Особливості PTV Visum 17

PTV Visum 17 – краще та більш потужне програмне забезпечення для експертів з транспорту. Остання версія дає змогу досягти більшого завдяки новому комбінованому мультимодальному перерозподілу, моделюванню спільного використання транспортних засобів, оновленню процедури перерозподілу SBA (simulation-based assignment), а також багатьом іншим корисним функціям і розширеннями для покращення вашого досвіду.
Ознайомитися з основними характеристиками нової версії із більш детальними відомостями зможете в статті.

Підтримка мультимодальних додатків
В усіх інших програмних комплексах, поєднання індивідуального і громадського транспорту потребує додаткових процедур або спеціалізованих функцій таких як допоміжний громадський транспорт. Це пов’язано з тим, що індивідуальний та громадський транспорт слідують різним основним принципам, тому і підходи до їх моделювання відрізняються. PTV Visum 17 дозволяє об’єднувати моделі індивідуального і громадського транспорту легко та інтуїтивно. Таким чином, нова версія сприяє зручному моделюванню складних мультимодальних поїздок, які стають все більш важливими з появою нових технологій та мобільності як послуги (MaaS).

Рисунок 1 – Відображення послідовності шляху в PTV Visum 17

В Visum 17 впроваджено дійсну основу для мультимодальних додатків з новими даними об’єктів моделі та процедури, в яких генеруються шляхи з декількома режимами, а також виконується подальша оцінка та графічне відтворення. Деякі додатки тепер краще підтримуються із-за структури даних та відповідних процедур, наприклад:
• регіональні та національні моделі попиту;
• моделювання міжміського пасажирського попиту;
• моделювання міжміського вантажного транспорту;
• моделювання велосипедного руху;
• відображення повних шляхів P+R від джерела до цілі поїздки;
• відображення поїздок і маршрутів з ABM моделей.

Мультимодальний перерозподіл
У мультимодальному перерозподілі, попит розподіляється на спрощений граф мережі та загальні шляхи від їх початкової до кінцевої цілі (так звана послідовність шляху) та складається з декількох шляхів, для яких можна використовувати різні режими руху. Практичні приклади існують у пасажирському та вантажному транспорті: наприклад, авіапасажири, які їдуть до аеропорту власною машиною та використовують таксі від аеропорту до готелю. Попит для мультимодального розподілу може походити з моделі попиту, а також з інших джерел, таких як дані опитування.

Overview_PTVVisum17_EN

Рисунок 2 – Приклад мультимодального перерозподілу

Моделювання схем спільного використання транспортних засобів
Очевидно, що спільне використання транспортних засобів стає більш важливим. Багато великих міст вже створили системи обміну автомобілями та/або велосипедами, оскільки їх важливість збільшується в секторі міського транспорту. Тому включення таких систем до макро моделей стає все більш важливим для спеціалістів з транспортного планування, операторів громадського транспорту і організацій, що здійснює спільне використання систем.
Саме тому в новій версії було включено пункти обміну транспортними засобами в процедурах перерозподілі громадського транспорту по розкладу. З цим нововведенням стає можливо розглядати окреме використання систем як вільних в обігу, так і на станціях прокату, а також поїздки, що поєднують традиційний громадський транспорт із системами спільного використання.
Чи вплине запровадження систем спільного викоритстання транспорту на баланс використання різних видів транспорту у місті? Чи буде це підтримувати громадський транспорт чи конкуруватиме з ним?

На всі ці запитання тепер можна знайти відповідь в PTV Visum. Крім того, нова методологія дозволяє визначити оптимальний баланс між кількістю транспортних засобів, затратами для їх переміщення та попитом користувачів, тим самим мінімізуючи інвестиції в інфраструктуру таких систем.

Рисунок 3 – Приклад моделювання схем спільного використання транспортних засобів в PTV Visum 17

Додані розширення для процедури послідовного перерозподілу (SBA)
В 2016 році було впроваджено процедуру динамічного перерозподілу в PTV Visum. Це призвело до значної зацікавленості, адже дає змогу змоделювати більш реалістичними затримки на перехрестях і розподілі маршрутів. Можливість розробки макроскопічних та мезоскопічних моделей на тій же платформі забезпечує необхідну гнучкість для спеціалістів з транспортного планування та інженерів.
Цього року SBA був розширений, щоб покращити перерозподіл та охопити більше завдань для застосування. Нові функції пов’язані з конвергенцією в моделях з довгими періодами перерозподілу, кращим розглядом різних класів користувачів і режимом «гарячий старт», тобто результат попереднього перерозподілу використовується в якості початкового рішення.

Новий перерозподіл для індивідуального транспорту Bi-conjugate Frank Wolfe (BFW)
У PTV Vsum 17 була запроваджена нова процедура перерозподілу індивідуального транспорту під назвою Bi-conjugate Frank-Wolfe (BFW). Ця процедура є подальшим покращенням методу Френка Вулфа (FW). Реалізація переважно обґрунтовується як найбільш наближена альтернатива переророзподілу Lohse (що також є варіацією FW).
Процедура BFW-багатопоточна, а час виконання розрахунку добре масштабується з кількістю ядер процесора. У порівнянні з перерозподілом Lohse, BFW збігається до більш жорстких рівнів, тобто замість 1е-3 у Lohse, BFW досягає пробілів 1e-4 або навіть 1e-5.
Ця процедура доступна також в якості підрядного методу перерозподілу в рамках Перерозподілу з ICA (Intersection Capacity Analysis).

Рисунок 4 – Порівняння процедур перерозподілу ІТ

Нова процедура для оновлення матриць
Впровадження альтернативної процедури оновлення матриць мотивована декількома причинами:
1. TFlowFuzzy не завжди може знайти рішення
2. Процедура оновлення матриці може зайняти більше часу, якщо декілька умов – різні типи підрахунків і розподілів – об’єднані в один розрахунок.

Процедура оновлення матриць в PTV Visum – TFlowFuzzy – була розширена, щоб включити альтернативний, більш простий метод, що називається «Найменші квадрати» (Least Squares), що завжди може оцінити вихідну матрицю більш швидко. Процедура формулюється як нелінійна задача оптимізації, в якій сума квадратів між підрахунками і значеннями, а також між виправленими і вихідними значеннями матриці зведені до мінімуму.
Як і TFlowFuzzy, новий метод можна використовувати для декількох сегментів попиту одночасно і варіанти визначення обмежень однакові. Тобто, цю процедуру застосовують як для оновлення матриць індивідуального і громадського транспорту так і для різних типів значень підрахунків які можуть об’єднуватися з розподіленням в одному розрахунку.

Рисунок 5 – Нова процедура оновлення матриць «Least Squares»

Глобальні файли макетів
В PTV Visum 17 впроваджено глобальний макет, що представляє собою файл для збереження конфігурацій вікон і переглядів. Файли макета зберігають позиції вікон, а також налаштування для фільтрів, графіки та компонування всіх відкритих вікон, включаючи вікна інструментів. Як правило, для різних аспектів проекту потрібні різні «глобальні макети. Інтерфейс користувача можна налаштовувати для певних завдань таким чином, щоб зробити їх роботу зручною і ефективною.
Усі налаштування фільтрів, графічних параметрів, перегляд макетів, позиції вікон відкритих переглядів і вікон інструментів узагальнені в одному файлі та можуть бути перенесені на інші сценарії або цілком іншу модель, зчитавши цей файл.

Рисунок 6 – Приклад конфігурації вікон в PTV Visum 17

3D інформаційні знаки
Перегляд мережі в 3D дає змогу представити та записати дані моделі в привабливий та інтуїтивно зрозумілий спосіб. Інформаційні знаки тепер дають можливість збагатити презентації додатковою інформацією. Інформаційні знаки можуть посилатися на всі елементи мережі і відображати їх атрибути, а також визначений користувачем текст. Це не тільки покращує орієнтацію в мережі, але також збільшує можливості відображення вмісту.
Інформаційні знаки можна вставити в режимі 3D-перегляду мережі, але вони також динамічно відображаються під час розкадрування.

Рисунок 7 – 3D відображення мережі в PTV Visum 17

Оцінка моделі прогнозування аварій
За допомогою модуля “Safety” можна імпортувати дані про аварії та зв’язати цю інформацію з вулично-дорожньою мережею. Новий модуль Safety “Модель генерації аварій” дозволяє простій статистичній моделі прогнозувати аварії на вузлах та дорогах із використанням статистичних даних про ДТП. Для генерації такої моделі береться до уваги тільки часткова мережа та дані про аварії.
Якщо кількість очікуваних ДТП в одному місці значно менша, ніж фактична кількість, це свідчить про концентрації аварій, які можна пом’якшити, змінивши місцеві умови.
Сформована Модель генерації аварій може бути застосована до інших мереж, що не містять статистичних даних про ДТП. Таким чином, вплив заходів на безпеку дорожнього руху можна оцінити за кількома сценаріями. Інтеграція в послідовність процедур дозволяє враховувати поточний результат перерозподілу.
Різні атрибути мережі можуть використовуватися як вхідні дані. Вибрані атрибути використовуються як модельні змінні в узагальненій лінійній моделі (generalized linear model (GLM)) з негативним біноміальним розподілом або як результат у випадку відмінності різних GLM залежно від характеристики атрибута. Крім того, календарний рік ДТП може використовуватися як модельна змінна, що дозволяє моделювати тимчасові тенденції. Оскільки фактичний стан інфраструктури в момент аварії є актуальним для створення моделі інфраструктури та дані про аварії минулих років також можуть бути імпортовані з інших мереж Visum.

Рисунок 8 – Порівняння кількості ДТП в актуальній мережі і в сформованій Моделі генерації аварій

Аналіз узгодження розкладу на громадському транспорті
Якість розкладу руху з точки зору користувача громадського транспорту визначається не тільки коротким часом поїздки та високою частотою, але й координацією узгодження розкладу. Вікно інструменту “узгодження розкладу” було введено в Visum 16, який показує всі вхідні та вихідні з’єднання, а також ті, які були досягнуті або пропущені між ходами поїздки за розкладом.
Ця концепція була розширена, щоб можна було створити оновлені списки досягнутих, пропущених з’єднань та порівняти їх з іншими сценаріями. Синхронізація цих списків з редактором мережі та іншими відображеннями дає Вам представлення ефектів модифікацій розкладу руху громадського транспорту.
Окрім широкомасштабного аналізу узгодження та їх впливу на загальну мережу, відображення пересадки забезпечує детальне представлення про узгодження розкладу на кожній зупинці.
У Visum 17 було зроблено багато розширень та вдосконалень для відображення пересадки, включаючи уніфіковане масштабування ширини епюри та функції для відображення та обробки. Був введений новий режим – “перегляд узгодження розкладу”, який свідчить про прийняті узгодження для визначеного ходу поїздки за розкладом та відображає потоки пересадок.