В прошлой статье мы рассказывали об опыте наших заказчиков Исполнительного комитета Казани в управлении городом на основе цифровых технологий.
В этой статье расскажем подробнее о Концепции, которая была разработана Исполнительным комитетом Казани на базе Geometa, для обеспечения реализации системы поддержки принятия решений по развитию территории г. Казани на основе анализа данных КМГИС.
Комплексная муниципальная геоинформационная система г. Казани (КМГИС) призвана решать задачи города, связанные с обработкой пространственных данных. Система позволила перевести в электронный вид 19 муниципальных услуг и автоматизировать 46 рабочих процессов.
Но перевод услуг в электронный вид — это лишь часть задач КМГИС. Основная большая задача — выстраивание данных, связанных с градостроительством, архитектурой, содержанием городской среды, в упорядоченную иерархическую структуру связанных пространственных данных, что позволит руководству города:
- внедрять аналитические функции;
- получать актуальные сведения о состоянии города не только в плане градостроительства и распоряжения земельными ресурсами, но и в плане состояния городской среды быстро, в удобной и понятной форме;
- принимать решения о необходимых объемах финансирования муниципальных программ и городских проектов, что вследствие позволит повысить инвестиционную привлекательность города.
Поддержка принятия решений на основе данных позволяет уйти от субъективной оценки к измеримым показателям. Подобный инструментарий помогает выявить проблемы и обосновать решения задач, найти оптимальные решения, которые могли быть неочевидными с экспертной точки зрения.
Концепция предлагает варианты развития функционала системы по направлениям:
- социальная инфраструктура;
- коммунальная инфраструктура;
- транспортная инфраструктура;
- жилищно-коммунальное хозяйство.
На данный момент в концепции 17 кейсов, расскажем о самых интересных из них.
Нормативное развитие социальной инфраструктуры
При планировании развития города, при подготовке документов территориального планирования количество и размещение объектов образования, спорта, культуры выполняется таким образом, чтобы соответствовать требованиям местных нормативах градостроительного проектирования (МНГП): на определенное количество населения в границах нормативного радиуса доступности должно быть соответствующее количество мест в школах, детских садах, а также определенное количество кв. м. общей площади культурно-досуговых и спортивных учреждений.
Документы территориального планирования обновляются не чаще, чем один раз в несколько лет. Расчет потребностей города в объектах социальной инфраструктуры выполняется проектировщиком на стадии сбора исходных данных на момент начала работ по корректировке генплана. Тем временем, город непрерывно строится и развивается, меняются планы, и уже к моменту утверждения генерального плана часть информации теряет актуальность. У городских управленцев нет инструментария, который бы позволил увидеть ситуацию «здесь и сейчас» или оценить различные варианты развития. Например, изменить очередность ввода новых объектов и получить обратную связь, как локальное изменение отразится на городе в целом, какое решение наиболее эффективно решает проблемы города.
Задача:
Необходимо визуализировать состояние территории на предмет соответствия требованиям МНГП в части обеспечения населения объектами социальной инфраструктуры. Кроме того, требуется визуализация результатов моделирования различных сценариев: как изменится ситуация, если построить один или несколько объектов или как изменится ситуация, если построить в конкретной точке города жилой комплекс.
Реализация:
Функциональность «Визуализация»
Инструмент визуализирует согласно МНГП территорию всего города в тематических срезах: образование, спорт, культура. Для каждого среза пользователь сервиса видит на карте количество населения и его территориальное размещение в разбивке на 3 группы:
- обеспеченного соответствующим городским благом согласно МНГП — то есть, имеется достаточно мест в учреждениях в нормативном радиусе доступности;
- обеспеченного частично — то есть, имеется достаточно мест в учреждениях, но превышен нормативный радиус доступности и потребуются повышенные затраты времени на дорогу;
- не обеспеченного — не хватает мест.
Визуализация работы инструмента: соответствие количества и размещения детских дошкольных учреждений МНГП с учетом их фактической загрузки. Размер значков пропорционален количеству населения в домах:
Функционал «Моделирование»
Инструмент позволяет добавлять в карту планируемые объекты социальной инфраструктуры либо планируемую жилую застройку, и система визуализирует результат изменений.
Оптимальное развитие социальной инфраструктуры на примере молодежной политики
Один из ключевых показателей эффективности реализации молодежной политики — «Увеличение количества детей, занимающихся в учреждениях молодежной политики».
Для достижения показателя необходимо решить ряд основных задач, носящих системный характер. Результат может быть достигнут путем более обоснованного (то есть, удобного, рационального и больше отвечающему запросам жителей) размещения учреждений молодежной политики и их функциональному наполнению.
На сегодняшний день в сфере управления молодежной политикой имеется проблема в недостаточности нормативно — правовой базы на федеральном уровне. Решение о необходимости строительства нового учреждения принимается экспертно. Спрос на каждый из видов секций оценивается также экспертно.
Задача:
Необходимо визуализировать состояние территории на предмет соответствия требованиям МНГП в части обеспечения населения объектами социальной инфраструктуры. Кроме того, требуется визуализация результатов моделирования различных сценариев: как изменится ситуация, если построить один или несколько объектов или как изменится ситуация, если построить в конкретной точке города жилой комплекс.
Реализация:
Функциональность № 1
Инструмент визуализирует зону охвата каждого учреждения молодежной политики и каждого кружка или секции в отдельности. Притом, охват визуализируется таким образом, что учитываются реальные адреса проживания детей, которые посещают данную секцию. Из чего можно сделать ряд выводов. Во-первых, насколько далеко проживают потребители от услуги — суммарное и среднее расстояния от дома до секции. И когда суммарное расстояние существенно дальше аналогичных расстояний у других объектов, это говорит либо о том, что объект принимает нагрузку от соседних территорий, не обеспеченных такой услугой, либо о том, что именно эта секция, с именно этими преподавателями, очень популярна, и люди готовы посещать её несмотря на не слишком удобное местоположение.
Кроме того, рассматриваемым объектом может быть жилой дом или несколько жилых домов. Система строит и показывает связи с подростковыми клубами и конкретными секциями, которые посещают дети жителей данного дома, и может оценить суммарное или среднее расстояние, от дома до секций, и вывести инфографику в целом по городу.
Визуализация работы инструмента: охват всех вокальных и танцевальных кружков МБУ «Подросток». Размер значков пропорционален количеству занимающихся, проживающих по данному адресу:
Визуализация работы инструмента: охват секции дзюдо МАУ «СШОР „Тасма“». Размер значков пропорционален количеству занимающихся, проживающих по данному адресу:
Функциональность № 2
Задача функционала — обеспечить жителям города удобный и простой сервис, который поможет увидеть сразу все возможные варианты для занятий в кружках или секциях, которые предоставляет город, и выбрать для своих детей наиболее подходящий. То есть, создать открытую централизованную базу данных обо всех объектах молодежной политики. Притом, можно насытить информацию о кружках или секциях метриками эффективности. Например, для спортивной секции это количество призеров различных соревнований, для музыкальных — количество участников концертов, фестивалей или победителей конкурсов; либо количество поступивших в ВУЗы выпускников кружков или секций по тому же профилю.
Транспорт. Безопасность движения. Регистрация и анализ ДТП
Целью муниципальной программы «Повышение безопасности дорожного движения в г. Казани» является сокращение количества погибших в результате ДТП, в том числе детей, по сравнению с аналогичным показателем предыдущих лет.
На сегодня не существует сервиса, который бы мог наглядно показать на карте места концентрации ДТП, их причины, а также мог бы предоставить возможность сопоставить эти данные с дислокацией дорожных знаков и светофорных объектов.
Кроме того, нет возможности сопоставить исторические данные, проверить эффективность проведенных мероприятий: снизилось ли количество ДТП после установки знака или светофора, или после установки пешеходного ограждения либо островка безопасности.
Чем лучше качество данных о ДТП и способы их представления, тем легче будет найти наиболее эффективное решение для каждой проблемной точки города.
Задача:
Создать картографический аналитический сервис, который позволил бы визуализировать ДТП, места их концентрации, причины, а также позволил бы сопоставить эту информацию с другими слоями данных, имеющими отношение к безопасности дорожного движения — светофоры, дорожные знаки и др.
Реализация:
Функциональность № 1
Информация о ДТП, содержащая всю необходимую информацию для принятия решений по безопасности дорожного движения: вид происшествия, координаты, время суток, тяжесть, участие пешеходов, количество погибших, наличие разметки и т. п.
Функциональность № 2
Удобная визуализация данных, позволяющая выбрать временной интервал, увидеть места концентрации ДТП, инфографику по степени тяжести и вреда здоровью, а также участию в ДТП пешеходов или детей.
Функциональность № 3
Возможность сопоставления данных об установленных дорожных знаках с данными о ДТП для проверки достижения цели установки знака (сокращение количества инцидентов на данном участке).
Визуализация работы инструмента: места концентрации ДТП. Размер значков пропорционален количеству ДТП в данной точке. Размер черных символов пропорционален суммарному количеству пострадавших пешеходов в данном месте концентрации ДТП:
Визуализация работы инструмента: количество ДТП. При увеличении масштаба карты система показывает каждое ДТП. Черные символы с цифрой обозначают количество погибших пешеходов:
Транспорт. Дислокация автомобилей
Один из слоев данных, содержащихся в КМГИС — цифровой ортофотоплан. Это фотографический план местности, на котором представлена земная поверхность и объекты на ней с точной привязкой к заданной системе координат. В едином координатном пространстве содержатся снимки территории высокого разрешения, точность которых эквивалентна топографической съемке масштаба 1:500.
Сегодня технологии машинного зрения позволяют выявить и закоординировать объекты ортофотоплана.
По фактическим данным можно оценить реальный уровень автомобилизации, увидеть распределение автомобилей по территории города, места повышенной плотности скопления автомобилей, сопоставить плотности улично-дорожной сети и количество парковочных мест фактической плотности размещения автомобилей, оценить загруженность дворов жилых многоквартирных домов.
Задача:
Создать слой данных системы о координатах каждого автомобиля в городе на основе данных ортофотоплана.
Реализация:
В системе заведены слои данных с координатами всех автомобилей в соответствии с ортофотопланами.
Координаты каждого автомобиля на территории г. Казани:
Плотность размещения автомобилей на территории г. Казани:
Заставленность автомобилями дворов жилых многоквартирных домов:
ЖКХ. Анализ инцидентов коммунальной инфраструктуры на основе данных ордеров на земляные работы
МКУ «Комитет внешнего благоустройства Исполнительного комитета муниципального образования города Казани» осуществляет регистрацию, оформление, выдачу и продление разрешений (ордеров) на производство земляных работ, связанных с нарушением элементов наружного благоустройства. Ордера на производство земляных работ в связи с аварийно-восстановительными работами на инженерных коммуникациях содержатся в том числе в КМГИС в виде пространственных объектов с геопривязкой.
На сегодняшний день в КМГИС содержатся данные о почти 12,5 тысячах выданных ордеров на производство земляных работ. В своем исходном («сыром») представлении слой «Контуры земляных работ» не дает адекватной картины концентрации мест аварийно-восстановительных работ на инженерных коммуникациях, так как геометрические размеры объектов значительно отличаются, а места многократного их наслоения не видны пользователю.
Однако данные, содержащиеся в слое «Контуры земляных работ» обладают достаточной полнотой, регулярно обновляются и обладают высокой дополнительной потенциальной полезностью для принятия решений по управлению развитием территорией.
Задача:
Создать инструмент, позволяющий визуализировать данные о местах концентрации аварий на инженерных коммуникациях на основе данных ордеров на производство земляных работ.
Реализация:
Функциональность № 1
Выявление мест концентрации аварийно — восстановительных работ на инженерных коммуникациях. Подсветка мест концентрации с указанием количества работ.
Функциональность № 2
Отображение списка организаций, ответственных за проведение работ по каждому из мест концентрации с указанием количества ордеров в разрезе каждой организации:
Функциональность № 3
Возможность выбора рассматриваемого временного интервала, в течение которого подсчитывается количество работ и определяются места концентрации работ.
Функциональность № 4
Возможность выбора организации, ответственной за проведение работ, и построения карты мест концентрации работ в разрезе выбранной организации.
Развивая функционал, накапливая данные и расширяя взаимодействие с внешними системами КМГИС становится единым источником комплексной и актуальной информации о территории города, позволяющим принимать быстрые и качественные решения.