Введение к работе
Актуальность темы. Разработка программ развития жилищного фонда города и принятия обоснованных решений по всем направлениям хозяйственной деятельности требует информационно-аналитической поддержки муниципальных органов власти и создания для этого проблемно-ориентированных систем с применением новейших информационных технологий, разработки методов компьютерного моделирования и интеллектуального анализа данных. Моделирование позволяет проводить анализ сложной городской системы с учетом множества факторов неопределенности, прогнозировать динамику системы, выявлять взаимосвязи и принимать обоснованные проектные и управленческие решения.
Целью городского управления является поиск таких пропорций общественного воспроизводства, которые в максимальной степени способствуют удовлетворению потребностей населения и повышению его жизненного уровня. Для сложных социально-экономических систем, каковой является город (и жилищный фонд как подсистема города), характерно наличие множества целей, часто противоречащих друг другу, поэтому при выборе конкретного варианта развития города приходится формировать согласованное решение, позволяющее находить компромисс между городскими я общегосударственными целями, а также целями отдельных городских подсистем.
Специфика прогнозирования развития жилищного фонда связана с большой длительностью сроков его эксплуатации, трудоемкостью проектирования и возведения, требующих значительного времени даже в условиях развитой промышленности, а также необходимостью учитывать все принципы жизнедеятельности этого сложного организма. Эксперимент - традиционный критерий новых разработок - применительно к реальности практически невозможен, однако сравнения различных вариантов стратегий управления развитием жилищного фонда города можно проводить на математических моделях с использованием компьютерных технологий.
Систему жилищного фонда образует совокупность взаимодействующих подсистем, объектов, процессов и связей между ними, комплексные исследования которых необходимы для технического и социально-экономического проектирования жилищного фонда в современных условиях.
Жилищный фонд является сложной системой, в которой зависимости между элементами не могут быть описаны линейными функциями. Это обстоятельство не позволяет применить для исследования жилищного фонда, как сложной системы, хорошо развитый аналитический аппарат современной математики, который более приспособлен для исследования именно линейных зависимостей, присущих простым системам.
Для управления процессом развития городских жилищ необходимо проводить анализ демографических процессов, процессов физического и морального старения, накопления и обновления фондов, процессов распределения и обмена, эксплуатации фондов и других процессов, что требует наличия соответствующей информации.
Проблема рационального управления городскими подсистемами, особенно остро стоит в крупнейших городах (мегаполисах), располагающих значительным
РОС. национальная]
БИЬ -МГЕКА I
С.ІІогербург |
гоо&рк I
-4-старым жилищным фондом, требующим модернизации, капитального ремонта, реконструкции и обновления. Москва имеет наиболее сложную систему городского жилищного фонда.
Актуальность проблемы регулярно подчеркивается реальной ситуацией и необходимостью создания специализированных методик и систем поддержки принятия решений обусловлена по подготовке и реализации многочисленных городских и федеральных жилищных программ («Генеральный план развития г.Москвы до 2020 года», Программа сноса ветхого жилья, «Молодой семье -доступное жилье», «Свой дом», Программа «Жилище»).
Научно-техническая гипотеза предполагает, что моделирование жилищного фонда мегаполиса в среде САПР позволит повысить эффективность управления его развитием.
Цель диссертации - разработка в среде САПР метода имитационного моделирования развития системы городского жилищного фонда города.
Задачи исследовании: ' 1. анализ развития системы городского жилищного фонда;
-
анализ методов компьютерного моделирования;
-
разработка модели демографических процессов городского населения;
-
разработка моделей физического и морального старения жилищного фонда мегаполиса;
-
выявление инновационных процессов в жилищном фонде;
-
структуризация фонда и формирование базы данных;
-
формирование системы поддержки принятий решений по развитию жилищного фонда в условиях автоматизации проектирования;
-
разработка комплексной имитационной модели развития городского жилищного фонда в среде САПР.
Объект исследования: система городского жилищного фонда мегаполиса. Предмет исследования: автоматизированные методы проектирования развития системы жилищного фонда.
В качестве методологии исследования выбраны: системный анализ, системотехника, строительство, теория функциональных систем, имитационное моделирование, оптимальное управление, марковские процессы и математическая статистика.
Научная новизна результатов исследования:
-предложен системотехнический подход к проектированию развития жилищного фонда;
-предложена методическая схема проектирования городского жилищного строительства, основанная на современных информационных технологиях;
-разработана открытая модульная структура системотехнических моделей жилищного фонда и городских подсистем, взаимодействующих с ним;
-адаптирован в условиях САПР алгоритм многокритериального выбора решений поставленных задач на основе теории оптимального управления;
-разработана структура САПР развития жилищного фонда.
На защиту выносятся:
методика системотехнического подхода к анализу динамического развития жилищного фонда;
методика компьютерного моделирования развития городской системы жилищного фонда мегаполиса в среде САПР на основе имитационного моделирования и оптимального управления;
открытая модульная структура системотехнических моделей жилищного фонда и городских подсистем, взаимодействующих с ним;
информационно-аналитический автоматизированный комплекс моделей жилищного фонда.
Апробация результатов исследования. Основные положения диссертационного исследования опубликованы в четырех научных статьях в период с 2001 по 2004 годы, докладывались на кафедре САПР МГСУ и научно-практических конференциях МНИИТЭП.
Внедрение результатов. Результаты диссертационной работы (автоматизированный подход к моделированию развития жилищного фонда, методика, средства и практические рекомендации в области проектирования и управления жилищным фондом) внедрены в отдельных проектах, реализуемых Центром по проектированию и строительству жилых и общественных зданий "Поликварт" ( г. Москва).
Практическая значимость диссертации заключается в создании методики компьютерного моделирования развития городской системы жилищного фонда мегаполиса, средств автоматизации моделирования данной системы и разработке практических рекомендаций для проектирования,' позволяющих повысить эффективность принятых решений. Предложенный подход позволяет комплексно решать вопросы прогнозирования численности населения города, старения (физического и морального), восстановления (модернизация, капремонт), обновлений (снос) фондов, а также оптимизации управления развитием жилищного фонда. Практическая значимость диссертационного исследования подтверждается внедрением полученных результатов.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы. Содержание изложено на 125 страницах, сопровождается 16 рисунками и 18 таблицами. Список литературы состоит из 93 наименований.
