urban infrastruktur

av Matt Burdett, 16 maj 2018

på den här sidan tittar vi på Urban systemtillväxt inklusive infrastrukturförbättringar över tid, såsom transport, sanitet, vatten, avfallshantering och telekommunikation.

• Milano Centrale järnvägsstation, Milano, Italien. Stadsinfrastruktur som järnvägsstationer behöver periodisk uppgradering, till exempel denna uppgradering på 120 miljoner US-Dollar av Milanos konstnärligt viktiga järnvägsterminal. Källa: av författaren.

i studien av geografi hänvisar Infrastruktur vanligtvis till den byggda miljön. Detta inkluderar byggnader och transporter samt el -, gas -, vatten-och sanitetsanslutningar.

Infrastruktur är en mycket omfattande term. Ett exempel på en bred definition är: “den grundläggande strukturen, ramverket, systemet som stöder driften av en organisation (t. ex. energi-och vattenförsörjningen, transport-och kommunikationsanläggningarna, avloppssystemet), vilket möjliggör ekonomisk utveckling, grundläggande kapitalinvesteringar i ett land eller företag” (Clark, 2004).

hård kontra mjuk Infrastruktur

det finns två huvudtyper av infrastruktur inom ett stadsområde. Den första är den som beskrivs i definitionen ovan: den byggda miljön, vilket betyder de fysiska förbindelserna mellan platser som bär människor, Material, information och energi. Dessa ‘fasta’ saker inkluderar vägar, järnvägar, rör och kablar. De kallas ofta hård infrastruktur eller fast infrastruktur (Gotbaum, 2011).

i en vidare mening har ett stadsområde också en social och ekonomisk infrastruktur. Detta hänvisar till de institutioner som behöver existera för att staden ska kunna upprätthållas. Till exempel kan vi beskriva hälso-och sjukvårdsinfrastrukturen som inte bara sjukhusbyggnaderna utan också medicinsk personalens expertis, pengar att betala för det, rättssystemet som gör det möjligt att hända och den politiska viljan att fatta adekvata beslut om vårdförsörjning. Detta kallas mjuk infrastruktur och handlar verkligen om förmågan att tillhandahålla specialiserade tjänster.

väsentliga delar av stadsinfrastruktur

väsentlig infrastruktur inkluderar följande:

• Transport
• sanitet
• vattenförsörjning
• avfallshantering
• telekommunikation

denna infrastruktur körs nästan alltid på ett nätverkssystem i stadsområden. Det betyder att de har ingångar, utgångar, nodpunkter och länkar.

• ingångar: materialet eller energin som kommer in i stadssystemet
• utgångar: avfallsmaterialet som lämnar stadssystemet
• länkar: rör, vägar och så vidare som distribuerar energin eller materialet genom systemet
• nodpunkter: centrala platser som ansluter till varandra; det finns ofta många nodpunkter som arbetar i en hierarki, och noder kan anslutas till mer än en del av systemet

diagrammet nedan visar länkar och noder för ett datanätverk, men begreppet nätverksutveckling gäller också för många olika områden inom geografi inklusive fysisk infrastruktur i stadsområden.

• ett förenklat diagram över länkar och noder. Källa: Farkas och Raleigh, 2013.

nätverk som detta har flera fördelar. De minimerar risken för fel i hela nätverket genom att göra det möjligt att isolera enskilda sektioner:

• delar kan stängas av och på, vilket gör att underhåll kan ske utan att avbryta hela systemet
• om en del misslyckas kan den’ säkerhetskopieras ‘av en annan del av systemet som fortfarande fungerar
• förbättringar kan göras till en del av systemet i taget
• helhetsförbättringar kan göras mer effektivt genom att uppgradera centrala noder, och dessa förbättringar kan’ kaskad ‘ genom systemet. Ett bra exempel är anpassningen av telefonlinjer till höghastighetsinternet, eftersom noderna i nätverket kan uppgraderas för att bearbeta mer data, så länken i sig behöver inte ändras. Ett annat exempel är ett överbelastat vägsystem, där man kan undvika att behöva bygga en ny väg genom att ändra de sätt som korsningar prioriterar trafik.
• avfallsprodukter kan potentiellt återvinnas tillbaka till systemet mer effektivt

i höginkomstländer gör regeringar och privata företag ofta förbättringar av nätverk för att säkerställa hållbarhet. Men “i de flesta fattiga länder är sådan infrastruktur grovt otillräcklig” (Collier and Venables, 2016) som orsakar stora problem för människor som bor i dessa städer.

nyckelbegrepp i stadsinfrastruktur

det finns flera sätt att titta på stadsinfrastruktur utöver att bara beskriva den. Detaljerade beskrivningar av olika typer av stadsinfrastruktur och vikten de har inom stadssystemet är lägre ner på denna sida, men först diskuterar vi de viktigaste frågorna som planerare måste tänka på när man bestämmer vilken infrastruktur som behövs i ett stadsområde.

kapacitet

kapacitet avser mängden ingångar, flöden och utgångar som ett system kan hantera. Att vara ‘under kapacitet’ brukar beskrivas som att ha oanvända delar av nätet, eller delar som inte används i sin fulla utsträckning, och därför uppnås kapacitet när alla delar av nätet används i sin fulla utsträckning.

stadsområden som har kapacitet i sina nätverk kan tillgodose befolkningens behov. Om kapaciteten uppnås eller överskrids kämpar stadsområdet för att möta människors behov och kommer att drabbas av sociala, ekonomiska och eventuellt miljöproblem. Till exempel, om kollektivtrafiksystemet når kapacitet, kommer det inte att finnas tillräckligt med utrymme på bussar och tåg för att transportera alla människor som behöver flytta runt som en del av deras dagliga liv, vilket kommer att kosta företag pengar i förlorade intäkter och hindra människor från att få tillgång till de tjänster de behöver.

hållbarhet

ett stort problem för modern stadsutveckling är att göra infrastrukturen i en stad så hållbar som möjligt. Hållbarhet i detta sammanhang innebär att infrastrukturen kommer att kunna stödja stadens miljömässiga, sociala och ekonomiska behov både idag och i framtiden, förutsatt att den upprätthålls ordentligt.

hållbara frågor inkluderar:

• hållbar transportinfrastruktur, såsom system för kollektivtrafik (tunnelbanor / tunnelbanor / underjordiska system)
• lämpliga energikällor
• säkra och säkra bostäder, t.ex. som tål faror som brand och jordbävningar
• ‘framtidssäkring’, till exempel genom att säkerställa att infrastrukturen lätt kan anpassas till okända framtida behov. Detta inkluderar att ha en systemkapacitet utöver vad som för närvarande behövs. Om det till exempel planeras en ny väg bör den kunna transportera fler bilar än vad som för närvarande behövs så att staden inte behöver byggas om när staden växer.

Essential infrastructure

i alla städer är viss infrastruktur nödvändig medan vissa är valfria. Till exempel kan en bro över en flod vara nödvändig medan en stor idrottsstadion inte är det. Exempel på viktig infrastruktur är kraftverk och elförsörjning, avloppssystem, rena dricksvattensystem, större transportsystem (tunnelbanesystem och järnvägar) och telekommunikationsnät.

infrastrukturprojekt inom den offentliga sektorn

ofta tar den nationella regeringen ansvar för stora infrastrukturprojekt som anses så viktiga att de inte får tillåtas misslyckas, eller är så stora att inget privat företag kan ta projektet på. Dessa projekt har i allmänhet en direkt inverkan på alla i staden, inte bara de människor som väljer att använda den. Till exempel kommer en stor ringväg (även kallad beltway, perifico, orbital eller radial road) inte bara att hjälpa pendlarna som använder den, utan också minska trängseln i staden för alla andra genom att omdirigera trafik från gridlocked områden.

infrastrukturprojekt inom den privata sektorn

den privata sektorn, dvs. vinstdrivande företag, är i allmänhet ansvarig för icke-nödvändig infrastruktur. Exempel är att bygga kontorsbyggnader och bostäder och lönsam infrastruktur som mobiltelefonnät. Till exempel förutspås övergången från 4G till 5G-mobilnät i USA kosta 104 miljarder US-Dollar och kommer mestadels att betalas av privata mobilföretag (Goovaerts, 2015).

den privata sektorn är emellertid ibland involverad i stora offentliga projekt. Det finns två huvudorsaker till att regeringar fortfarande kan gå in och antingen betala det privata företaget för projektet eller ta kontroll själv. För det första, om det privata företaget går ur drift, kommer regeringen att tvingas gå in. År 2018 gick företaget Carillion i konkurs. Det var Storbritanniens näst största byggföretag med 20 000 arbetare och ännu fler entreprenörer som förlitade sig på det för sin inkomst (BBC News, 2018). Det var byggprojekt som Midland Metropolitan Hospital, Aberdeen Bypass och HS2 som är en höghastighetståg mellan London och mitten av landet (BBC News, 2018a). Den brittiska regeringen var tvungen att betala för att fortsätta dessa projekt som var för viktiga för att inte fortsätta.

för det andra är landsbygden ännu dyrare att ansluta (på grund av det större landet att täcka och den lägre befolkningen att sälja nätverksåtkomst till) så regeringen kommer ofta att subventionera en del av kostnaden. Sedan 1980-talet har det skett en gradvis övergång mot att använda privata företag för att bygga mer väsentlig infrastruktur, men i nästan alla fall betalar regeringen en stor del av räkningen.

källor

BBC News, 2018. Carillion kollaps: vad nästa? http://www.bbc.com/news/business-42680590 Åtkomst 16 Maj 2018.

BBC Nyheter, 2018a. Kartläggning Carillions största byggprojekt. http://www.bbc.com/news/business-42717735 Åtkomst 16 Maj 2018.

Clark, 2004. Penguin Dictionary of Geography (3: e upplagan). Pingvin. London.

Collier och Venables, 2016. Urban infrastruktur för utveckling. https://urbanisation.econ.ox.ac.uk/materials/papers/110/oxf-rev-econ-policy-2016-collier-391-409.pdf Åtkomst 16 Maj 2018.

Farkes och Rayleigh, 2013. Designa dokument för selektiv Läsning, I Information Design Journal 20 (1), januari 2013. https://www.researchgate.net/publication/263192546_Designing_Documents_for_Selective_Reading?_sg=uIWvXLae0aSNSi8cxS-d76PM_LgTcuKKFFRvRJnR27MUbvTFH3FT5My0j1ERxQ8AsFgNHChJwkU7GVnXfl0EGKGS2vR5haQTFA Åtkomst 16 Maj 2018.

Goovaerts, 2015. iGR – Studieprognoser $104B kostnad för att uppgradera LTE-nätverk, bygga ut 5G-nätverk. https://www.wirelessweek.com/news/2015/12/igr-study-forecasts-104b-cost-upgrade-lte-networks-build-out-5g-network Åtkomst 16 Maj 2018.

Gotbaum, 2011. Skillnaden Mellan Mjuk Och Hård Infrastruktur, Och Varför Det Betyder Något. https://stateimpact.npr.org/new-hampshire/2011/10/26/infrustructure-soft-and-hard/ Åtkomst 16 Maj 2018.

KPMG, 2012. Cities Infrastructure: en rapport om hållbarhet. https://home.kpmg.com/content/dam/kpmg/pdf/2012/05/Cities-Infrastructure-a-report-on-sustainability.pdf Åtkomst 16 Maj 2018.

Li, 2016. Infrastruktur och urbanisering i Folkrepubliken Kina. https://www.adb.org/sites/default/files/publication/221431/adbi-wp632.pdf Åtkomst 16 Maj 2018.

TheONEbrief, nd urban infrastruktur: att hålla ekonomier och människor friska. http://theonebrief.com/urban-infrastructure-keeping-economies-and-people-healthy/ Åtkomst 16 Maj 2018.

urban infrastruktur: lärande aktiviteter

1. definiera ‘Infrastruktur’.
2. skilja mellan hård och mjuk Infrastruktur.
3. vad är väsentlig Infrastruktur?
4. Vad är en ‘nodal point’?
5. förklara varför många urbana infrastruktur på ett nätverkssystem.
6. för ett stadsområde som du känner väl, kan du identifiera några ‘kritiska punkter’ i infrastrukturen som, om de misslyckas eller behöver uppdateras, påverkar hela stadsområdet? Beskriv de möjliga effekterna och förklara deras svårighetsgrad. (Om du kämpar, överväga vägsystemet: finns det någonstans som lider av trafikstockningar? Om inte, förklara hur stadsinfrastrukturen i detta område är nätverkad för att förhindra att detta händer.)
7. definiera ‘kapacitet’ i förhållande till stadsinfrastruktur.
8. föreslå och förklara tre problem som ett stadsområde kan möta om tre olika infrastrukturnät överstiger kapaciteten.
9. vad menas med hållbarhet i samband med stadsinfrastruktur?
10. förklara hur och varför regeringar ofta är direkt involverade i stora infrastrukturprojekt.

andra uppgifter

designa ett stadsområde i en liten grupp. Du kan bestämma om du vill bygga ett nytt område eller förbättra ett befintligt. Detta är inte en riktig simulering av stadsplanering, men en möjlighet för ‘blå himmel tänkande’ vilket innebär att tänka utan några begränsningar. Vilken infrastruktur skulle din design innehålla? När du är klar, kommentera din design för att förklara de val du gjorde och kontrollera att du har inkluderat alla olika typer av infrastruktur som diskuteras på den här sidan (t. ex. kom du ihåg att inkludera mobiltelefonnät?). Om det finns flera grupper som arbetar samtidigt, håll en diskussion och rösta om vilken som är den bästa staden och varför. En övervägande du kanske tänker på är: vilka är de socioekonomiska och demografiska egenskaperna hos stadens befolkning, och uppfyller den deras behov? En annan är: liknar din stad någon av stadsmodellerna som Burgess ‘ s Concentric Zone Model, och varför?