Simulation of residential mobility by agent-based modeling integrated with uncertainty in planning approach

Abstract

Urban planners often face challenges related to their implementation, modification, and extensive plan alterations, that the results of which may lead to their approval, delay, or even cancellation. As well as plan approval and implementation processes, urban development may be influenced by national or local investments, accomplishing infrastructural improvement and increases in land values (Kuyucu, 2017). The concept of resilience, which is extensively discussed in urban planning, reflects the idea of the city as a complex system that is exposed to the unforeseen effects of either planned or uncontrolled development. The current research attempted to find conceivable solutions to the problem of uncertainty in the implementation of approved urban plans. In this regard, the focus of the research is on identifying and reducing the unforeseen negative effects of large-scale urban projects on vulnerable households that are on the path of radical development plans. As a result, there is a need for a supportive theory that can be used to define the affected urban system within its framework. Among the theories related to urban issues in terms of providing an appropriate definition of such a system, probable shocks to the system, and system evaluation phases, the resilient city theory has been deemed appropriate to this discussion. It is important to note that resilient city theory often focuses on shocks created by natural disasters (floods, earthquakes, etc.) that impact on the overall urban system. However, the unforeseen effects of local urban development plans that attack the social and physical structure of the host urban subsystem have not been properly discussed and exploited in a resilient city framework. In this study, the type of shock to the urban subsystem (the residential neighbourhood) has been identified, and the neighbourhood has been divided into adaptable and transformable zones. The method used in this research has been selected according to the emphasis on the definition of system used for cities. Agent based modeling, as a quantitative method that simulates dynamic systems, is used to depict and monitor residential neighbourhood developments due to the uncertain impacts, as well as to present different scenarios based on defined criteria. According to the research subject, residential mobility, the two main variables, land value and residential subareas of neighbourhood have been used as assessment framework. Since land values are directly related to the socio-economic circumstances of households, and also residential subareas are strongly influenced by the physical-spatial development of the environment surrounding the residential neighbourhood, they have been selected as the main criteria. Given the approach of the present study, residential mobility which is based on dual status (move or stay), Binary Logit Regression has been used for analysis. Furthermore, the dependent variable is defined due to the vulnerability degree of location derived from fluctuations in land values and features of residential subareas. In the discussion of the designed scenarios, the destination of the households that may be exposed to displacement is determined in the form of three scenarios. In the first scenario, movement takes place within the neighbourhood regarding predicted land value over the next 18 years (2019-2036). In the second scenario, without taking into account the predicted land values, the approved areas for residential development are considered as the destination of vulnerable households that may be forced to relocate. In the third scenario, the probable options for housing of the exposed households are chosen from within the Gokturk neighbourhood. Regarding how to collect the test data, it should be noted that two sets of data were used as analyzing materials. Secondary data taken from the official government website of the Republic of Turkey was used to examine land value fluctuations. The achieved values are related to the years 2004 to 2018. The data used in the BLR and the level of satisfaction with households' residential environment were extracted from the questionnaires collected in August 2019. The examined number of households in the questionnaire is 210, which are selected based on the grading of the neighbourhood sub-areas where they are located. Finally, the findings of this study determine the degree of vulnerability of neighbourhood subareas, determining potential eviction lines, and areas where land values are rising steeply.By recognizing these areas, policies have been proposed to diminish the consequences of large-scale development near the study area, including the eviction of vulnerable households and potential land speculation. Thus, with a suitable location for housing these families, not only their eviction will be prevented, but also become an obstacle to controlling the horizontal development into the forest. Modifying informal urbanization processed during the 1980s to affordable housing spare resources instead of luxury residential or other types of development can be one of the effective policies. In the context of future research, it is possible to engage in further criteria and assess the legislative environment of the region to be changed to adopt implementing policies for a resilient residential neighbourhood within the comprehensive framework of resilience index. Referring to what was discussed in the current study, a resilient system has a systematic learning mechanism, providing opportunities to learn from the past, in order to make decisions for future. Another feature of such a system is, providing multiple strategies and structures in order to achieve a demand or fulfil a function facing unintended effects. Therefore, the diversity of resource reserves and prioritization of supply networks are designed. Broad consultation and engagement of communities contribute to especially vulnerable groups such as sector, location, or community, which address shocks and stress, not in isolation. Such a feature is one of the most important aspects of a resilient system and also an integrated urban planning. Another conjunction between resilient systems and integrated planning is working across different scales, levels of government and types of risks, and bringing perspectives together to reach a common outcome. By considering a residential neighbourhood in the form of a resilient system exposed to large scale investments not corresponding planning, the following reactions can be achieved. Projects outside the approved plans are considered as disturbances in residential development because they are designed in accordance with the requirements of time and space and are also in contrary to the approved plans. These projects, in terms of impact on the target neighbourhood, can be categorized into two categories; threats and new development opportunities. Sometimes these changes may not be able to alter major socio-spatial structure of a neighbourhood dramatically, as expected as the area absorbs the disturbances and were adopted. The next reaction of the system is preparing the prerequisites for major changes or violation of approved plans, and implementation would be in the further steps. By enacting new laws, the system would be subjected to transformation. Whether such transformation provides a positive manner for the target area or puts it in a negative situation, the necessary investigation of transformed or adapted layers must be carried out. On the other hand, the unintended impacts of new development projects can reveal the hidden or newly discovered potentials of an area to develop or improve the spatial and structural circumstances of the target area.

Şehir ve bölge plancıları, planların uygulanması, güncellenmesi ve kapsamlı plan değişiklikleri sebebiyle çeşitli zorluklarla karşılaşmakta ve zorlu planlama süreci, söz konusu planların onaylanması veya ertelenmesi ve hatta iptali ile sonuçlanabilmektedir. Plan onay ve uygulama süreçlerinde olduğu gibi, kentsel gelişim de ulusal veya yerel yatırımlardan etkilenmekte, bunun sonucunda altyapının iyileştirilmesi ve arazi değerlerinde artış yaşanabilmektedir. Şehir ve bölge planlama alanında sıkça ele alınan esneklik kavramı; kent fikrini, gelişmenin planlanmış veya kontrolsüz, öngörülemeyen etkilerine maruz kalan karmaşık bir sistem olarak ele almayı zorunlu hale getirmektedir. Bu araştırma, yürürlükteki imar planlarının uygulanmasında yaşanan belirsizlik sorununa, duyarlı ve etkin çözümler bulmayı amaçlamaktadır. Bu kapsamda, araştırmanın odak noktası, geniş kapsamlı planlama uygulamaları ve projeleri, radikal yatırım ve gelişmeyle karşı karşıya kalan hassas hane halkları üzerindeki öngörülemeyen olumsuz etkilerini tespit etmek ve azaltmaktır. Bu çerçevede etkilenen kent sistemini tanımlamak amacıyla kullanılabilecek destekleyici bir teoriye ihtiyaç vardır. Söz konusu sistemin uygun bir şekilde tanımlanması, sisteme yönelik muhtemel şoklar ve sistemi değerlendirme aşamalarında, kentsel teoriler arasında, esnek planlama teorisinin uygun olduğu düşünülmektedir. Esnek planlama teorisinin çoğu zaman tüm kent sistemini etkileyen ve doğal afetlerin (seller, depremler, vb.) neden olduğu şoklara odaklandığını belirtmek gerekir. Bununla birlikte, yerel kentsel gelişim planları, kentin sosyal ve fiziksel yapısında öngörülemeyen değişimi yeterli düzeyde ele alamamakta ve açıklayamamaktadır. Bu çalışmada, kentin alt sistemlerinden biri olan konut alanlarına ve kullanıcılarına yönelik şokların türü tespit edilerek mahalle, uyarlanabilir ve dönüştürülebilir bölgeler tanımlanmaya çalışılmıştır. Kullanılan yöntem, kentler için kullanılan sistem tanımı ve yaklaşımı vurgusuna uygun olarak seçilmiştir. Dinamik sistemleri benzetim yoluyla modelleyebilen bir yöntem olarak, planlamanın belirsizlik ortamında konut bölgelerinin gelişimini tanımlamak ve izlemek, ayrıca belirlenmiş kriterler temelinde farklı senaryolar sunmak üzere, etmen tabanlı modelleme (İngilizce deyişiyle Agent Based Modeling) uygulanmıştır. Araştırma konusuna uygun bir şekilde, değerlendirme çerçevesi olarak, konut hareketliliğinde iki ana kriter olan arazi değerleri artışı ve geliştirilen farklı konut alanları türleri kullanılmıştır. Çalışmada kullanılan veri kaynaklarından ilki olarak Türkiye Cumhuriyeti hükümeti resmi internet sayfasından alınan yıllara göre arazi rayiç değerleri (2004-2018 yılları arasında) incelenmiştir. Arazi değerleri doğrudan hane halkının sosyo-ekonomik koşulları ile alakalı olduğundan, konut geliştirme, konut bölgesini çevreleyen ortamın fiziksel-mekansal gelişiminden önemli ölçüde etkilendiği kabul edilmektedir. Bu iki öge etmen tabanlı modelleme uygulamasında çevresel boyutu ortaya koyan temel kriterler olarak belirlenmiştir. Mevcut planlama gündemi ve tartışmaları göz önünde bulundurulduğunda, konut hareketliliği (yani taşınmak veya ikame etmeye devam etmek) hanehalkının hassaslık durumuna bağlıdır ve iki yönlü hareket seçeneğini tanımlar. Bu sebeple, çalışmada konut hareketliliğin tahmini için İkili Lojistik Regresyonu (Binary Logistic Regression) kullanılmıştır. Çalışmanın bu aşamasında bağımsız değişkenleri içeren veriler hane halklarının konut tercihlerine yönelik memnuniyet düzeylerini de içeren ve 2019 yılının Ağustos ayı içinde gerçekleştirilen hanehalkı anketlerden elde edilmiştir. Ayrıca, bağımlı değişken, yerleşimin, arazi değerlerindeki istikrarsızlık ve konut alanlarının özelliklerinden kaynaklı değer artışına duyarlı hassasiyetler de göz önünde bulundurulmuştur. Konut hareketliliğinin tahmininin ardından yer değiştirmeye maruz kalabilecek hane halklarının varış yerinin tayini için üç senaryo belirlenmiştir. İlk senaryoda, konut hareketi gelecek 18 yıl (2019-2036) üzerinden tahmini arazi değeri göz önünde bulundurularak gerçekleştirilir. İkinci senaryoda ise tahmini arazi değerleri göz önünde bulundurulmaksızın, yer değiştirmeye zorlanabilecek hassas hane halklarının varış yeri olarak, konut gelişimi için yürürlükteki planların öngörüsü dikkate alınmıştır. Üçüncü senaryoda da hane halklarının olası yeni ikamet seçenekleri, Göktürk mahallesi dişinda seçilmiştir. Bu çalışmanın bulguları, olası tahliye hatları ve arazi değerlerinin hızlı bir şekilde arttığı yerler üzerinden, Göktürk konut alanlarının İstanbul'daki büyük ölçekli projelerin etkisinde etkilerinin daha da artması beklenen hassasiyet düzeylerini tanımlamaktadır. Bu alanların tanınmasıyla, hassas hane halklarının tahliyesi ve olası arazi spekülasyonları dahil olmak üzere, çalışma alanındaki kentsel gelişmelerin modellenmesi ile yenileme, yapısal güçlendirme ve karşılanabilir konut temini gibi politikalar önerilmiştir. Böylece, Göktürk yerleşimi için özellikle orta ve alt gelirli nüfusu için uygun konut alanlarının belirlenerek, hem hassas grupların tahliyeleri önlenmiş olacak, hem de kentsel gelişmenin orman içine doğru gerçekleşmesine engel olunup ekolojik kaynaklara yönelik tehditler giderilecektir. 1980'lerde gerçekleştirilen plan-dışı kentleşme süreçleri de göz önünde bulundurulduğunda, lüks konut alanlarıyla sunulan yaygın konut gelişimi yerine, uygun fiyatlı karşılanabilir konut uygulamaları, tezin kapsamındaki sorgulamalarda en etkili politikalardandır. Gelecekteki araştırmalar bağlamında, esnek planlama yaklaşımında bir konut bölgesi geliştirme politikalarının sağlanması amacıyla daha fazla sosyal ve ekonomik değişkenin araştırmaya dahil edilmesi ve plan uygulamalarının yasal çerçevesinin de değerlendirilmesi mümkündür. Bu çalışmanın kapsamına ilişkin olarak, esnek planlama sistem, planlama kurumları için aynı zamanda sistematik bir öğrenme mekanizmasını da beraberinde getirir ve böylece gelecekle alakalı kararlar almak için geçmişten öğrenme fırsatı sunar. Böyle yaklaşımın bir diğer özelliği, istenmeyen etkiler karşısında bir talebi karşılamak veya bir işlevi yerine getirmek için çoklu strateji ve yapılar sunmasıdır. Bu nedenle, kentte kaynakların çeşitliliği ve tedarik ağlarının önceliklendirilmesi tasarlanmalıdır. Geniş kapsamlı inceleme ve halkın katılımı, özellikle sektör, kent yönetimi veya toplum gibi hassas grupları da içeren tüm paydaşların, şok ve streslerle tek başlarına karşılaşmamalarına yardımcı olacağı savunulmaktadır. Esnek ve bütünleşik planlama yaklaşımı ile farklı ölçeklerde, farklı kademedeki yönetim seviyelerinde alınan yatırım ve planlama kararlarının oluşturabileceği risk türleriyle çalışılması ve ortak bir sonuca varmak için bakış açılarını bir araya getirmeleri gerekmektedir. Yürürlükteki planlar dışındaki geliştirilen büyük ölçekli projeler, konut geliştirmede bir aksaklık olarak kabul edilmektedir. Zaman ve mekan gerekliliklerine uygun olarak planlanması gereken konut alanların planlama gündemi dışındaki gelişmelerle mücadele edilmelidir. Diğer taraftan, tüm kenti etkileyebilen yatırım projelerinin istenmeyen etkileri ile mücadele ederken, farklı gelir gruplarındaki hedef kullanıcıların mekansal ve yapısal istekleri sağlanabilecek ve planlanan alanların henüz yeterince değerlendirilmemiş gelişim potansiyelleri de ortaya çıkarılabilecektir.