UrbanSim - Википедия - UrbanSim

UrbanSim
изначальный выпуск7 марта 2014 г.; 6 лет назад (2014-03-07)[1]
Стабильный выпуск
3.1.1 / 9 мая 2017 г.; 3 года назад (2017-05-09)[2]
Репозиторийgithub.com/ UDST/ urbansim
Написано вPython
Операционная системаMacOS, Linux, и Windows[3]
ЛицензияНовая лицензия BSD[4]
Интернет сайтUrbansim.com

UrbanSim является Открытый исходный код городской симуляция система, разработанная Полом Уодделлом из Калифорнийский университет в Беркли и разработан с многочисленными сотрудниками для поддержки столичных землепользование, транспорт, и экологическое планирование. Он распространяется в Интернете с 1998 года с регулярными исправлениями и обновлениями, начиная с www.urbansim.org. Synthicity Inc координирует разработку UrbanSim и предоставляет профессиональные услуги по поддержке его приложений. Развитие UrbanSim финансировалось несколькими грантами от Национальный фонд науки, Соединенные штаты. Агентство по охране окружающей среды, то Федеральное управление автомобильных дорог, а также поддержка со стороны штатов, городских агентств планирования и исследовательских советов в Европе и Южной Африке. Обзоры UrbanSim и сравнение с другими платформами городского моделирования можно найти в справочных материалах.[5][6][7]

Приложения

Первое задокументированное приложение UrbanSim было прототип приложение к Евгений -Спрингфилд, Орегон параметр.[8][9] Более поздние применения системы были задокументированы в нескольких городах США, включая Детройт, штат Мичиган,[10] Солт-Лейк-Сити, Юта,[11][12] Сан - Франциско, Калифорния,[13] и Сиэтл, Вашингтон.[14] В Европе UrbanSim применялся в Париже, Франция;[15][16][17] Брюссель, Бельгия; и Цюрих, Швейцария, с различными другими приложениями, еще не задокументированными в опубликованных статьях.

Архитектура

Первоначальная реализация UrbanSim была реализована в Ява.[18][19] В программная архитектура был модульным и повторно реализован в Python начиная с 2005 г., широко используя Numpy цифровая библиотека. Программное обеспечение было обобщено и абстрагировано от системы моделей UrbanSim и теперь называется Открытой платформой для городского моделирования (OPUS), чтобы упростить архитектуру плагинов для таких моделей, как путешествия на основе действий, динамическое распределение трафика. , выбросы и изменение земного покрова.[20] OPUS включает Графический интерфейс пользователя, а также краткий язык выражений для облегчения доступа непрограммистов к сложным внутренним операциям.[21] Начиная с 2012 года, UrbanSim был повторно реализован с использованием текущих научных библиотек Python, таких как Pandas. Компания UrbanSim Inc. разработала облачную платформу UrbanSim, которая развертывает моделирование в облаке для масштабируемости, позволяя одновременно запускать сотни или даже тысячи симуляций, а также пользовательский интерфейс на основе веб-браузера, который имеет трехмерную веб-карту для входов и выходов моделирование. Модели UrbanSim были предварительно построены для 400 городских районов в Соединенных Штатах с уровнем детализации переписных блоков. Пользователи из любой точки мира также могут создавать модели UrbanSim, используя шаблоны зон и участков, загружая локальные данные и используя облачные ресурсы для автоматического определения и калибровки моделей с использованием локальных данных. Подробности доступны на сайте www.urbansim.com.

Дизайн

Более ранние системы городских моделей обычно основывались на детерминированные алгоритмы решения Такие как Пространственное взаимодействие или пространственный Ввод, вывод, которые подчеркивают повторяемость и уникальность конвергенции к равновесию, но основываются на сильных предположениях о поведении, например, о том, что агенты имеют точную информацию обо всех альтернативных местоположениях в мегаполисе, транзакции не требуют затрат, а рынки абсолютно конкурентны. Жилищные бумы и спады, и финансовый кризис, являются относительно ясными примерами недостатки рынка которые мотивируют использование менее ограничительных допущений в UrbanSim. Вместо того, чтобы калибровать модель по поперечному равновесию или набору условий базового года, были разработаны статистические методы для калибровки неопределенности в UrbanSim, возникающей в результате использования Методы Монте-Карло и из-за неопределенности данных и моделей по сравнению с данными наблюдений за долгий период с использованием метода, известного как байесовское слияние.[22] В дополнение к своим менее строгим предположениям о рынках, UrbanSim отходит от более ранних моделей, в которых использовались высокие уровни географической агрегации в большие зоны, а агенты, такие как домашние хозяйства и рабочие места, в большие группы, считались однородными. Вместо этого UrbanSim использует микросимуляция подход, означающий, что он представляет отдельных агентов в моделировании. Это модельная система на уровне агента, но в отличие от большинства агент-ориентированные модели, он не фокусируется исключительно на взаимодействиях соседних агентов. Домохозяйства, предприятия или рабочие места, здания и земельные участки, представленные в качестве альтернативы земельными участками, ячейками сетки или зонами, используются для представления агентов и местоположений в пределах мегаполиса. Приложения моделирования на уровне участков позволяют впервые представить доступность в масштабе ходьбы, то, что невозможно эффективно сделать на высоких уровнях пространственной агрегации.[23]

обязательство

Одним из мотивов проекта UrbanSim является не только предоставление надежных прогнозов потенциальных результатов различных транспорт инвестиции и землепользование политики, но также для облегчения более конструктивного участия гражданского общества в зачастую спорных дебатах о транспорте инфраструктура или земельная политика с неравномерным распределением выгод и затрат. Первоначальная работа над этой темой была основана на подходе под названием «Дизайн с учетом ценности».[24][25] Недавние работы также появились по интеграции новых форм визуализация, в том числе трехмерные пейзажи.[26][27]

Рекомендации

  1. ^ «Первый выпуск GitHub». github.com/UDST. Получено 24 декабря 2018.
  2. ^ «Релизы GitHub». github.com/UDST. Получено 24 декабря 2018.
  3. ^ "Начиная". github.com/UDST. Получено 24 декабря 2018.
  4. ^ "Лицензия". github.com/UDST. Получено 24 декабря 2018.
  5. ^ Агентство по охране окружающей среды США (2000 г.) «Прогнозирование изменений в землепользовании: краткое изложение моделей для оценки воздействия роста и изменений сообществ 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 в области транзита, Национальная академия наук.
  7. ^ Ричард Даулинг, Роберт Иресон, Александр Скабардонис, Дэвид Гиллен, Питер Стофер, Алан Горовиц, Джон Боуман, Элизабет Дикин и Роберт Дулла. Прогнозирование краткосрочного и долгосрочного воздействия на качество воздуха проектов улучшения транспортного потока: промежуточный отчет и рабочий план этапа II. Технический отчет 25-21, Национальная совместная программа исследований автомобильных дорог, Транспортный исследовательский совет, Национальный исследовательский совет, октябрь 2000 г.
  8. ^ Уодделл, Пол (2000). Поведенческая имитационная модель для анализа и планирования городской политики: жилые районы и компоненты жилищного рынка 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, Vol. 68, № 3, (297-314).
  10. ^ Уодделл, Пол, Лиминг Ван и Сюань Лю (2008) UrbanSim: развивающаяся система поддержки планирования для развивающихся сообществ. Системы поддержки планирования для городов и регионов. Ричард Брэйл, редактор. Кембридж, Массачусетс: Институт земельной политики Линкольна. С. 103-138.
  11. ^ Уодделл П. и Ф. Нурзад. (2002). Включение немоторизованного режима и доступности по соседству в интегрированную модельную систему землепользования и транспорта, Протокол исследования транспорта № 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 Vol. 41 (382-410).
  13. ^ Уодделл П., Л. Ван и Б. Чарльтон (2007) Интеграция модели землепользования на уровне участков и модели поездок на основе деятельности. Всемирная конференция по транспортным исследованиям, Беркли, Калифорния, июнь 2007 г.
  14. ^ Уодделл П., К. Бхат, Н. Элуру, Л. Ван, Р. Пендьяла (2007) Моделирование взаимозависимости в выборе места жительства и места работы в семье. Отчет о транспортных исследованиях, том. 2003 (84-92).
  15. ^ де Пальма, А., К. Мотамеди, Н. Пикар, П. Вадделл (2007) Доступность и качество окружающей среды: неравенство на рынке жилья Парижа. Европейский транспорт № 36, (47-64).
  16. ^ де Пальма, А., Н. Пикар, П. Ваддел (2007) Модели дискретного выбора с ограничениями мощности: эмпирический анализ рынка жилья в регионе Большого Парижа. Журнал экономики города Vol. 62 (204-230).
  17. ^ де Пальма, А., Н. Пикар, П. Ваддел (2005) Выбор места жительства с эндогенными ценами и трафиком 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 Vol. 27, № 2, (181-203).
  19. ^ Уодделл П., А. Борнинг, М. Нот, Н. Фрейер, М. Беке, Г. Ульфарссон. (2003). UrbanSim: система моделирования 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). Специфический для предметной области язык для переменных городского моделирования, Труды 9-й ежегодной международной конференции по исследованиям цифрового правительства, Монреаль, Канада, май 2008 г.
  22. ^ Севчикова, Х., А. Рэфтери и П. Уоддел (2007) Оценка неопределенности в городских моделированиях с использованием байесовского плавления. Транспортные исследования Часть B: Методология Том. 41, № 6 (652-659).
  23. ^ Ли, Брайан, Пол Уодделл, Лиминг Ван и Рам Пендяла (2010) Пересмотр влияния доступности для работы и не для работы на выбор места проживания с помощью микроаналитической структуры. Окружающая среда и планирование A Vol. 42 (913-930)
  24. ^ Дэвис, Дж., П. Лин, А. Борнинг, Б. Фридман, П. Кан и П. Уодделл. (2006) Дизайн взаимодействий с индикаторами UrbanSim с учетом ценности. 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 цифровом правительстве: перспективные исследования и тематические исследования. Синьчунь Чен, Лоуренс Брандт, Шэрон Доус, Валери Грегг, Эдуард Хови, Энн Макинтош, Роланд Траунмюллер и Кэтрин А. Ларсон, ред. Springer. С. 439 - 463.
  26. ^ Алиага, Даниэль, Карлос Ванегас, Бедржих Бенеш, Пауль Вадделл. (2009) Визуализация смоделированных городских пространств: вывод параметризованной генерации улиц, участков и аэрофотоснимков. IEEE Transactions по визуализации и компьютерной графике.
  27. ^ Ванегас, Карлос, Даниэль Алиага, Бедрих Бенеш, Пол Уодделл (2009) Интерактивное проектирование городских пространств с использованием геометрического и поведенческого моделирования. ACM Transactions on Graphics, также ACM SIGGRAPH Asia, 28 (5): 10 страниц, 2009.

внешняя ссылка