УрбанСим

УрбанСим
Первоначальный выпуск	7 марта 2014 г .; 10 лет назад
Стабильная версия	3.1.1 / 9 мая 2017 г .; 7 лет назад
Репозиторий	github .с /ЭКСП / очень городской
Написано в	Питон
Операционная система	MacOS , Linux и Windows
Лицензия	Новая лицензия BSD
Веб-сайт	вежливо .с

UrbanSim — это с открытым исходным кодом, система городского моделирования разработанная Полом Уодделлом из Калифорнийского университета в Беркли и разработанная совместно с многочисленными сотрудниками для поддержки городского землепользования , транспорта и экологического планирования . Он распространяется в сети с 1998 года с регулярными изменениями и обновлениями на сайте www.urbansim.org . Synthicity Inc координирует разработку UrbanSim и предоставляет профессиональные услуги по поддержке его применения. Разработка UrbanSim финансировалась за счет нескольких грантов Национального научного фонда , Агентства по охране окружающей среды США , Федерального управления шоссейных дорог , а также поддержки штатов, городских агентств 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 был прототип приложения для города Юджин - Спрингфилд, штат Орегон . ^[8]^[9] Позднее применение системы было зарегистрировано в нескольких городах США, включая Детройт, Мичиган, ^[10] Солт-Лейк-Сити, Юта, ^[11]^[12] Сан-Франциско, Калифорния, ^[13] и Сиэтл, штат Вашингтон. ^[14] В Европе UrbanSim применялся в Париже, Франция; ^[15]^[16]^[17] Брюссель, Бельгия; и Цюрих, Швейцария, а также различные другие применения, еще не описанные в опубликованных статьях.

Архитектура

Первоначальная реализация UrbanSim была реализована на Java . ^[18]^[19] Начиная с 2005 года архитектура программного обеспечения была модульной и переопределенной на Python , при этом широко использовалась числовая библиотека 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 интерфейс пользователя и краткий язык выражений, облегчающий доступ к сложным внутренним операциям непрограммистам. ^[21] Начиная с 2012 года UrbanSim был повторно реализован с использованием текущих библиотек Scientific Python, таких как Pandas. Компания UrbanSim Inc. разработала облачную платформу UrbanSim, которая развертывает моделирование в облаке для обеспечения масштабируемости, позволяя одновременно запускать сотни или даже тысячи симуляций, а также пользовательский интерфейс на основе веб-браузера, который обеспечивает трехмерное представление веб-карты входных и выходных данных из моделирование. Модели UrbanSim были предварительно построены для 400 мегаполисов США на уровне детализации переписных блоков. Пользователи в любой точке 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 местных данных. Подробности доступны на сайте www.urbansim.com.

Дизайн

Более ранние системы городских моделей обычно основывались на детерминированных алгоритмах решения, таких как пространственное взаимодействие или пространственный ввод-вывод , которые подчеркивали повторяемость и уникальность сходимости к равновесию, но опирались на сильные предположения о поведении, например, агенты имеют точную информацию обо всех альтернативах. в крупных городах, транзакции бесплатны, а рынки совершенно конкурентны. Жилищные бумы и спады, а также финансовый кризис являются относительно яркими примерами несовершенства рынка , которые мотивируют использование менее ограничительных предположений в UrbanSim. Вместо калибровки модели по перекрестному равновесию или набору условий базового года были разработаны статистические методы для калибровки неопределенности в UrbanSim, возникающей в результате использования методов Монте-Карло и неопределенности в данных и моделях по сравнению с наблюдаемыми данными за продольный период с использованием метода, известного как байесовское слияние. ^[22] Помимо менее строгих предположений о рынках, UrbanSim отходит от более ранних моделей, которые использовали высокий уровень агрегирования географических территорий в большие зоны, а такие агенты, как домохозяйства и рабочие места, в большие группы, которые считались однородными. Вместо этого UrbanSim использует подход микросимуляции , что означает, что он представляет отдельных агентов в моделировании. Это модельная система на уровне агента, но в отличие от большинства агентных моделей она не фокусируется исключительно на взаимодействиях соседних агентов. Домохозяйства, предприятия или рабочие места, здания и земельные участки, альтернативно представленные участками, ячейками сетки или зонами, используются для представления агентов и местоположений в пределах мегаполиса. Приложения для моделирования на уровне участков впервые позволяют представить доступность в масштабе пешехода, что невозможно эффективно сделать на высоких уровнях пространственной агрегации. ^[23]

Обручение

Одной из целей проекта UrbanSim является не только предоставление надежных прогнозов потенциальных результатов различных инвестиций в транспорт и политики землепользования , но и содействие более обдуманному участию граждан в спорных дебатах о транспортной инфраструктуре или земельной политике. с неравномерным распределением выгод и затрат. Первоначальная работа по этой теме основывалась на подходе под названием Value Sensitive Design. ^[24]^[25] Недавние работы также появились по интеграции новых форм визуализации , включая 3D-моделирование ландшафтов. ^[26]^[27]

Ссылки

^ «Первый выпуск GitHub» . github.com/UDST . Проверено 24 декабря 2018 г.
^ «Релизы GitHub» . github.com/UDST . Проверено 24 декабря 2018 г.
^ "Начиная" . github.com/UDST . Проверено 24 декабря 2018 г.
^ «Лицензия» . github.com/UDST . Проверено 24 декабря 2018 г.
^ Агентство по охране окружающей среды США (2000) Прогнозирование изменений в землепользовании: обзор моделей для оценки влияния роста и изменений сообщества на модели землепользования. EPA/600/R-00/098. Агентство по охране окружающей среды США, Управление исследований и разработок, Цинциннати, Огайо. 260 стр.
^ 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.
^ Ричард Даулинг, Роберт Айресон, Александр Скабардонис, Дэвид Гиллен, Питер Стофер, Алан Горовиц, Джон Боуман, Элизабет Дикин и Роберт Дулла. Прогнозирование краткосрочных и долгосрочных последствий проектов по улучшению транспортных потоков на качество воздуха: промежуточный отчет и план работы этапа II. Технический отчет 25-21, Национальная совместная программа исследований автомобильных дорог, Совет транспортных исследований, НациональныйИсследовательский совет, октябрь 2000 г.
^ Уодделл, Пол (2000). Поведенческая модель моделирования для анализа и планирования городской политики: жилое расположение и компоненты рынка жилья UrbanSim. Окружающая среда и планирование B: Планирование и дизайн, том 27, № 2 (247–263).
^ Уодделл, Пол (2002). UrbanSim: моделирование городского развития для землепользования, транспорта и экологического планирования. Журнал Американской ассоциации планирования, Vol. 68, № 3, (297-314).
^ 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. стр. 103-138.
^ Уодделл, П. и Ф. Нурзад. (2002). Включение безмоторного режима и доступности района в интегрированную систему моделей землепользования и транспорта, отчет о транспортных исследованиях № 1805 (119-127).
^ 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).
^ Уодделл, П., Л. Ван и Б. Чарльтон (2007) Интеграция модели землепользования на уровне участка и модели путешествия, основанной на деятельности. Всемирная конференция по транспортным исследованиям, Беркли, Калифорния, июнь 2007 г.
^ Уодделл, П., К. Бхат, Н. Элуру, Л. Ван, Р. Пендьяла (2007) Моделирование взаимозависимости в выборе места жительства и рабочего места в семье. Отчет о транспортных исследованиях, том. 2003 (84-92).
^ де Пальма, А., К. Мотамеди, Н. Пикард, П. Уодделл (2007) Доступность и качество окружающей среды: неравенство на рынке жилья Парижа. Европейский транспорт № 36, (47-64).
^ де Пальма, А., Н. Пикард, П. Уодделл (2007) Модели дискретного выбора с ограничениями мощности: эмпирический анализ рынка жилья в регионе Большого Парижа. Журнал городской экономики Vol. 62 (204-230).
^ де Пальма, А., Н. Пикард, П. Уодделл (2005) Выбор места для проживания с эндогенными ценами и движением транспорта в столичном регионе Парижа. Европейский транспорт. № 31 (67-82).
^ 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).
^ Уодделл, П., А. Борнинг, М. Нот, Н. Фрейер, М. Бекке, Г. Ульфарссон. (2003). UrbanSim: система моделирования землепользования и транспорта. Сети и пространственная экономика 3 (43-67).
^ Пол Уодделл, Хана Шевчикова, Дэвид Соча, 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]
^ Борнинг, Алан, Хана Шевчикова и Пол Уодделл (2008) Специфический язык для переменных городского моделирования, Материалы 9-й ежегодной международной конференции по исследованиям цифрового правительства, Монреаль, Канада, май 2008 г.
^ Севчикова, Х., А. Рафтери и П. Уодделл (2007) Оценка неопределенности в городском моделировании с использованием байесовского объединения. Транспортные исследования, часть B: Методология, том. 41, № 6 (652-659).
^ Ли, Брайан, Пол Уодделл, Лиминг Ван и Рам Пендьяла (2010) Пересмотр влияния доступности работы и нерабочего места на выбор места проживания с помощью микроаналитической структуры. Окружающая среда и планирование Том. 42 (913-930)
^ Дэвис, Дж., П. Лин, А. Борнинг, Б. Фридман, П. Кан и П. Уодделл. (2006) Ценностно-чувствительный дизайн взаимодействия с индикаторами UrbanSim. Компьютер, октябрь 2006 г.
^ Борнинг, Алан, Пол Уодделл и Рут Фёрстер (2008) UrbanSim: использование моделирования для информирования общественности и принятия 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. Спрингер. С. 439 – 463.
^ Алиага, Даниэль, Карлос Ванегас, Бедржих Бенеш, Пол Уодделл. (2009) Визуализация смоделированных городских пространств: вывод о параметризованной генерации улиц, участков и аэрофотоснимков. Транзакции IEEE по визуализации и компьютерной графике.
^ Ванегас, Карлос, Даниэль Алиага, Бедрич Бенеш, Пол Уодделл (2009) Интерактивный дизайн городских пространств с использованием геометрического и поведенческого моделирования. Транзакции ACM в графике, также ACM SIGGRAPH Asia, 28 (5): 10 страниц, 2009 г.

Внешние ссылки

Официальный сайт UrbanSim

[Releases-1] «Первый выпуск GitHub» . github.com/UDST . Проверено 24 декабря 2018 г.

[Source_Code_Releases-2] «Релизы GitHub» . github.com/UDST . Проверено 24 декабря 2018 г.

[Installation-3] "Начиная" . github.com/UDST . Проверено 24 декабря 2018 г.

[License-4] «Лицензия» . github.com/UDST . Проверено 24 декабря 2018 г.

[5] Агентство по охране окружающей среды США (2000) Прогнозирование изменений в землепользовании: обзор моделей для оценки влияния роста и изменений сообщества 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 Айресон, Александр Скабардонис, Дэвид Гиллен, Питер Стофер, Алан Горовиц, Джон Боуман, Элизабет Дикин и Роберт Дулла. Прогнозирование краткосрочных и долгосрочных последствий проектов по улучшению транспортных потоков на качество воздуха: промежуточный отчет и план работы этапа II. Технический отчет 25-21, Национальная совместная программа исследований автомобильных дорог, Совет транспортных исследований, НациональныйИсследовательский совет, октябрь 2000 г.

[8] Уодделл, Пол (2000). Поведенческая модель моделирования для анализа и планирования городской политики: жилое расположение 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, 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. стр. 103-138.

[11] Уодделл, П. и Ф. Нурзад. (2002). Включение безмоторного режима и доступности района в интегрированную систему моделей 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] Уодделл, П., Л. Ван и Б. Чарльтон (2007) Интеграция модели землепользования на уровне участка и модели путешествия, основанной на 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 рабочего места в семье. Отчет о транспортных исследованиях, том. 2003 (84-92).

[15] де Пальма, А., К. Мотамеди, Н. Пикард, 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 мощности: эмпирический анализ рынка жилья в регионе Большого Парижа. Журнал городской экономики Vol. 62 (204-230).

[17] де Пальма, А., Н. Пикард, П. Уодделл (2005) Выбор места для проживания с эндогенными ценами и движением транспорта 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. Бекке, Г. Ульфарссон. (2003). UrbanSim: система моделирования землепользования и транспорта. Сети и пространственная экономика 3 (43-67).

[20] Пол Уодделл, Хана Шевчикова, Дэвид Соча, 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 язык для переменных городского моделирования, Материалы 9-й ежегодной международной конференции по исследованиям цифрового правительства, Монреаль, Канада, май 2008 г.

[22] Севчикова, Х., А. Рафтери и П. Уодделл (2007) Оценка неопределенности в городском моделировании с использованием байесовского объединения. Транспортные исследования, часть B: Методология, том. 41, № 6 (652-659).

[23] Ли, Брайан, Пол Уодделл, Лиминг Ван и Рам Пендьяла (2010) Пересмотр влияния доступности работы и нерабочего места на выбор места проживания с помощью микроаналитической структуры. Окружающая среда и планирование Том. 42 (913-930)

[24] Дэвис, Дж., П. Лин, А. Борнинг, Б. Фридман, П. Кан и П. Уодделл. (2006) Ценностно-чувствительный дизайн взаимодействия с индикаторами UrbanSim. Компьютер, октябрь 2006 г.

[25] Борнинг, Алан, Пол Уодделл и Рут Фёрстер (2008) UrbanSim: использование моделирования для информирования общественности и принятия 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. Спрингер. С. 439 – 463.

[26] Алиага, Даниэль, Карлос Ванегас, Бедржих Бенеш, Пол Уодделл. (2009) Визуализация смоделированных городских пространств: вывод о параметризованной генерации улиц, участков и аэрофотоснимков. Транзакции IEEE по визуализации и компьютерной графике.

[27] Ванегас, Карлос, Даниэль Алиага, Бедрич Бенеш, Пол Уодделл (2009) Интерактивный дизайн городских пространств с использованием геометрического и поведенческого моделирования. Транзакции ACM в графике, также ACM SIGGRAPH Asia, 28 (5): 10 страниц, 2009 г.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]