У большинства обитателей рунета слово "урбанистика" если с чем и ассоциируется, то наверное только с известным кудрявым блоггером. А еще с ненавистью к автомобилистам и борьбой с многоэтажками. В последнее время эта тема стала набирать популярность, и вот уже появилось множество людей, которые уверены что познали суть урбанистики, почитав пару популярных блогов.
Однако на деле урбанистика — это наука, причем наука довольно интересная и междисциплинарная, содержащая внутри себя множество различных направлений. Сейчас очень много сил вкладывается во всякие Smart City и в попытки сделать городское проектирование и управление прозрачнее, проще и технологичнее. Поэтому в последние десятилетия важнейшую роль в урбанистике начали играть информационные технологии, именно благодаря ним стали доступны новые виды исследований, новые технологии сбора данных и новые возможности проектирования.
В этом году исполнилось 30 лет международной конференции CUPUM — Computers in Urban Planning and Urban Management. Конференция эта проходит раз в два года, является A-rank по классификации Core, и в этом году она собрала исследователей городского проектирования в Китае, в городе Ухань. Туда я и поехал представлять свой родной университет ИТМО и входящий в его состав Институт дизайна и урбанистики. Рассказывал я там про развитие своих исследований пешеходного моделирования, которые когда-то начались с этой статьи на Хабре.
Под катом выдержки из показавшихся мне интересными докладов на урбанистичеко-айтишную тематику, некая попытка анализа трендов ну и немного фоточек Китая, куда уж без них.
Вообще когда-то именно с Китая эта конференция и началась. За 30 лет Китай прошел большой путь, и в общем-то те, кто начинал двигать эту тему тут тогда, теперь могут оценить насколько верным был этот путь.
Прогресс виден даже в облике города Ухань: старые облезлые панельные многоэтажки еще кое-где попадаются среди сверкающих подсветкой новых небоскребов, но в целом такое впечатление, что по городу прошлись легионы бульдозеров, снесли все что было и отстроили заново.
Разумеется, бОльшая часть докладчиков на конференции были местными — а именно 54%, если верить результатам опроса. Мы, двое русских, в итоговом рейтинге заняли скромные 0.4% мест. Поэтому значительная часть докладов фокусировалась именно на местных особенностях, что позволяло взглянуть на то, как к проектированию городов относятся в самой динамично развивавшейся в последние десятилетия стране.
В программе оказалось довольно много схожих докладов, позволивших выделить определенные тренды, о которых далее. Заранее извиняюсь за качество фотографий, но в полутемных залах снять на телефон лучше не получается.
Проникновение урбанистики в ВУЗы
Раньше (да и до сих пор много где) проблемами развития городов занимались узкие специалисты из смежных отраслей. Однако город — слишком сложная система, и на него нельзя смотреть через призму одной лишь сферы деятельности, иначе слишком часто случаются перекосы. Типичный пример — когда развитием города начинают руководить архитекторы (и город начинает обрастать домами по принципу "лишь бы красиво и модно" без мыслей о необходимой инфраструктуре) или транспортники (и привет-привет хайвеи через город, отсутствие переходов, неудобная пешеходная среда — потому что в их контексте существуют только автомобили и пропускная способность улиц в транспортных средствах в час).
Сейчас уже закрепилось понимание, что для успешного развития нужны междисциплинарные специалисты, способные оценивать ситуацию с разных сторон. Представители сразу нескольких китайских университетов рассказали об открытии в своих ВУЗах новых магистерских программ именно по урбанистике. Эти программы включают в себя модули из всех необходимых смежных дисциплин — помимо наук собственно о городском устройстве туда включаются и общественные науки, и информационные технологиии.
Приятно осознавать что тут мы в ИТМО не отстаем — магистерская программа схожего состава появилась тут еще в 2013 году. Честно говоря, в свое время я был неслабо удивлен, когда про нее узнал: "шта, какое отношение имеет урбанистика к ИТ?" А вот, оказывается, имеет самое непосредственное.
Экология и устойчивое развитие
Это тоже очень популярные тренды в последнее время. При этом как раз в Китае вообще очень сильно на них фокусируются: с таким населением нужно очень ответственно подходить к вопросам потребления ресурсов и балансировки городских систем. Тут докладчики рассказывали сразу про несколько направлений исследований:
- Государственное регулирование и поддержка всяких зеленых технологий — всякие программы и законы, принятые правительством КНР для сохранения экологии. У нас про такое тоже любят поговорить, но в Китае этому гораздо больше веришь. Достаточно выглянуть в окно, увидеть широченные автострады и лес небоскребов до горизонта, чтобы понять что во-первых они могут развиваться очень быстро и ресурсов у них море, а во-вторых им просто некуда деваться если они не хотят утонуть в мусоре и экологических проблемах.
- Анализ существующих проблем крупных городов — выхлопы, тепловыделение, проблемы со сточными водами, все это оценивается, строятся разные модели, на основании которых можно принимать решения о будущем развитии районов.
- Различные технологии для решения некоторых проблем планирования. Например решение задачи оптимального размещения зданий для максимального использования солнечного света.
Необходимость заботы об экологии становится особенно очевидна, когда залезаешь на гору возле отеля и видишь пейзаж с бесконечными рядами домов типа вот такого:
Вроде уже и китайцы начали понимать, что так строить нельзя, если не хочется потом расхлебывать.
Информационная поддержка принятия градостроительных решений
Разные коллективы по всему миру сейчас активно пытаются алгоритмизировать и оптимизировать процессы принятия градостроительных решений, создавая т.н. Planning Support System (PSS). Такие системы, которые подсказывали бы девелоперам (тем которые застройщики, а не тем которые программисты) оптимальные места для строительства, чиновникам помогали составлять планы развития, а жителям — как-то во всем этом участвовать и высказывать свое мнение. Да, что-то в таком духе изобрести пытаются по-моему с самой зари компьютерной эры, еще чуть ли не с 60-70х годов прошлого века, однако именно сейчас быстрый рост ИТ и мобильных технологий позволил исследователям получить доступ к огромному количеству данных, которые могут в таких решениях помочь.
Например в Шенчьжене планируют построить новый университетский кампус. По задумке он должен быть построен по всем трендам устойчивого развития, оптимально использовать доступные на местности природные ресурсы.
Для решения этой задачи авторы проекта использовали эволюционные алгоритмы, с помощью которых перебирались варианты расстановки зданий на территории будущего кампуса и проводилась многокритериальная оптимизация. В качестве критериев, например, были отобраны параметры использования солнечного света в аудиториях, солнечной энергии на крышах зданий и времени в пути между зданиями кампуса (очевидно что первые два параметра будут пытаться раздвинуть здания подальше, а третий — сгруппировать поближе). При этом задача еще и усложняется рельефом — как и много где в Китае, на участке много небольших гор и холмов, где здания строить сложно и есть серьезные ограничения по высоте и массе.
Группа исследователей из Швеции дорабатывали модель LEAM для прогнозирования пригодных для девелопмента участков вокруг Стокгольма. Модель им пришлось допилить напильником, так как разработана она изначально была в США, а в Европе совсем иные транспортные предпочтения жителей, намного выше доля использующих общественный транспорт.
Однако не все так хорошо: в том же шведском исследовании отдельно подчеркивалось, что пока практически нет удачных историй внедрения PSS. Нарисовано много красивых картинок, сделано много моделей, однако до сих пор они сами по себе, а девелоперы и чиновники сами по себе. Проблема — все это работает непонятно, не всегда хорошо, и не вызывает доверия у занятых в строительной сфере. Многие работы представляют чисто академический интерес и оторваны от реальности.
Big Data
Очень много исследований включали в себя анализ всякой бигдаты. Как правило — данные от мобильных операторов: координаты абонентов и списки вызовов. Судя по количеству исследований, получать такие данные в других странах сравнительно просто. Чаще всего их используют для решения различных транспортных задач, ведь много чего можно сделать, зная пути миграции жителей города. От банального предсказания пробок и советов по оптимизации дорожной сети до оценок привлекательности городских улиц для пешеходов. Но иногда и для чего-то более экзотичного, например в одной работе использовали количество телефонных звонков как один из факторов, по которым можно автоматически определять тип городской застройки.
При этом в случае с Китаем речь идет об обработке миллионов треков и звонков ежедневно, и там есть возможность не только для научного, но и для айтишно-алгоритмического интереса.
Однако не все так просто. Исследователи из Сиэтла использовали данные о поездках в местном сервисе карпулинга для анализа влияния изменений в транспортной политике города на транспортные предпочтения жителей. И выявили ряд проблем, связанных с использованием таких данных:
- Данные обезличены, что не дает возможности связывать несколько треков с одним человеком. При этом становится невозможно отслеживать тренды и изменение предпочтений, разве что на очень грубом уровне.
- Куча проблем с доступом к данным и конфиденциальностью.
- Обработка больших объемов данных требует компетенций и ИТ-инфраструктуры, которыми многие транспортные агентства не владеют.
В итоге кроме анализа данных исследователи были вынуждены обратиться и к традиционным методам исследований, например к опросам жителей. И в их работе делается вывод, что несмотря на прогресс в ИТ традиционные методы исследований еще не скоро отойдут на второй план.
Google Street View
GSV — еще один из источников данных о городах, доступный исследователям. И тут можно пробовать разные интересные штуки на грани Computer Vision и урбанистики. Мы в ИТМО тоже сделали небольшое исследование и создали алгоритм, способный определять нелегальные вывески (нарушающие местные законы) на панорамах. А на конференции было сразу несколько статей, посвященных анализу доступности солнечного света на улицах (опять вопросы энергоэффективности и использования солнечных батарей) и визуальному анализу городской среды.
Конечно, у панорам GSV есть свои проблемы — они не везде есть, много где они уже не очень актуальны, вопросы с лицензией, необходимость самостоятельно склеивать панорамы из кусочков и т.п. Но в любом случае это практически единственный (если не считать очень ограниченных и дорогих личных прогулок) источник больших данных для визуального анализа городов.
VR
Неожиданное применение в городских исследованиях нашли очки виртуальной реальности. Сразу несколько групп исследователей использовали их для визуальных оценок городской среды.
Довольно сложно и затратно отправить группу исследователей в какой-нибудь далекий город для оценки характеристик среды. А опросы местных жителей не всегда подходят — ведь может требоваться какой-то профессиональный анализ, который может сделать только специалист знакомый с методикой. В таком случае VR является дешевой и сердитой заменой личного присутствия. Один член команды снимает нужную улицу на 360-градусную камеру, группа исследователей проходит по ней виртуальный тур в VR очках, сидя в своей лаборатории, а затем заполняет таблицы и опросники.
Пешеходы
Несколько разноплановых исследований были связаны с пешеходной инфраструктурой. Проводились попытки вычленить значимые для удобства прогулок средовые факторы, исследовалась безопасность пешеходных переходов. Радует что вопросы пешеходной мобильности и безопасности начинают изучать все больше и больше стран.
В Азии при этом все довольно плохо. В том же Китае типичная улица выглядит так:
Визуально может казаться что тут все в порядке, но на деле тут мы видим 10-12 полосный хайвей для машин, то что кажется тротуаром — на самом деле полоса для двухколесных, а тротуар для пешеходов — вот та узенькая метровая полоска с тактильной плиткой сбоку. Наземные переходы массово убираются и заменяются редкими внеуличными — ровно по тем же граблям сейчас идут градостроители и в России. Заканчивается это все одинаково: люди не хотят тратить время на подъем по лестницам (а пожилые и маломобильные просто не могут), перебегают дорогу понизу, что заканчивается тяжелыми ДТП. Так как водители не ожидают там увидеть пешеходов и едут быстро.
Многорядные заборы при этом не очень помогают
Я сам выступил с докладом о нашем алгоритме определения оптимальных мест для размещения пешеходных переходов. Секретное ноу-хау от нашей лаборатории: аудитория очень оживляется, если в качестве примеров показывать что-то рядом с местом проведения конференции. Такое, что слушатели возможно уже видели, гуляя вокруг отеля. Поэтому мы приехали на пару дней раньше и погуляли немного по окрестным улицам. В итоге набрали и фоточек для презентации, и провели моделирование пешеходных потоков на одной из улиц возле отеля. Кажется, аудитории зашло неплохо.
Про презентации
Вообще презентации на научных конференциях это, к сожалению, грусть и печаль. Вероятно, все эти люди хорошие ученые и представляют интересные исследования, но 3 из 4 делают это невероятно уныло и трудно для понимания. В итоге половина аудитории спит, половина сидит в телефончиках.
На хабре уже есть ряд хороших статей про то, как выступать на публичных мероприятиях, мне нравятся вот эти — раз, два, три. А вот мой собственный набор пунктов:
- Готовиться к докладу: проговаривать много раз, убирать плохо звучащие и трудновыговариваемые фрагменты. На бумаге оно выглядит хорошо, голосом — совсем по-другому.
- Стандартные советы: не читать по бумажке, не помещать горы текста на слайд. 3-4 тезиса, КДПВ, остальное голосом. Хотя про горы текста есть исключение (которое я осознал на конференции) — если ваш английский очень плох и неразборчив (и вы готовы в этом сознаться), то гора текста на слайде позволит слушателям хоть что-то понять в вашей презентации, не ушами так глазами.
- Голосом надо рассказывать эмоционально. Ходите вдоль сцены, размахивайте руками, меняйте темп, тембр голоса. Не забывайте смотреть в зал. Вы же, в конце концов, пришли делиться тем, что вы открыли какую-то очень крутую штуку, от которой вас (хочется верить) прет — ну так расскажите об этом соответствующе. Нет ничего унылее докладчика, монотонно бубнящего стоя за кафедрой. Вообще как по мне — хороший доклад ближе по духу к короткому стендап шоу, чем к унылому академическому заседанию.
- Важно помнить, что доклад это не статья. Вы все равно не сможете впихнуть в 10-15 минут регламента сколько-нибудь серьезные технические подробности. Все кому интересно все равно будут потом читать вашу статью в материалах конференции (и именно они — главный научный выхлоп от участия). Доклад же должен заинтересовать людей, в том числе не очень разбирающихся в вашей области, чтобы они пошли и прочитали. Поэтому больше красивых картинок, описания проблемы, примеров, меньше формул и сложностей.
Но, конечно, баланс тоже надо поддерживать. Тут все как на Хабре — положишь слишком много подробностей — получишь жалкие полторы тыщи просмотров и один плюс, так как слишком сложно, положишь слишком мало — получишь крики "что это делает на хабре" и "идите на пикабу с такими статьями". - Ну и вот наше ноу-хау описанное выше — надо использовать местные примеры, если это возможно. Конечно, мало для каких областей это возможно и имеет смысл, но вот для урбанистики в самый раз. Так вы убьете двух зайцев — и продемонстрируете применимость своей технологии в разных условиях (с чем у многих исследований проблема), и вызовете больший отклик у аудитории.
Заключение
Поездка принесла интересный опыт, а главное — подтвердила, что мы двигаемся в правильном направлении с выбором направлений исследований и образования студентов. Будем продолжать в том же духе.
Следующая конференция CUPUM состоится в 2021 году в Хельсинки — совсем рядом с нами. Надо будет точно туда поехать. Ну или точнее попытаться — ведь попасть на конференцию А-класса не так-то просто, хех.
На правах рекламы
Как я уже писал, поездка состоялась благодаря университету ИТМО и входящему в его состав Институту дизайна и урбанистики.
Здорово было получить подтверждение, что мы в ИТМО и ИДУ находимся на переднем крае многих мировых трендов:
- У нас есть магистерские программы по урбанистике. Каждый год они меняют названия, в этом году они называются Урбанистика (более гуманитарная) и Цифровые технологии умного города (более ИТшная)
- У нас есть лаборатории, работающие с big data, с транспортным моделированием, с VR и AR (например, это команда из ИТМО делала AR-приложение для открытия Европейских игр в Минске)
- Мы занимаемся автоматизацией проектирования и PSS, правда пока ходим по тем же граблям, что и другие команды, бывшие на конференции.
Если вам интересно заниматься такими штуками — приходите к нам учиться или работать. Можно еще успеть подать документы в магистратуру в третью волну в августе — информация есть в группе ИДУ. А по поводу работы — мы сейчас набираем Java-джуниоров для работы над такими вот проектами в нашем здании на Биржевой линии в Санкт-Петербурге. Работа предполагает частичную занятость и совмещение с учебой. Писать можно либо мне в личку тут, либо на evsmirnov@itmo.ru
Автор: Егор Смирнов
