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      南非交通采用更具前瞻性的創新建模

      2021-06-22 16:42:12作者:來源:

      摘要西開普省是南非最大的地區之一,位于該國西南部,其主要城市為開普敦。該省還包括其它 24 個市區,容納了三所主要大學,以及一些世界 ...

        西開普省是南非最大的地區之一,位于該國西南部,其主要城市為開普敦。該省還包括其它 24 個市區,容納了三所主要大學,以及一些世界上釀酒葡萄最高產的生產地。西開普省約有 600 萬人口,是該國最具多樣性、經濟實力最為雄厚且最為穩步發展的地區之一。

        人們越來越關注開普敦與周圍城鎮之間的交通聯系、當前基礎設施適應經濟增長的能力,以及充分處理貨物運輸的道路的經濟必要性??紤]到這些因素,西開普省政府交通和公共工程部 (DTPW) 決定擴大其在基礎設施管理和開發中的作用,并在交通規劃中采用更具前瞻性和基于績效的方法。

        項目

        DTPW 需要全面的集成模型系統,用于估算個人出行、商品流通和土地利用開發。此類項目通常需要的許多數據(包括人口統計屬性和對現有出行行為的描述)都不適用于該項目。結果,許多描述出行者行為和敏感性的參數是參照其他地區的參數,并進行相應調整以反映當地的情況。此過程的第一步是開發土地利用/交通模型,以便為省級規劃者和決策者提供客觀的信息,并以此為基礎進行合理的基礎設施決策。DTPW 為該項目選擇了 CUBE 集成軟件套件以及一份服務合同,該服務合同涵蓋開發新的貨運、土地利用和交通模型系統,培訓 DTPW 員工以及通過與 WCG 和開普敦的三年開發合作來培養當地的專業技術人員。

        方法

        從零開始開發全新的土地利用和交通集成模型系統始終是一個挑戰,因為此類模型需要大量有關土地利用、人口統計屬性和現有出行行為的特定類型的數據,其中大部分在研究區域內不可用。

        模型開發團隊分析并合并了多個來源的數據,包括 Esri SA、南非統計局 (Stats SA)、2011 年全國家庭出行調查 (NHTS) 以及其他一些當地調查和數據提供商。該研究小組還利用了在美國和歐洲進行的類似調查,開普敦市還為開發交通和土地利用模型提供了大量數據。

        西開普省土地利用模型 (WCLM) 在模型系統中包含多個組成部分。在該省,對開普敦市區和市區以外地區的開發適用不同的規定。此外,該模型還考慮了該地區被認為不在政府控制范圍內的部分家庭和工作類型。該部分并不總是對正常的經濟因素做出響應,因此需要對模型進行特殊處理。

        對于交通模型,項目團隊采用了新的流程來克服四階段模型結構造成的問題,并采用了 STM 方法。由 Bentley 專家開創的 STM 方法已在美國多個城市成功實施,并且是新的“西開普省交通模型 (WCTM)”所選擇的方法。該方法解決了匯總誤差和非基于家庭出行估算不準確導致的問題。與其他非集計方法相比,它的運行時間更短,效率更高。

        STM 具有兩個主要組成部分:人口統計(家庭合成)和出行行為(需求預測)。WCTM 的開發始于創建完整的交通模型結構。

        其中包括:

        -新的交通分析小區(TAZ 或“區域”)系統

        -完整的分區社會經濟數據

        -道路網

        -對各種公共交通 (PT) 系統組成部分的描述,特別是對為全省提供了高水平運輸服務的非正式小巴出租車系統進行了特別處理。

        基于行人交通模型,西開普省可以利用模型基礎設施進行貨物運輸和土地利用分析。

        為什么選擇CUBE?

        整個模型系統是使用 CUBE Cargo、CUBE Land 和 CUBE Voyager 腳本部署的,不需要使用任何外部程序。 WCLUTI 模型是使用 CUBE 的 Application Manager 用戶界面設置的,該界面提供了易于理解的流程圖式界面以及特定的用戶可編輯變量,以幫助定義方案。

        除了行人交通模型之外,西開普省還能使用CUBE 的互連產品套件利用相同的數據和基礎設施來創建貨運和土地開發模型。

        WCLM 利用了 CUBE Land 模塊,該模塊使用計量經濟學的競標地租系統來預測按分區和住宅類型劃分的家庭集群位置選擇,以及在同一分區系統中按地塊大小或工作場所分配的公司/機構類型或就業規模。

        西開普貨運模型 (WCFM),基于 CUBE Cargo 軟件模塊建立,使用了全國范圍的所有類別的貨物的生產和消費數據。

        利益相關方和最終用戶的好處

        借助 CUBE 及其既定的 STM 流程,西開普省和訓練有素的本地專家庫對模型進行了完善,實現了以下成果:

        -改進了道路和 PT 網絡編碼、速度估計和分配驗證

        -可提供土地利用、貨運和交通定量方案分析結果的集成解決方案

        -改進了摘要報告

        -預測年數據的開發

        -改進了對貨物流動物流中心的識別和生產/消費估算

        -對 DTPW 和城市工作人員的持續培訓

        此外,咨詢團隊正在通過確定模型的潛在用途(例如長期規劃、廊道研究、PT 研究、分區/市政規劃)并在 WCG 各機構之間傳達這種分析的價值,幫助 DTPW 將模型系統集成到其新的基于性能的交通規劃基礎設施中。


      (本文不涉密)
      責任編輯:霍娜

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