Rhwydweithiau Cymhleth ac OpenStreetMap

Un nodwedd gyffrous o drefolaeth yw presenoldeb pobl. Boed yn bobl chi’n eu hadnabod neu beidio, rhaid rhyngweithio gyda hwy unai drwy gamu heibio neu wenu a sgwrsio. Er bod hyn yn nodwedd sy’n gallu rhoi mwynhad, mae diffygion ynddo. Mewn dinasoedd sydd â phoblogaethau a dwyseddau uchel, mae’r nifer fawr o bobl angen dull o symud o un lle i’r llall. Gan fod adeiladau a thai yn rhan annatod o drefolaeth, rhai symud o amgylch y rhwystrau hyn.

Ar wahân i gerdded neu feicio, ateb cynhwysfawr i symud pobl o gwmpas dinas yw trafnidiaeth gyhoeddus. Y dull cyflymaf hyd ddyddiau’r Chwyldro Diwydiannol oedd y ceffyl. Anfantais hyn oedd terfyn o 1 i 2 o bobl, neu grŵp bach mewn trol. Adeiladwyd camlesi yn nyddiau cynnar y Chwyldro, ond roedd hyn hefyd gyda chyfyngiad ar faint o bobl yr oeddent yn gallu cludo, a’u prif bwrpas oedd cludo glo a mwynau eraill. Yna daeth y rheilffyrdd gyda’u pŵer.

Methodd Llundain a thyfu heibio maint penodol cyn dyfodiad y rheilffyrdd. Yr oedd poblogaeth Llundain a’i maestrefi yn dibynnu ar ganolau San Steffan a Llundain ac Afon Tafwys. Daeth y rheilffyrdd gan ganiatáu i bobl a nwyddau symud ynghynt gan arwain at ymestyniad a phellhad o’r maestrefi. Daeth defnyddio’r rheilffyrdd yn achos pleser ac angen, gyda system danddaearol yn dilyn. Digwyddodd yr un beth ym Mharis gyda’r Metro, ond nid i’r un graddau. Heddiw mae’r systemau rheilffyrdd tanddaearol yn asgwrn cefn i’r dinasoedd maent yn eu gwasanaethu.

Hydref diwethaf cyhoeddwyd papur ar arXiv, sef gwefan sy’n casglu papurau academaidd ar bynciau gwyddonol, ar effeithlonrwydd systemau tanddaearol mewn dinasoedd mawrion. Y ddwy ddinas o dan sylw oedd Llundain a Pharis. Gallwch weld y papur o dan y teitl On the Efficiency of Underground Systems in Large Cities (PDF). Yn y papur, defnyddiwyd entropi amrywiaeth neu wybodaeth sy’n rhan o faes damcaniaeth gwybodaeth.

Os yw’r geiriau mawrion yma’n rhoi braw, entropi yw mesur trefn, neu pa mor daclus yw system. Os oes gennych fwced o ddŵr glas a bwced o ddŵr melyn, gallwn ddweud fod entropi’r system ar ei isaf, gan fod y dŵr glas mewn un lle a’r dŵr melyn mewn lle arall. Os gwnawn ni dywallt y ddau fwced efo’i gilydd fewn i un bwced mawr, mae entropi’r system yn codi gan fod mwy o anrhefn – gronynnau’r dyfroedd wedi cymysgu â’i gilydd. Mae’r dŵr bellach yn wyrdd (glas a melyn yn rhoi gwyrdd) ac mae hi bron yn amhosib y byddwn yn gweld y dyfroedd glas a melyn eto ar ben eu hunain.

Felly o wybod bod entropi’n golygu math o anrhefn, yr ydym yn mesur trefn amrywiaeth – e.g. dynion yn byw ar un stryd a gwragedd ar stryd arall etc. yr amrywiaeth rhwng dynion a gwragedd, a’r drefn yn ymwneud ag os yw pob dyn mewn un lle a phob gwraig mewn lle arall. Gall gwybodaeth ailosod amrywiaeth os oes eisiau gan ein bod yn defnyddio gwybodaeth a gasglwyd i gategorïo pobl a diffinio amrywiaeth.

Mi wnaeth y papur astudio entropi amrywiaeth pobloedd Llundain a Pharis gyda system danddaearol neu beidio. Defnyddiwyd gwybodaeth ofodol a oedd eisoes wedi ei gasglu a’i threfnu ar OpenStreetMap i.e. lleoliadau gwrthrychau a ffyrdd, a’r dulliau mwyaf posib i berson symud o amgylch y nodweddion hyn. I ddadansoddi gwybodaeth mapiau OSM, defnyddiwyd y meddalwedd Merkaartor sy’n nodi nodes, neu ble mae ffyrdd yn cyfarfod ei gilydd. Defnyddiwyd yr amod o ddim ond derbyn node ble’r oedd tair stryd neu fwy yn dod at ei gilydd i anwybyddu ffyrdd heb allanfa/unffordd etc. Yn syml, edrych am gyffyrdd pwysicaf y ddinas, mesur eu cysylltiadau i rannau eraill o’r ddinas, agosrwydd y nodes at ei gilydd, a hygyrchedd cyffredinol y ddinas. Cael pobl i grwydro’r strydoedd a mesur eu trylediad trwy’r ddinas.