stringtranslate.com

UrbanSim

UrbanSim — это система городского моделирования с открытым исходным кодом, разработанная Полом Уодделлом из Калифорнийского университета в Беркли и разработанная при участии многочисленных соавторов для поддержки городского землепользования , транспорта и экологического планирования . Она распространяется в Интернете с 1998 года с регулярными изменениями и обновлениями на сайте www.urbansim.org. Synthicity Inc координирует разработку UrbanSim и предоставляет профессиональные услуги для поддержки ее применения. Разработка UrbanSim финансировалась несколькими грантами от Национального научного фонда , Агентства по охране окружающей среды США , Федерального управления шоссейных дорог , а также при поддержке штатов, агентств городского планирования и исследовательских советов в Европе и Южной Африке. Обзоры UrbanSim и сравнение с другими платформами городского моделирования можно найти в ссылках. [5] [6] [7]

Приложения

Первым задокументированным применением UrbanSim было прототипное приложение для города Юджин - Спрингфилд, штат Орегон . [8] [9] Более поздние применения системы были задокументированы в нескольких городах США, включая Детройт, штат Мичиган, [10] Солт-Лейк-Сити, штат Юта, [11] [12] Сан-Франциско, штат Калифорния, [13] и Сиэтл, штат Вашингтон. [14] В Европе UrbanSim применялся в Париже, Франция; [15] [16] [17] Брюсселе, Бельгия; и Цюрихе, Швейцария, а также в различных других приложениях, пока не задокументированных в опубликованных работах.

Архитектура

Первоначальная реализация UrbanSim была реализована на Java . [18] [19] Архитектура программного обеспечения была модульной и переписана на Python, начиная с 2005 года, широко используя числовую библиотеку Numpy . Программное обеспечение было обобщено и абстрагировано от системы моделей UrbanSim и теперь называется Открытой платформой для городского моделирования (OPUS), чтобы облегчить архитектуру подключаемых модулей для таких моделей, как путешествия на основе активности, динамическое распределение трафика, выбросы и изменение растительного покрова. [20] OPUS включает в себя графический пользовательский интерфейс и краткий язык выражений для облегчения доступа к сложным внутренним операциям непрограммистами. [21] Начиная с 2012 года UrbanSim был переписан с использованием текущих библиотек Scientific Python, таких как Pandas. Компания UrbanSim Inc. разработала облачную платформу UrbanSim, которая развертывает симуляции в облаке для масштабируемости, позволяя запускать сотни или даже тысячи симуляций одновременно, а также пользовательский интерфейс на основе веб-браузера, который представляет собой 3D-карту входных и выходных данных симуляции. Модели UrbanSim были предварительно построены для 400 мегаполисов в Соединенных Штатах на уровне детализации переписного блока. Пользователи в любой точке мира также могут создавать модели UrbanSim, используя шаблоны зон и участков, загружая локальные данные и используя облачные ресурсы для автоматического указания и калибровки моделей с использованием локальных данных. Подробная информация доступна на сайте www.urbansim.com.

Дизайн

Ранние системы городских моделей, как правило, основывались на детерминированных алгоритмах решения, таких как пространственное взаимодействие или пространственный ввод-вывод , которые подчеркивают повторяемость и уникальность сходимости к равновесию, но опираются на сильные предположения о поведении, такие как наличие у агентов идеальной информации обо всех альтернативных местоположениях в столичном регионе, отсутствие затрат на транзакции и совершенная конкуренция на рынках. Жилищные бумы и спады, а также финансовый кризис являются относительно яркими примерами несовершенств рынка , которые мотивируют использование менее ограничительных предположений в UrbanSim. Вместо калибровки модели по поперечному равновесию или набору условий базового года были разработаны статистические методы для калибровки неопределенности в UrbanSim, возникающей из-за использования методов Монте-Карло и из-за неопределенности в данных и моделях по сравнению с наблюдаемыми данными за продольный период, используя метод, известный как байесовское слияние. [22] В дополнение к своим менее сильным предположениям о рынках, UrbanSim отходит от более ранних моделей, которые использовали высокие уровни агрегации географии в большие зоны, а агентов, таких как домохозяйства и рабочие места, в большие группы, которые предполагались однородными. Вместо этого UrbanSim принимает подход микросимуляции, что означает, что он представляет отдельных агентов в рамках симуляции. Это система модели на уровне агентов, но в отличие от большинства моделей на основе агентов , она не фокусируется исключительно на взаимодействиях соседних агентов. Домохозяйства, предприятия или рабочие места, здания и земельные участки, представленные альтернативно участками, ячейками сетки или зонами, используются для представления агентов и местоположений в пределах городской территории. Приложения моделирования на уровне участков впервые позволяют представлять доступность в масштабе ходьбы, что невозможно эффективно сделать на высоких уровнях пространственной агрегации. [23]

Обручение

Одной из причин проекта UrbanSim является не только предоставление надежных прогнозов потенциальных результатов различных транспортных инвестиций и политики землепользования , но и содействие более осмысленному гражданскому участию в том, что часто является спорными дебатами о транспортной инфраструктуре или земельной политике с неравномерным распределением выгод и затрат. Первоначальная работа по этой теме приняла подход, называемый Value Sensitive Design. [24] [25] Недавние работы также появились для интеграции новых форм визуализации , включая 3D-моделируемые ландшафты. [26] [27]

Ссылки

  1. ^ "Первый релиз GitHub". github.com/UDST . Получено 24 декабря 2018 г. .
  2. ^ "GitHub Releases". github.com/UDST . Получено 24 декабря 2018 г. .
  3. ^ "Начало работы". github.com/UDST . Получено 24 декабря 2018 г. .
  4. ^ "Лицензия". github.com/UDST . Получено 24 декабря 2018 г. .
  5. ^ US EPA (2000) Прогнозирование изменений в землепользовании: сводка моделей для оценки влияния роста и изменений в сообществе на модели землепользования. EPA/600/R-00/098. Агентство по охране окружающей среды США, Управление исследований и разработок, Цинциннати, Огайо. 260 стр.
  6. ^ Миллер, Э. Дж. , Д. С. Кригер и Дж. Д. Хант (1998). Интегрированные городские модели для моделирования политики транзита и землепользования, Проект совместных исследований транзита, Национальная академия наук.
  7. ^ Ричард Доулинг, Роберт Айресон, Александр Скабардонис, Дэвид Гиллен, Питер Стофер, Алан Горовиц, Джон Боуман, Элизабет Дикин и Роберт Дулла. Прогнозирование краткосрочных и долгосрочных эффектов качества воздуха проектов по улучшению транспортного потока: промежуточный отчет и рабочий план этапа II. Технический отчет 25-21, Национальная программа совместных исследований автомагистралей, Исследовательский совет по транспорту, Национальный исследовательский совет, октябрь 2000 г.
  8. ^ Уодделл, Пол (2000). Поведенческая имитационная модель для анализа и планирования городской политики: размещение жилых помещений и компоненты рынка жилья UrbanSim. Окружающая среда и планирование B: Планирование и дизайн Том 27, № 2 (247 – 263).
  9. ^ Уодделл, Пол (2002). UrbanSim: Моделирование городского развития для землепользования, транспорта и экологического планирования. Журнал Американской ассоциации планирования, т. 68, № 3, (297-314).
  10. ^ Уодделл, Пол, Лиминг Ванг и Сюань Лю (2008) UrbanSim: развивающаяся система поддержки планирования для развивающихся сообществ. Системы поддержки планирования для городов и регионов. Ричард Брейл, редактор. Кембридж, Массачусетс: Институт земельной политики Линкольна. стр. 103-138.
  11. ^ Уодделл, П. и Ф. Нурзад. (2002). Включение немоторизованного режима и доступности окрестностей в комплексную модель землепользования и транспорта, Отчет о транспортных исследованиях № 1805 (119-127).
  12. ^ Уодделл, Пол, Гудмундур Фрейр Ульфарссон, Джоэл Франклин и Джон Лобб, (2007) Включение землепользования в планирование городского транспорта, Транспортные исследования, часть A: Политика и практика, том 41 (382-410).
  13. ^ Waddell, P., L. Wang и B. Charlton (2007) Интеграция модели землепользования на уровне участков и модели путешествий на основе видов деятельности. Всемирная конференция по транспортным исследованиям, Беркли, Калифорния, июнь 2007 г.
  14. ^ Waddell, P., C. Bhat, N. Eluru, L. Wang, R. Pendyala (2007) Моделирование взаимозависимости в выборе места жительства и рабочего места домохозяйства. Transportation Research Record, том 2003 (84-92).
  15. ^ де Пальма, А., К. Мотамеди, Н. Пикар, П. Уодделл (2007) Доступность и качество окружающей среды: неравенство на рынке жилья Парижа. Европейский транспорт № 36, (47-64).
  16. ^ де Пальма, А., Н. Пикард, П. Уодделл (2007) Модели дискретного выбора с ограничениями по пропускной способности: эмпирический анализ рынка жилья региона Большого Парижа. Журнал городской экономики, том 62 (204-230).
  17. ^ де Пальма, А., Н. Пикар, П. Уодделл (2005) Выбор места проживания с учетом эндогенных цен и дорожного движения в столичном регионе Парижа. Европейский транспорт. № 31 (67-82).
  18. ^ Нот, М., А. Борнинг и П. Уодделл. (2003) Расширяемая модульная архитектура для моделирования городского развития, транспорта и воздействия на окружающую среду. Компьютеры, окружающая среда и городские системы, т. 27, № 2, (181-203).
  19. ^ Waddell, P., A. Borning, M. Noth, N. Freier, M. Becke, G. Ulfarsson. (2003). UrbanSim: Система моделирования для землепользования и транспорта. Сети и пространственная экономика 3 (43-67).
  20. ^ Пол Уодделл, Хана Шевчикова, Дэвид Соха, Эрик Миллер , Кай Нагель, Opus: Открытая платформа для городского моделирования. Представлено на конференции «Компьютеры в городском планировании и городском управлении», июнь 2005 г., Лондон, Великобритания [1]
  21. ^ Борнинг, Алан, Хана Шевчикова и Пол Уодделл (2008) Предметно-ориентированный язык для переменных моделирования городов, Труды 9-й ежегодной международной конференции по исследованиям цифрового правительства, Монреаль, Канада, май 2008 г.
  22. ^ Sevcikova, H., A. Raftery и P. Waddell (2007) Оценка неопределенности в городских симуляциях с использованием байесовского слияния. Транспортные исследования, часть B: Методология, том 41, № 6 (652-659).
  23. ^ Ли, Брайан, Пол Уодделл, Лиминг Ванг и Рам Пендьяла (2010) Пересмотр влияния доступности работы и отдыха на выбор места проживания с помощью микроаналитической структуры. Окружающая среда и планирование A, том 42 (913-930)
  24. ^ Дэвис, Дж., П. Лин, А. Борнинг, Б. Фридман, П. Кан и П. Уодделл. (2006) Чувствительное к ценности проектирование взаимодействий с индикаторами UrbanSim. Компьютер, октябрь 2006 г.
  25. ^ Борнинг, Алан, Пол Уодделл и Рут Фёрстер (2008) UrbanSim: использование моделирования для информирования общественности при обсуждении и принятии решений. В книге «Цифровое правительство: передовые исследования и практические примеры». Синьчунь Чен , Лоуренс Брандт, Шэрон Доус, Валери Грегг, Эдуард Хови, Энн Макинтош, Роланд Траунмюллер и Кэтрин А. Ларсон, редакторы Springer. стр. 439–463.
  26. ^ Алиага, Даниэль, Карлос Ванегас, Бедржих Бенеш, Пол Уодделл. (2009) Визуализация имитируемых городских пространств: вывод параметризованной генерации улиц, участков и аэрофотоснимков. Труды IEEE по визуализации и компьютерной графике.
  27. ^ Ванегас, Карлос, Даниэль Алиага, Бедрих Бенеш, Пол Уодделл (2009) Интерактивный дизайн городских пространств с использованием геометрического и поведенческого моделирования. ACM Transactions on Graphics, также ACM SIGGRAPH Asia, 28(5): 10 страниц, 2009.

Внешние ссылки