Grid Unlocked: Hvordan Street Networks Evolve As Cities Grow


Verdens byer absorberer en million ekstra mennesker hver uke, og i 2030 kan de forbruke en ekstra 1, 5 millioner kvadratkilometer land, eller omtrent Frankrike, Tyskland og Spania. Hva ville være de beste måtene for disse byene å vokse? En ny studie undersøker hvordan tidligere byplanleggere eksisterte - en gruppe italienske landsbyer utviklet seg til forsteder utenfor Milano i dag. Sl

Verdens byer absorberer en million ekstra mennesker hver uke, og i 2030 kan de forbruke en ekstra 1, 5 millioner kvadratkilometer land, eller omtrent Frankrike, Tyskland og Spania. Hva ville være de beste måtene for disse byene å vokse? En ny studie undersøker hvordan tidligere byplanleggere eksisterte - en gruppe italienske landsbyer utviklet seg til forsteder utenfor Milano i dag. Slike studier kan til slutt hjelpe planleggere å optimalisere fremtidig utvikling.

"Vi vet få ting om hvordan byer vokser naturlig, " sier Emanuele Strano, doktorgradsstudent som studerer urbane geografi ved Sveits École Polytechnique Fédérale de Lausanne som forfatter studien. "Byplanleggere tror at med regelverk kan vi styre veksten i byene. Spørsmålet er hvordan kan vi kontrollere noe hvis vi ikke vet hvordan det fungerer?"

Den nye studien tar et skritt mot den grunnleggende forståelsen. Strano og hans kolleger - en gruppe datavitenskapsfolk, matematikere, fysikere og urbane lærere - gikk sammen for å gi den første kvantitative analysen av hvordan uplanlagte gate nettverk utvikler seg over tid. Resultatene ble publisert 1. mars i Naturens "Vitenskapelige Rapporter". (er en del av Nature Publishing Group.)

Historisk sett har mange av disse analysene blitt gjort ved å ikke bruke et så betydelig kvantitativt grunnlag, sier Stephen Marshall, en urban teoretiker ved University College London (UCL) som ikke var en del av studien. "I områdene jeg er kjent med, kan folk produsere et kart over en by, og sammenligne og kontrast to kart på et mer kvalitativt grunnlag." Marshall sier også at dette arbeidet markerer første gang noen har sett på hvordan disse egenskapene endres over tid.

Strano og hans kolleger studerte veksten av Groane, et område utenfor Milano, Italia. Ved hjelp av kart som dateres så langt tilbake som 1833, modellerte forskerne urban sprawlprosessen ettersom Groane utviklet seg fra landbruksarealer til et bolig- og industriområde, og deretter inn i en postindustriell forstad til den milanesiske metropolen. På syv tidspunkter mellom 1833 og 2007 brukte forskerne geospatiale data og programmeringsskript for å konstruere digitale kart (vist ovenfor) som behandler gatesystemet som et nettverk av koblinger (gatene) og noder (kryss).

Nettverksanalyser utført på det digitaliserte kartet viste at selv om Groane aldri hadde vært utsatt for storplanlegging, utviklet gatnettet seg til å være mer ensartet i størrelse og tetthet, og dens overordnede form skiftet fra trekantet til rektangulært. Rektangulære gate nettverk kan oppstå organisk, forfatterne sier, bare fordi de tilbyr mer effektive baner og gir mulighet for mer organisert oppdeling av land.

Studien identifiserte også to prosesser av byvekst: En av leting, hvor nye gater strekker seg ut til landsbygda, og en av densifikasjon, hvor nye gater fyller hull i det eksisterende nettverket. Medforfatter Marc Barthelemy, en teoretisk fysiker ved det franske kommissariatet i l'Énergie Atomique, forklarer at selv om gruppen har identifisert noen regler som regulerer forstramningsprosessen (som har en tendens til å gjøre nettet mer ordnet og firkantet), er leting mindre forutsigbar. Han sier at hans lags fremtidige studier vil ta en nærmere titt på den utforskende prosessen for å lære hva som driver urban sprawl. "Vi burde forstå det fordi det kan gi noen hint om hvordan du senker det."

Mens transportmåter endret seg drastisk mellom 1833 og 2007, forblir de opprinnelige veibeskrivelsene for det meste intakte. Faktisk fant forskerne en tendens til at eldre gater er de mest sentrale i moderne tid - 90 prosent av Groane mest sammenkoblede veier i 2007 hadde allerede eksistert i 1833. Fordi gatene med større tilkoblingsevne har en tendens til å ha høyere trafikkstrømmer, har Barthelemy sier byplanleggere kunne beregne tilkoblingen på eksisterende eller foreslåtte gate nettverk for å forstå hvordan folk vil bruke plassen. (Noen planleggere, som Space Syntax i London og Universitetet i Strathclydes Urban Design Studies Unit, hvorav Strano er medlem, måler allerede tilkobling for å optimalisere urbane design.)

Planleggere hadde allerede mistanke om mange av studiens funn, men forskningen gir empirisk støtte til teoriene og foreslår at naturlige regler kan lede selve organisasjonen av byer. "Min mistanke er at noen av disse reglene jobber overalt, fordi byer alltid er menneskeskapte gjenstander, " sier Strano.

Marshall advarer om at "for å få et komplett bilde, må vi kombinere denne typen nettverksanalyse tilnærming med en forståelse av hva som skjer på bakken - Hva er de menneskelige handlinger?" Marshall antyder at faktorer som kulturelle designpreferanser, bygningens former og planlegge innsats kan påvirke Groane gateneett. Vekstmønstre kan også variere i bysentre, heller enn ved byens kant, hvor Groane ligger. Forfatterne av studien er enige, og de sier at svar venter videre studier av utvikling av gateneettverk i byer i forskjellige størrelser og geografiske steder, samt med ulike økonomiske historier.

Implikasjonene er viktige: Korrelasjonsstudier har antydet at gatemønstre kan påvirke lokale økonomier, fysiske aktivitetsnivåer, bruk av offentlig transport, kriminalitet og sosial ulikhet.

"Byene er enormt komplekse strukturer, " sier Michael Batty, en romlig analytiker ved UCL. "Når du forstyrrer et komplekst system, får du alle slags bivirkninger." Han sier at kvantitativ forskning som Strano kan potensielt lede planleggere til å øke organisk vekst, i stedet for å stoppe den i sporene, og dermed hjelpe planleggere til å bygge bedre byer og forhindre ukontrollert sprawl.