新一代城市级交通操作系统OS｜面向运营的活动链建模软件TransPlan产品介绍

2023年10月14日

新一代城市级交通操作系统OS｜面向运营的活动链建模软件TransPlan产品介绍

研发背景

基于活动链的多智能体城市交通模型技术（ABM）是交通模型领域国际公认的下一代核心技术，也是构建一体化模型仿真体系待突破的关键瓶颈。欧美发达国家在过去十余年间持续开展相关领域研发，在超大规模多模式建模仿真和宏-中-微观一体化模型体系融合演进道路上取得了重要进展。

在当前我国城市发展从规划建设走向精细运营“提质增效”的关键时期，相较于四阶段模型框架，活动链模型对人与城市交通的互动机理进行深度重构，代表了新一代模型更加注重运营评估与调度优化的演进方向，具备以下典型特征：

（1）由交通出行建模向活动建模转变

建模从关注作为衍生需求的人的离散出行（trip）向关注基于日程/计划的具有时空连续性和一致性的个体级别活动链条（activity chain）转变。在需求侧更加强调活动自身，在面向运营评估方面赋予服务过程，尤其是面向活动与活动之间的“接驳”过程更高的解析力，为以MaaS为代表的一体化出行服务场景提供了测试基础。

（2）由人与交通系统的互动向更广泛的与城市服务的互动转变

传统四阶段交通供给在分配环节 “被动”与出行需求进行平衡交互，活动链模型中，出行者活动计划与城市服务进行更广泛的互动，活动本身将受到关联场所以及出行过程服务提供的影响。活动是否产生，地点以及时长在以天为计量单位的短期过程（Day-to-Day）中不再是恒量，而是常规日程、随机性与基于效用评估的理性选择过程动态结合的变量，出行者行为活动产生和变化真正与城市设施服务动态交互。更具弹性的需求特性赋予了中短期设施运营优化精细化“微调”潜力。

（3）由单一宏观向支撑宏中微融合转变

传统集计宏观模型与中微观仿真在数据结构、算法内核方面存在着天然壁垒，ABM模型面向个体的活动模拟能够支撑从宏观层级人的出行向中微观层级交通系统运行无缝衔接转化和互馈，真正意义上实现宏中微一体化融合。

基于活动链建模的群体活动效用协同优化理论，深城交研发面向运营的活动链建模软件TransPlan，有效支撑城市级多模式交通推演和运营优化、城市服务设施利用与评价，助力交通模型技术升级研究，促进城市交通可持续发展。

技术架构

TransPlan以基于活动链的个体活动效用边际均衡理论、基于广义综合成本的活动计划及群体效用协同优化理论为基础集成相关算法，结合事件级的快速网络加载机制实现模型运行迭代和反馈联动。基于云端架构打造SaaS化产品形态，支持容器化敏捷部署，流水线作业，多租户隔离，满足多大规模弹性计算需求。

产品优势

（1）前沿核心理论

基于活动链建模的群体活动效用协同优化理论，实现较传统四阶段模型更灵敏的响应，更精细的评估，面向城市运营打造基于数理模型的孪生场景。

（2）丰富数据资源

依托互联网和未来交通实验室开源数据，快速获取城市建模基础数据集。全国首批50座主要城市道路网络自定义范围一键导入，快速生成，支持不同颗粒度网络自定义。

（3）云化协同技术

数据模型文件云上资产化，打造业务发展基石。流畅的在线模型构建和维护体验，模板化的指标输出，支持多人协同建模，一键共享和快速场景扩展，云上模型服务，打开浏览器随时随地构建模型应用，建模效率成倍提升。

（4）任务流程能力

分步流程和首页任务驱动的设计理念，全流程操作UI引导，让建模和协同工作简单高效。

（5）OTA迭代升级

持续在线OTA升级机制，线上/线下多渠道意见收集，结合用户需求持续迭代改善，与用户共同成长。

功能模块

（1）网络和设施标化生成与在线编辑

支持SHP/OSM格式快速生成标准模型网络。TransPlan首批支持全国50城自定义范围模型道路网络生成和自动化连通性修正，允许建筑、POI等服务设施导入、创建及自动关联模型路网。支持在线基础网络编辑，要素定位、属性查询及修改。结合多样化的瓦片地图配置，具备丰富的图层管理和自定义出图功能。

图1 基于OSM数据生成的深圳市道路路网

（2）基础活动链需求融合生成和管理

与既有模型成果和大数据高效衔接。支持基础活动创建、活动链类型管理和单个活动计划的拆解式生成，帮助用户快速熟悉输入参数及数据形态。支持基于OD矩阵生成基础活动链，可结合调查数据对离散过程参数进行精细化控制。未来还考虑进一步支持地图轨迹等数据互通，基于活动推断技术快速生成高精度出行链条，进一步挖掘大数据潜在价值。