新一代城市級交通操作系統OS｜面向運營的活動鏈建模軟件TransPlan產品介紹

2023年10月14日

新一代城市級交通操作系統OS｜面向運營的活動鏈建模軟件TransPlan產品介紹

研發背景

基于活動鏈的多智能體城市交通模型技術（ABM）是交通模型領域國際公認的下一代核心技術，也是構建一體化模型仿真體系待突破的關鍵瓶頸。歐美發達國家在過去十余年間持續開展相關領域研發，在超大規模多模式建模仿真和宏-中-微觀一體化模型體系融合演進道路上取得了重要進展。

在當前我國城市發展從規劃建設走向精細運營“提質增效”的關鍵時期，相較于四階段模型框架，活動鏈模型對人與城市交通的互動機理進行深度重構，代表了新一代模型更加注重運營評估與調度優化的演進方向，具備以下典型特征：

（1）由交通出行建模向活動建模轉變

建模從關注作為衍生需求的人的離散出行（trip）向關注基于日程/計劃的具有時空連續性和一致性的個體級別活動鏈條（activity chain）轉變。在需求側更加強調活動自身，在面向運營評估方面賦予服務過程，尤其是面向活動與活動之間的“接駁”過程更高的解析力，為以MaaS為代表的一體化出行服務場景提供了測試基礎。

（2）由人與交通系統的互動向更廣泛的與城市服務的互動轉變

傳統四階段交通供給在分配環節 “被動”與出行需求進行平衡交互，活動鏈模型中，出行者活動計劃與城市服務進行更廣泛的互動，活動本身將受到關聯場所以及出行過程服務提供的影響?；顒邮欠癞a生，地點以及時長在以天為計量單位的短期過程（Day-to-Day）中不再是恒量，而是常規日程、隨機性與基于效用評估的理性選擇過程動態結合的變量，出行者行為活動產生和變化真正與城市設施服務動態交互。更具彈性的需求特性賦予了中短期設施運營優化精細化“微調”潛力。

（3）由單一宏觀向支撐宏中微融合轉變

傳統集計宏觀模型與中微觀仿真在數據結構、算法內核方面存在著天然壁壘，ABM模型面向個體的活動模擬能夠支撐從宏觀層級人的出行向中微觀層級交通系統運行無縫銜接轉化和互饋，真正意義上實現宏中微一體化融合。

基于活動鏈建模的群體活動效用協同優化理論，深城交研發面向運營的活動鏈建模軟件TransPlan，有效支撐城市級多模式交通推演和運營優化、城市服務設施利用與評價，助力交通模型技術升級研究，促進城市交通可持續發展。

技術架構

TransPlan以基于活動鏈的個體活動效用邊際均衡理論、基于廣義綜合成本的活動計劃及群體效用協同優化理論為基礎集成相關算法，結合事件級的快速網絡加載機制實現模型運行迭代和反饋聯動?；谠贫思軜嫶蛟霺aaS化產品形態，支持容器化敏捷部署，流水線作業，多租戶隔離，滿足多大規模彈性計算需求。

產品優勢

（1）前沿核心理論

基于活動鏈建模的群體活動效用協同優化理論，實現較傳統四階段模型更靈敏的響應，更精細的評估，面向城市運營打造基于數理模型的孿生場景。

（2）豐富數據資源

依托互聯網和未來交通實驗室開源數據，快速獲取城市建?；A數據集。全國首批50座主要城市道路網絡自定義范圍一鍵導入，快速生成，支持不同顆粒度網絡自定義。

（3）云化協同技術

數據模型文件云上資產化，打造業務發展基石。流暢的在線模型構建和維護體驗，模板化的指標輸出，支持多人協同建模，一鍵共享和快速場景擴展，云上模型服務，打開瀏覽器隨時隨地構建模型應用，建模效率成倍提升。

（4）任務流程能力

分步流程和首頁任務驅動的設計理念，全流程操作UI引導，讓建模和協同工作簡單高效。

（5）OTA迭代升級

持續在線OTA升級機制，線上/線下多渠道意見收集，結合用戶需求持續迭代改善，與用戶共同成長。

功能模塊

（1）網絡和設施標化生成與在線編輯

支持SHP/OSM格式快速生成標準模型網絡。TransPlan首批支持全國50城自定義范圍模型道路網絡生成和自動化連通性修正，允許建筑、POI等服務設施導入、創建及自動關聯模型路網。支持在線基礎網絡編輯，要素定位、屬性查詢及修改。結合多樣化的瓦片地圖配置，具備豐富的圖層管理和自定義出圖功能。

圖1 基于OSM數據生成的深圳市道路路網

（2）基礎活動鏈需求融合生成和管理

與既有模型成果和大數據高效銜接。支持基礎活動創建、活動鏈類型管理和單個活動計劃的拆解式生成，幫助用戶快速熟悉輸入參數及數據形態。支持基于OD矩陣生成基礎活動鏈，可結合調查數據對離散過程參數進行精細化控制。未來還考慮進一步支持地圖軌跡等數據互通，基于活動推斷技術快速生成高精度出行鏈條，進一步挖掘大數據潛在價值。