جايگاه نظريه گراف در تحليل و مدل سازي شبكه ارتباطي: از نظريه تا كاربست، مطالعه موردي: بافت فرسوده شهر رشت

The role of graph theory in street network analysis and modelling: from theory to application, case study: the worn-out texture of Rasht City

براي مدل سازي و نمايش شبكه فضايي، رويكردهاي متعددي وجود دارد اما فقدان بررسي و مطالعه ارتباط ميان رويكردها به چشم مي خورد. بنابراين در مرحله مدل سازي شبكه، محققان غالبا بي اطلاع از تنوع رويكردهاي موجود در ساير زمينه هاي تحقيقات شهري، پژوهش‌هاي پيشين صورت گرفته در رشته خويش را در پي مي‌گيرند. بافت هاي مسئله دار به دليل اتصال پذيري پايين و دسترسي دشوار، در برابر سوانح طبيعي آسيب پذير مي باشند. در اين خصوص اصلاح هندسي شبكه معابر نيز، بدون اولويت بندي مشخص، سبب افزايش هزينه هاي مديريت شهري و بازدهي كم در حوزه مديريت ريسك خواهد شد. پژوهش حاضر سعي بر آن دارد تا پس از بررسي زمينه هاي نظري مدلسازي و نمايش شبكه فضايي، از طريق اولويت بندي مداخلات در خصوص بازگشايي و اصلاح هندسي، منجر به كاهش فاصله ي سفر، افزايش دسترسي و اتصال پذيري شود. جهت روشن شدن نقش و كاربرد نظريه گراف در مدل سازي شبكه، از تحليل محتواي كيفي بهره گرفته شد و سپس مدل بلوك بندي مجدد، در يكي از بافت هاي شهر رشت، مورد آزمون قرار گرفت. در اين خصوص شاخص پيچيدگي (گراف دوگان)، بهينه سازي توپولوژيكي (الگوريتم مربوطه)، بهينه سازي هندسي (الگوريتم مربوطه و برنامه نويسي در نرم افزار MATLAB)، مركزيت و اتصال پذيري (SPACE SYNTAX) مورد سنجش قرار گرفتند. نتايج حاصل از تحليل محتواي كيفي بيان مي دارند كه جهت تعيين ويژگي هاي مورفولوژيكي طرح شهري، مناسب خواهد بود تا از گراف دوگان استفاده شود. شاخض پيچيدگي در بلوك مورد مطالعه 8 به دست آمد كه از طريق بهينه سازي توپولوژيكي، اين عدد به 2 كاهش يافت. با به كارگيري بهينه سازي هندسي نيز ميانگين فاصله سفر از 17.4 به 10.68 تقليل پيدا كرد. يافته هاي پژوهش حاضر مي توانند در طرح هاي بازآفريني مورد توجه قرار گيرند تا نواحي تاب آور را پديد آورند.

There are several approaches for modelling and representing the spatial network, but there is a lack of study about the relationship between the approaches. Thus, in the network modelling phase, researchers are often unaware of the diversity of approaches in other areas of urban research and pursue previous research in their field. Worn-out urban tissues are vulnerable to natural disasters due to low connectivity and difficult accessibility. In this regard, the geometric modification of the street network without clear prioritization will increase the costs of urban management and lead to low efficiency in the field of risk management. Objectives: The present study tries to reduce travel distance, increase accessibility and connectivity by prioritizing different scenarios of interventions in the field of geometric modification after examining the theoretical fields of spatial network modelling and representation. Method: To clarify the role and application of graph theory in network modelling, qualitative content analysis was used and then the re-blocking model was tested in one of the contexts of Rasht City. In this regard, complexity index (dual graph), topological optimization (relevant algorithm), geometric optimization (relevant algorithm and programming in Matlab software), centrality and connectivity (Space Syntax software) were measured. Results: The results of the qualitative content analysis indicate that the use of the dual graph will be appropriate to determine the morphological features of the urban layout. The complexity index was 8 in the studied block, which was reduced to 2 through topological optimization. Using geometric optimization, the average travel distance was reduced from 17.4 to 10.68.