Saoedi-Arabië wil een 170 kilometer lange stad in de woestijn bouwen met het sensationele grootschalige project "The Line". Wiskundig gezien zou "The Circle" efficiënter zijn.
Het mobiliteitsprobleem in "The Line" moet worden opgelost door een hogesnelheidstrein. Hiervoor zijn echter ongeveer 86 stations nodig, zodat iedereen een halte op loopafstand heeft. De vele stops verlengen de reistijd - en een trein kan op deze manier niet de gewenste hoge snelheden bereiken. Prieto-Curiel en Kondor berekenen dat door de vele stops iemand gemiddeld meer dan 60 minuten onderweg zou zijn naar zijn bestemming.
Het voordeel van tweedimensionale steden
Spectrum van de wetenschap
Wij zijn partners van Spektrum der Wissenschaft en willen goed onderbouwde informatie toegankelijker voor je maken. Volg Spektrum der Wissenschaft als je de artikelen leuk vindt.
[[small:]]
Coverafbeelding: Shutterstock / Corona Borealis Studio
In oktober 2022 begon de bouw van het megaproject "The Line", een 170 kilometer lange geplande stad in de woestijn van Saudi-Arabië. Negen miljoen mensen moeten worden gehuisvest op slechts 34 vierkante kilometer - een gebied vergelijkbaar met Hockenheim, dat slechts 21.000 inwoners telt. Dit moet worden bereikt door een unieke stedenbouwkundige planning: "The Line" moet bestaan uit twee lange rijen wolkenkrabbers van 500 meter hoog die op een afstand van 200 meter tegenover elkaar staan en de woestijnstad als een muur omsluiten. Het stedelijk leven daar moet ook zo duurzaam mogelijk zijn: Auto's hebben geen plaats in de futuristische stad en de hele energievoorziening moet emissievrij zijn.
In een paper gepubliceerd in "Nature Partner Journal Urban Sustainability" in juni 2023 stellen wiskundige Rafael Prieto-Curiel en natuurkundige Dániel Kondor van de Complexity Science Hub Wenen dat "De Lijn" vanuit wiskundig oogpunt niet bijzonder duurzaam is. "Een lijn is de minst efficiënte vorm voor een stad," zegt Prieto-Curiel in een persbericht. "Er is een reden waarom de mensheid 50.000 steden heeft gebouwd die allemaal op de een of andere manier rond zijn."
Het grootste probleem met de gekozen geometrische vorm zijn de enorme afstanden: Als je willekeurig twee mensen uit de geplande stad kiest, liggen ze gemiddeld 57 kilometer uit elkaar, zoals Prieto-Curiel en Kondor hebben berekend. Ter vergelijking: in de Zuid-Afrikaanse metropool Johannesburg (die een vergelijkbaar aantal inwoners in de metropoolregio heeft als "The Line" in de toekomst zal hebben, maar 3357 vierkante kilometer beslaat), liggen twee mensen gemiddeld slechts 33 kilometer uit elkaar.
De geplande slimme stad «The Line»: De geplande stad »The Line« wordt gebouwd in de Saoedi-Arabische regio Neom. De bouw is in oktober 2022 begonnen. Bron: Shutterstock / Peter Hermes Furian
Een veel efficiëntere oplossing ligt volgens de twee onderzoekers voor de hand: "De Cirkel". Als de hoogbouw die gepland is in "The Line" binnen een cirkelvormig gebied zou worden geplaatst, zouden de problemen met de lange afstanden worden opgelost. Een cirkel met dezelfde oppervlakte als "The Line" (34 vierkante kilometer) heeft een diameter van slechts 6,6 kilometer. Twee willekeurig gekozen mensen zouden dan een gemiddelde onderlinge afstand van 2,9 kilometer hebben. Een hogesnelheidstrein zou helemaal niet nodig zijn, omdat alles theoretisch op loopafstand is. Een paar extra buslijnen en fietsen zouden volstaan. De cirkelvormige stadsvorm zou minder in het oog springen, maar nog steeds "het meest wenselijk zijn, omdat het de woon-werkafstanden verkleint en de energie die nodig is voor transport vermindert", schrijven Prieto-Curiel en Kondor.
De belangrijkste reden voor het voordeel is dat een cirkelvormig gebied wiskundig gezien tweedimensionaal is, terwijl een lijn eendimensionaal is. In één dimensie schaalt het aantal bereikbare plaatsen lineair met de afstand die je bereid bent te lopen - terwijl in twee dimensies het aantal toeneemt met het kwadraat van de afstand. Bovendien zijn eendimensionale structuren veel kwetsbaarder dan structuren in hogere dimensies. Als er bijvoorbeeld ergens binnen "De Linie" brand uitbreekt, zijn duizenden mensen onmiddellijk afgesneden van een groot deel van de stad. Het project zet mensen in ieder geval aan tot discussie over stedelijke vormen, zegt Prieto-Curiel, "en dat is enorm belangrijk, want steden groeien, vooral in Afrika".
