УДК004.021

РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМА АВТОМАТИЗАЦИИ ПОИСКА ОПТИМАЛЬНОЙ РАССТАНОВКИ ИСТОЧНИКОВ ОСВЕЩЕНИЯ В ГОРОДСКОЙ СРЕДЕ

Сендер А. В., Шиян А. В., Чиркина А. В., Чиркин А. М., Муромцев Д. И.


Ссылка для цитирования: Сендер А.В., Шиян А.В., Чиркина А.В., Чиркин А.М., Муромцев Д.И. Разработка алгоритма автоматизации поиска опти-мальной расстановки источников освещения в городской среде // Научно-технический вестник информационных техноло-гий, механики и оптики. 2018. Т. 18. № 1. С. 122–132. doi: 10.17586/2226-1494-2018-18-1-122-132

Аннотация

 Представлены результаты исследования по выбору оптимальных точек установки освещения в городской среде при использовании потенциала геометрии пространства.Объектом исследования данной работы является квартал как локальная городская территория. В процессе анализа геометрии квартала рассчитываются необходимое количество источников освещения и их положение при заданных характеристиках источников. Предлагаемыйалгоритм основан на понятии изовиста из теории пространственного синтаксисаи состоит из двух этапов: построение карты видимости и оптимальная расстановка источников освещения. Результатом работы алгоритма являются матрица освещенности при оптимальной расстановке источников освещения и список их координат. Предложенный подход оценен на примере двух вариантов пространственного анализа взаимосвязи между планировкой территории, видимостью и точками источников освещения. Алгоритм, представленный в статье, может иметь широкое применение на стадии проектирования схематического городского освещения. В частности, он может быть использован на ранних этапах проектирования для оценки потенциала проекта.


Ключевые слова: планирование городского района, дизайн городского пространства, расчет освещенности, теории пространственного синтаксиса

Благодарности. Работа является частью исследовательского проекта ADvISE (Data analysis for understanding the impact of urban design on social performance of a city, «Анализ данных для понимания влияния дизайна городского пространства на социальные показатели города», проект Высшей технической школы Цюриха). Работа частично поддержана грантом РГНФ 16-23-41007

Список литературы
 1.      Paskovic A. Urban Lighting: Planning for Public Spaces in Vancouver's Southeast False Creek. Diss. Queen’s University Kingston, Ontario, Canada, 2012.
2.      Smitka D. Alternatives in Light & Space: Rethinking Public Lighting in Shared Spaces. Master Thesis. RMIT University, Melbourne, Australia, 2011. 141 p.
3.      The Lighting Handbook [Электронныйресурс]. ZumtobelLightingGroup, 2017. Режим доступа: http://www.zumtobel.com/PDB/teaser/RU/Lichthandbuch.pdf, свободный. Яз. англ. (дата обращения 17.12.2017).
4.      Haans A., De Kort Y.A.W. Light distribution in dynamic street lighting: two experimental studies on its effects on perceived safety, prospect, concealment, and escape // Journal of Environmental Psychology. 2012. V. 32. N 4. P. 342–352. doi: 10.1016/j.jenvp.2012.05.006
5.      Nutsford D., Reitsma F., Pearson A.L., Kingham S. Personalising the viewshed: visibility analysis from the human perspective // Applied Geography. 2015. V. 62. P. 1–7. doi: 10.1016/j.apgeog.2015.04.004
6.      Cucchiella F., De Berardinis P., Lenny Koh S.C., Rotilio M. Planning restoration of a historical landscape: a case study for integrating a sustainable street lighting system with conservation of historical values // Journal of Cleaner Production. 2017. V. 165. P. 579–588. doi: 10.1016/j.jclepro.2017.07.089
7.      Choi A.S., Jang S.J., Park B.C., Kim Y.O., Kim Y.S. Rational-design process and evaluation of street-lighting design for apartment complexes // Building and Environment. 2007. V. 42. N 8. P. 3001–3013.
8.      Hale J.D., Davies G., Fairbrass A.J. et al. Mapping lightscapes: spatial patterning of artificial lighting in an urban landscape // PloS One. 2013. V. 8. N 5. Art. e61460. doi: 10.1371/journal.pone.0061460
9.      Arnheim R. The Dynamics of Architectural Form: Based on the 1975 Mary Duke Biddle Lectures at the Cooper Union. University of California Press, 1977. V. 376. 289 p.
10.    Renzler M., Reithmaier N., Reinhardt R., Pohl W., Ubmuller T. A road tunnel model for the systematic study of lighting situations // Tunnelling and Underground Space Technology. 2018. V. 72. P. 114–119. doi: 10.1016/j.tust.2017.11.017
11.    Choi A.S., Kim Y.O., Oh E.S., Kim Y.S. Application of the space syntax theory to quantitative street lighting design // Building and Environment. 2006. V. 41. N 3. P. 355–366. doi: 10.1016/j.buildenv.2005.01.026
12.    Kim D., Park S. Improving community street lighting using CPTED: a case study of three communities in Korea // Sustainable Cities and Society. 2017. V. 28. P. 233–241. doi: 10.1016/j.scs.2016.09.016
13.    Murray A.T., Feng X. Public street lighting service standard assessment and achievement // Socio-Economic Planning Sciences. 2016. V. 53. P. 14–22. doi: 10.1016/j.seps.2015.12.001
14.    Natapov A., Fisher-Gewirtzman D. Visibility of urban activities and pedestrian routes: an experiment in a virtual environment // Computers, Environment and Urban Systems. 2016. V. 58. P. 60–70. doi: 10.1016/j.compenvurbsys.2016.03.007
15.    Schneider S., Tonn C., Bielik M., Donath D., Ruth J. Real-time solar analysis – Introducing a GPU-based method for calculating solar related performance criteria in the early design stages // Proc. Building Simulation and Optimization (BSO14). London, 2014. P. 1–6.
16.   Weng J., Hu Y.K., Ying W. Study on calculation model of road lighting visibility // Science China Technological Sciences. 2010. V. 53. N 7. P. 1768–1773. doi: 10.1007/s11431-010-3127-0
17.    Pantoni R., Brandao D. A confirmation-based geocast routing algorithm for street lighting systems // Computers and Electrical Engineering. 2011. V. 37. N 6. P. 1147–1159. doi: 10.1016/j.compeleceng.2011.06.004
18.    SEP4 Roadway Lighting Design Guide [Электронныйресурс]. SaskPowerCompany, 2013. Режим доступа: http://www.saskpower.com/wp-content/uploads/residential_streetlight_engineering_practices.pdf, свободный. Яз. англ. (дата обращения 20.12.2017).
19.    Wojnicki I., Kotulski L., Sedziwy A., Ernst S. Application of distributed graph transformations to automated generation of control patterns for intelligent lighting systems // Journal of Computational Science. 2017. V. 23. P. 20–30. doi: 10.1016/j.jocs.2017.09.011
20.    Quick Urban Analysis Kit. [Электронныйресурс]. ETHZurich. Режим доступа: qua-kit.ethz.ch(дата обращения 20.12.2017).
21.    Pena-Garcia A., Hurtado A., Aguilar-Luzon M.C. Impact of public lighting on pedestrians’ perception of safety and well-being // Safety Science. 2015. V. 78. P. 142–148. doi: 10.1016/j.ssci.2015.04.009
22.    Rankel S. Future lighting and the appearance of cities at night: a case study // Urbani Izziv. 2014. V. 25. N 1. P. 126–141. doi: 10.5379/urbani-izziv-en-2014-25-01-004
23.    Unver A. People’s Experience of Urban Lighting in Public Space. Master's Diss. Ankara, Turkey, Orta Doğu Teknik Üniversitesi, 2009.
24.    Baleja R., Bos P., Novak T., Sokansky K., Hanusek T. Increasing of visibility on the pedestrian crossing by the additional lighting systems // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2017. V. 236. N 1. Art. 012099. doi: 10.1088/1757-899X/236/1/012099
25.    Green J., Perkins C., Steibach R., Edwards P. Reduced street lighting at night and health: a rapid appraisal of public views in England and Wales // Health and Place. 2015. V. 34. P. 171–180. doi: 10.1016/j.healthplace.2015.05.011
26.    Painter K. The influence of street lighting improvements on crime, fear and pedestrian street use, after dark // Landscape and Urban Planning. 1996. V. 35. N 2. P. 193–201. doi: 10.1016/0169-2046(96)00311-8
Информация 2001-2018 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика