники.
— Детские сады.
- Школы.
Да, не у всех есть дети.
Но детские сады и школы – это лакмусовая бумажка для общей среды.
Если они отсутствуют, то, вероятно, это не единственная проблема в районе.
Среди перечисленных категорий нет ни одной невероятно болезненной.Помимо слоев, помогающих оценить инфраструктуру, мы добавили специальный пункт контекстного меню «Пешеходная доступность».Стоянка! В дискуссии под предыдущим постом многие из вас предлагали идеи по оценке доступности парковок.
Мы порылись в Интернете в поисках источника данных о парковках.
Ничего не было раскопано с достаточной полнотой и точностью.
OSM в основном картирует наземные парковки, а они довольно слабые.
На некоторых ресурсах есть данные о новостройках, но этого недостаточно.
В целом вопрос с парковкой стоит остро и пока открыт.
Он появляется при нажатии на дом и нужен для отображения изохрон шаговой доступности.
Изохроны - это линии, очерчивающие территорию, до границ которой можно добраться из данной точки за одно и то же время.
Изохроны отвечают на вопрос: куда из отправной точки я могу попасть за желаемое время? 
Изохроны 5 и 10 минут вокруг выбранного дома.
Слой «Объекты инфраструктуры» активен.
Так, слой «Прогулочная доступность» позволяет оценить уровень социальной инфраструктуры по шкале от «ужасного» до «отличного».
Слой «объекты инфраструктуры» отображает на карте наиболее важные категории объектов инфраструктуры.
Контекстное меню «Пешеходная доступность» помогает понять, куда можно быстро дойти от выбранного дома.
Этого достаточно, чтобы оценить доступность инфраструктуры возле дома или интересующей территории, не отрываясь от компьютера.
Расчет расстояния ходьбы
Задача звучит так: посчитать шаговую доступность инфраструктуры для домов.Используйте для этой цели шкалу, нижняя граница которой означает полное отсутствие инфраструктуры.
Затем обобщите полученные значения на определенную область.
Это необходимо для анализа шаговой доступности не только путем приближения карты к конкретным домам, но и на обзорных увеличениях: 
Плитка из шестиугольников, цвет которой характеризует доступность инфраструктуры.
Проблема решается в 8 простых шагов: 1. Импортируйте данные.
Из OSM извлекаем 5 категорий объектов социальной инфраструктуры: магазины, аптеки, поликлиники, детские сады, школы.
Раскладываем их в таблицы в PostgreSQL с активированным расширением PostGIS. 2. Рассчитываем значимость объектов инфраструктуры.
Некоторые объекты инфраструктуры более важны, чем другие.
Помимо субъективной составляющей, существуют и объективные критерии.
Таким образом, ассортимент в сетевом супермаркете шире, чем в местном ларьке, а соотношение цены и качества более предсказуемо.
Поэтому рассчитаем значимость для каждого объекта инфраструктуры: 
3. Ищем ближайшие к дому предметы.
Для каждого дома находим объекты инфраструктуры, расстояние до которых не превышает 1,5 км.
Затем в игру вступает навигационный движок с открытым исходным кодом.
С его помощью прокладываются пешеходные маршруты от дома к выбранным объектам.
Валгалла возвращает не только геометрию маршрута, но и ожидаемое время в пути.
Это то, что нам пригодится.
Если бы наша лень взяла верх над желанием добиться точного результата, мы бы забыли об использовании навигационного движка и ограничились бы простым расчетом расстояния от дома до объекта по прямой и делением его на среднюю скорость ходьбы.
Такой наивный подход игнорирует препятствия на пути в виде прудов, заборов и железных дорог, а это, мягко говоря, приводит к искажению результатов.
Слева: расчет расстояния между домом и инфраструктурой по прямой, без учета рек и дорог.
Справа: расчет расстояния с помощью навигационной системы.
Это медленнее, но точнее.
4. Рассчитываем шаговую доступность объектов инфраструктуры.
Сначала фильтруем объекты: оставляем только те, которые доступны в пределах 15 минут. 
Тогда из значения 
мы выводим 
— доступность объекта в масштабе 
.
Значение 0 означает, что вам придется идти пешком в среднем 15 минут, чтобы добраться до объекта.
1 означает, что объект находится недалеко от дома или даже в самом доме.
5. Определить общий вес объектов инфраструктуры.
Мы получили комплекс инфраструктурных объектов с их значимостью и доступностью.
Для каждого объекта выводим его значимость для конкретного дома, будем считать это весом 
: 
Суммируем веса всех объектов и получаем итоговый вес инфраструктуры возле дома: 
6. Рассчитываем коэффициент диверсификации объектов.
Он равен количеству категорий объектов в шаговой доступности от дома.
, разделенное на общее количество рассматриваемых нами категорий 
: 
Например, если рядом с домом находятся только поликлиники и детские сады, коэффициент диверсификации 
будет равен 
.
7. Получаем итоговое значение расстояния ходьбы.
У нас есть все, чтобы вывести определенную цифру и по ней судить, насколько хорошо представлена инфраструктура в шаговой доступности от дома.
Давай позвоним ему 
.
Он равен общему весу инфраструктурных объектов, умноженному на коэффициент диверсификации: 
8. Обобщим обзорные масштабы.
Разобьем карту на шестиугольники и для каждого шестиугольника усредним расстояние ходьбы всех входящих в нее домов.
Естественно, в предлагаемой схеме имеется уязвимость, о чем не следует забывать: никакие расчеты не имеют смысла, если исходные данные содержат ошибки.
Не секрет, что в ОСМ содержится много устаревших и неверных данных, а некоторые микрорайоны вообще отсутствуют. Но мы верим в открытое картографирование, силу сообщества и его перспективы.
Корпорации, которые становятся все более активными, также считают вкладывать свои ресурсы в разработке OSM. Это означает, что в обозримом будущем качество данных в OSM будет неуклонно повышаться.
В шаговой доступности с примерами.
Хорошо, плохо, эко Кейс «как должно быть».
Районы с развитой социальной инфраструктурой легко найти на карте.
К счастью, их еще много.
Как правило, это старые районы, в частности центры городов.
Например, центр Челябинска: 
В центре Челябинска с инфраструктурой все отлично.
Интереснее рассмотреть пару случаев с отвратительной инфраструктурой.
Кейс «но мы построили школу».
Да, в этом районе есть даже одна школа.
Вмещает ли он всех детей школьного возраста из соседних населенных пунктов? 
Новые здания вокруг школы на слое «Пешеходная доступность» окрашены в неумолимый бордовый цвет. Школа и аптека видны на слое «Объекты инфраструктуры».
Красные линии — это линия метро «Сокольническая».
Этот пример — классика нашего времени; это характерно для новых районов российских мегаполисов.
Огромные коробки, наполненные людьми.
Застройщик может раскошелиться на школу и заявить, что в жилом комплексе хорошо развита социальная инфраструктура.
Кейс «у нас эко».
По словам застройщика, это уникальный, уютный экорайон Новой Москвы.
Фактически, это один из многих участков земли, застроенных дешевыми малоэтажными зданиями.
На 219 домов нет ни одного магазина, ни одной школы или детского сада, ни одной аптеки или поликлиники.
Этот и подобные ему районы изящно сочетают в себе недостатки городской и сельской жизни.
До ближайшего супермаркета – только на машине.
Неудивительно, что все дома на слое «Пешеходная доступность» красные.
Слой «Объекты инфраструктуры» включен, объектов просто нет. 
Через дорогу строится более дешевый район.
Дорога маленькая, но оживленная, а под окнами экодомов всегда пробки.
Этот пример — об использовании мечты горожанина стать ближе к природе.
Но мысленный образ «завтракаем и смотрим в окно на лес» трансформируется в реальность жизни в многоквартирном доме без шумоизоляции и постоянной необходимости куда-то и зачем-то идти.
Но почему мы все говорим о магазинах и аптеках? Давайте поговорим о самом проекте!
Чем мы занимались эти полгода?
Опрос под предыдущим постом показал, что 72% из вас при выборе жилья в первую очередь ориентируются на транспортную доступность.Нам сразу захотелось за это взяться… и, как и в истории с наличием парковок, мы забуксовали из-за отсутствия данных.
Для расчета транспортной доступности необходимы исторические данные о дорожном движении.
Опубликована ретроспектива дорожного движения для некоторых европейских городов, но в России ничего подобного в открытом доступе нет. Поэтому мы переключились на социальную инфраструктуру, которая по результатам опроса заняла второе место в рейтинге ключевых факторов: за нее проголосовали 62%.
Помимо развития социальной инфраструктуры, нам удалось сделать много важных вещей:
- Теперь у нас есть полноценная серверная часть! Во-первых, это сервис геопоиска.
Ищет адреса домов, улиц, городов, метро и жилых комплексов.
И часто он его находит. Во-вторых, навигационный движок для построения изохрон.
Оба проекта написаны на C++, быстры и не потребляют много энергии.
- Мы упростили интерфейс и обновили дизайн.
- Мы подготовили страницу «Данные и расчеты», на которой описано, как устроены все слои на карте.
Ведь суть нашего проекта – максимальная воспроизводимость результатов и открытость расчетов.
- Исправлена масса мелких ошибок.
Спасибо всем, кто сообщил!
- По просьбам наших пользователей мы добавили на карту новые города.
Помимо Москвы, это Санкт-Петербург, Самара, Алматы, Архангельск, Екатеринбург, Тюмень, Челябинск, Сочи, Краснодар.
Ха, да, мы только начали!
- Теперь можно легко переключиться с нашей карты на карту OSM, расположенную в нужной точке.
Это можно сделать с помощью правой кнопки.
Крайне удобно, если вы обнаружили ошибку в данных и знаете, как ее исправить.
- Мы разместили исходный код и документацию на ГитЛаб.
Ждем новых отчетов об ошибках и пул-реквестов!
Сочи и Краснодар на карте с прошлой недели! Море, солнце и слой «Рельеф».
Жизнь HomeHub показывает, что даже с помощью небольшой команды энтузиастов можно планомерно развивать и улучшать проект. Кто-то занимается этим по выходным, кто-то по вечерам, кто-то периодически подкидывает идеи.
Но из этих небольших вложений выкристаллизовываются по-настоящему большие возможности, и это впечатляет. Сила в сотрудничестве! Особая благодарность раздражает за деликатный выбор курса развития проекта, Ростиксман - для настоящей фронтенд-магии, и двигатель9 — за то, что спас дизайн из моих лап.
Наши планы
Мы придумали, как создать разумную транспортную доступность без исторических данных о пробках.Мы рискнем их реализовать, но это будет непросто.
Еще мы обязательно искупим один давний грех: каемся, слой «экологии» не так хорош, как хотелось бы.
Доведем до ума и по результатам опубликуем пост. И да, мы набираем волонтеров в нашу команду.
Исследования, оптимизация, элегантные микросервисы, цельные монолиты.
Новые возможности! Питонисты будут особенно приветствоваться.
Тссс, можем выкатить в пятницу вечером.
Послесловие
Наличие социальной инфраструктуры формирует качество нашей жизни.Речь идет об удовлетворении потребностей в жизненно важных услугах и товарах.
В современных реалиях этот факт игнорируется.
Научное городское планирование? Нет, мы не слышали.
Развитие социальной инфраструктуры на этапе планирования района? Спасибо, у архитектурного комитета свои планы.
Что касается девелоперов, то школы, поликлиники и прочие «социальные службы» им априори нерентабельны.
Вот и получается, что в школе 33 параллельных класса, к врачу могут попасть только самые здоровые, а от экодома до пекарни лучше ехать на такси.
Используя открытые данные в качестве основы, мы составили карту доступности инфраструктуры в нескольких крупных городах.
Теперь каждый может сформировать собственное мнение, не навязанное бенефициарами.
Так в каких районах с инфраструктурой всё отлично в реальности, а в каких только со слов застройщика?
В школах Китая все еще есть классы.
А вот в Поднебесной работают над ошибками и активно развивают социальную инфраструктуру.
Напротив, мы находимся на пути к побитию китайского антирекорда.
Теги: #здоровье #ГИС #Геоинформационные услуги #homehub
-
Вибрационные Реакции
19 Oct, 24 -
Создайте Свой Собственный Блог
19 Oct, 24 -
Последняя Дорожная Карта Intel
19 Oct, 24 -
В Мире Алгоритмов: Сортировка Вставками
19 Oct, 24
