近日，Caliper公司发布了2021-2022年度冬季通讯，里面介绍了很多美国交通模型及软件发展的新技术和新方向，我们选择相关的重要内容在此共享给国内TransCAD和TransModeler用户。

欢迎阅读我们的2021-2022年冬季通讯，祝您和您的家人新年快乐。我们正在尽最大努力推进我们的产品和项目。

TransModeler 6.1发布

TransModeler 6.1现已正式发布！

TransModeler是一款非常现代化和有效的交通仿真软件，新版本就驾驶员和车辆行为的融合更具真实感，并对现代和未来交通管理策略提供无与伦比的支持，通过仿真软件引擎的优化，计算性能实现了前所未有的水平。以下是一些亮点：

CAV 建模

在6.1版中，车辆队列（智慧车列）建模以及联网和自动驾驶汽车(CAV)的其他方面进行了重大升级。此外，还支持新的高级交通管理策略(ATMS)，包括速度协调和新的匝道信号控制算法。这些功能得以实现，以支持俄亥俄州交通部的一个项目，该项目探索联网和自动驾驶汽车对辛辛那提的布伦特斯宾塞桥和200英里的俄亥俄收费公路的影响。

增强的驾驶员行为模型

驾驶员行为模型也取得了进展。值得注意的是，在单向停车（two-way stop-controlled intersections）控制的交叉口，添加了一种两阶段间隙交汇模型。新的模型次方向不必一次通过，在间隙不够时，可以先过一边，停在中间，等待下次间隙。

这增加了重要的道路和交通功能列表，例如双向左转车道 (TWLTL)、路边停车、高峰期路肩行驶和可变车道，无需大量定制即可支持，复制模型网络或建模近似值。

自适应匝道信号控制

TransModeler6.1用于为马里科帕政府协会模拟亚利桑那州交通部的自适应匝道信号控制算法MaxFlow。为了支持这项工作，TransModeler 6.1 中的应用程序编程接口(API) 得到了增强，除了可以在 TransModeler 中便捷使用仿真的几个策略之外，还可以无需任何编程，更简单、更经济地实现和测试自定义匝道信号控制策略。

改进的自动化、3D动画和输出可视化

TransModeler6.1还结合了新的仿真运行自动化工具，用于更有效的备选方案分析、敏感性测试、情景规划以及探索性建模和分析。还对3D动画和仿真输出可视化进行了重大升级，从而提升了项目效益。

公路安全手册计算

TransModeler6.1集成了高速公路、匝道和匝道枢纽立交的高速公路安全手册 (HSM) Part C预测方法。TransModeler中作为微观仿真常规输入的许多几何数据也是安全性能的驱动因素。此外，TransModeler的可扩展 GIS 架构使其成为存储交通数据（如 AADT）的理想选择，同时也提供安全分析，使TransModeler成为存储和管理安全数据和指标的自然平台。现在，为运行分析创建的仿真模型是您进行安全分析的快速且经济高效的起点，反之亦然。

DTA和DTA与出行需求模型集成的改进

为了支持交通仿真和基于仿真的动态交通分配 (DTA)与出行需求模型的使用和集成，TransModeler现在为美国大都市地区提供与ActivitySim、DaySim和CT-RAMP的部署集成。作为这些努力的结果，我们进一步完善了底层软件架构，实现了更快的运行时间，并扩大了对更多出行和出行列表格式的支持。

为了提高中观仿真和基于中观的DTA模型的实用性，我们改进了TransModeler中观模型的操作解析度和运行时间。具有更接近微观仿真结果的中观模型是一项重要的进步，并大大提高了混合中微观交通模型和DTA模型的有效性。

车道级GIS制图的扩展

借助TransModeler，我们继续开拓和展示车道级GIS的价值。我们对美国道路系统的车道级制图继续扩展，并为TransModeler用户提供免费数据，以快速启动他们的仿真和交通影响项目。车道级路线图不仅可以为改进的仿真模型捕获几何细节，还可以为使用HSM和高速公路库存报告的安全分析提供关键输入。

TransCAD 10新功能预览

TransCAD 10的工作正在顺利进行，预计在 2022 年年中发布。TransCAD 10将具有许多新的和增强的功能。这些改进包括相当多的新功能和更高的计算性能。

对我们成千上万的国际用户而言，重要的是，TransCAD 10完全支持 Unicode，并将以您的母语正确处理数据字段名称和标签。有关TransCAD和TransModeler软件中文版的消息，我们将专门报道，敬请等待。

为模型用户和模型开发人员改进的流程图界面

改进的要点之一是流程图界面的演示，使模型开发人员和模型用户更容易控制模型执行、监控和输出可视化。该用户界面使控制计算任务的并行执行、访问模型输入和输出以及生成信息丰富的地图和图形变得更加容易。

基于活动的模型支持

鉴于基于活动的模型数量不断增加，我们已经开发并正在发展对它们的独特支持，包括 ActivitySim。我们的流程图接口实现提供了对众多模型组件和子组件的控制以及编辑模型参数的简便方法。预测个人和家庭出行，并且可以可视化以帮助了解模型行为和结果。

分布式处理

借助 TransCAD 10，Caliper将引入一套全新的工具，用于平台支持跨多台计算机的分布式处理。这是加速非常大模型的计算的一种特别有效的方法。重要的是，新的实现使设置分布式计算和传输必要的输入和输出文件变得容易。

新的和改进的交通分配工具

继续我们为建模者提供最广泛的交通分配工具的传统，我们一直在翻新和增强 TransCAD中的各种静态和动态交通分配模型。还将改进用于表现交通分配输出的双带宽专题制图。

更方便的软件使用许可

TransCAD 10还将采用一种新的、更灵活、更方便的软件保护方案。这将使使用网络授权变得更加容易。

近期和正在进行的项目工作亮点

在我们的项目工作中，就像在我们的产品开发中一样，我们寻求改进和完善可用于交通分析的方法。下面我们描述一些最近可能感兴趣的项目工作。

FAF 5 货流网络分配模型和数据发布

Caliper正在为联邦公路管理局 (FHWA) 货运运营办公室完成工作，以开发方法和软件，将货运分析框架 (FAF) 5中的卡车出行分配到国家公路网。该软件首先分解 FAF5 商品流，并在大约3,500个县到县和港口的始发地和目的地之间分配它们，然后将商品流转换为卡车运输并分配它们。为此目的开发并使用了一个新的国家公路网。FHWA 将于 2022 年初发布2017年基准年的最终流量数据，随后将根据对未来商品流量的估计进行预测。

对于这个项目，Caliper创建了新的方法和软件来模拟全国网络上的卡车流量。FAF5的O-D流量保留在FAF到FAF区域级别，但根据商品的生产和吸引力关系分解为更详细的分区系统。然后使用不同类型卡车的载货系数将每种商品的卡车商品流量转换为估计的卡车出行。

由于城际卡车移动不遵循均衡分配规则，因此实施了基于路径的路线选择模型。对于每个O-D对，确定有吸引力的路线，然后使用对重叠路径进行校正的logit选择模型根据估计的拥堵旅行时间和通行费分配流量。根据美国交通研究所 (ATRI) 的GPS跟踪得出的卡车路线检查表明，路径枚举和流量分配方法非常现实。我们相信这种方法可以用来极大地增强全州和地区的货运模型。

用于 FAF5 非集计和网络分配的应用软件是作为自定义 TransCAD 9插件构建的。该软件可用于评估网络关闭对卡车交通的影响，具有非常强大的查询引擎。查询引擎支持按商品组、始发地或目的地县、FAF 区域或州以及选择路段组来分析流量。

新的建模方法和查询工具将以 TransCAD 9插件的形式提供，TransCAD 10中将提供更多和更通用的功能。

下一代三角洲地区模型

Caliper为北卡罗来纳州研究三角洲地区开发了一种全新的、先进的基于出行的模型，覆盖罗利、达勒姆、教堂山大都市区。该模型由北卡罗来纳州立大学交通研究与教育研究所 (ITRE) 代表当地的两个MPO、当地交通机构和NCDOT开发并维护。新模型结合了用于出行生成的新机器学习方法和新的分层目的地选择模型以及众多最佳实践，例如人口仿真（合成）、基于家和非基于家出行的关联、停车模型、全街道网络、流程图界面和网络管理工具。

新模型取代了在过去二十年中逐步更新和更新的三角洲地区的原始模型。在这段漫长的时间和多次更新中，模型脚本和网络变得杂乱无章且难以使用，因此合作伙伴机构决定现在是从头开始重建模型的时候了。尽管考虑开发基于活动的模型，但合作机构出于多种原因选择开发一种新的、先进的基于出行的模型，包括开发成本、模型运行时间以及机构工作人员和顾问的现有技能和知识库，将使用该模型。

GISDK 脚本和输入管理和在线文档的 GitHub

GitHub用于协调和管理模型开发工作，并将被ITRE和合作伙伴机构用于模型的持续维护和开发。使用GitHub可以轻松识别官方记录模型，并在合作伙伴机构和项目工作顾问之间共享。它还允许模型文档与模型一起以可编辑的wiki格式在线托管，该格式可以更新并在未来与模型保持同步。

步行、骑自行车和步行通行的全街道网络

为该模型开发了一个新网络，包括所有当地街道。虽然模型的交通分配仍然使用形心连线并忽略当地街道和道路，但这些次要街道的包含对于模型的非机动和公交模块都非常有用。非机动模型对当地街道的密度和连通性很敏感，随着步行和骑自行车的增加，网络更加密集和连通。公交网络使用当地街道作为众多形心连线的优雅进出替代方案，并且包含当地街道还消除了当公交线路穿越不包括在交通分配网络中的道路时发生的常见问题。

快速人口仿真（合成）

需求模型从TransCAD人口仿真程序开始。Caliper公司自己的迭代比例更新 (IPU) 算法比其他替代方案快得多，并在短短两分钟内生成超过 180 万人的合成人口。在基于出行的模型中使用仿真人口是一种越来越普遍的最佳实践，它可以减少集计偏差，并允许出行生成和其他前沿的需求模型利用比有限的两个或三个变量更多的更丰富的人口统计信息。交叉分类法。

用于出行生成的可解释人工智能

基于家的出行生成模型是个人级别的模型，适用于仿真人群中的个人。这些模型仍然可以利用家庭特征，但也可以使用年龄等个人特征作为解释变量。作为模型开发的一部分，Caliper测试了所有传统的出行生成模型形式——交叉分类的出行率、广义线性回归模型和logit模型——以及更新的机器学习方法。在每种情况下，机器学习 (ML) 方法都提供了优于传统模型的拟合优度。然而，最初的 ML 模型不容易理解或解释，并且容易过度拟合。所以，第二批 ML 模型以合理化决策树的形式开发，采用了联邦国防研究提出的可解释人工智能或“XAI”原则。这些模型使用方差分析 (ANOVA) 生成易于理解的决策树，并以直观的方式结合了多个人口统计和邻域特征。由此产生的合理化决策树仍然显著优于传统模型，同时还具有透明性和行为可防御性，并且完全在 TransCAD GISDK 脚本中实现。以直观的方式结合多种人口和社区特征。

分层目的地选择模型

开发了新的分层目的地选择模型，其中旅行者首先选择目的地的一般区域或地区，然后选择精确的区域。这种分层方法有助于克服空间信息的丢失，例如将目的地选择视为竞争备选方案之间的离散选择时的邻接性。使用更高级别的地区地理有助于捕捉社区内区域的共同特征以及一个社区成员对其他社区的偏见。在三角地区等高度多核地区，有许多不同的社区，如罗利、卡里、达勒姆和教堂山，这种方法特别有利于反映住户调查中观察到的目的地选择的实际模式。

互联网公司（TNC）和新模式

方式选择模型包括传统上被忽略的非家用汽车的分层。分层包括两种新模式。一种是“自动支付”模式，它结合了出租车、租车以及Uber和Lyft等互联网公司，许多人认为这种模式越来越重要。另一种可能不太明显，但可代表从邻居和朋友那里借来的汽车，调查数据证明，对于没有自己的汽车的家庭来说，这是一种重要的模式。

停车模型

三角洲地区的市中心和校园区域的停车位有限且收费，其中一些区域在它们和偏远停车场之间提供免费班车。因此，新模型包含了停车选择模型。这些模型基于 2016 年的停车调查，根据目的地以及停车位的数量和价格来预测驾驶员将停车的区域以及他们是否会步行或乘坐免费班车。通过在小汽车模式的效用中包含这些选择模型的对数和，出行者的模式和目的地选择也对停车考虑变得敏感。

关联非基于家NHB的出行

非基于家NHB出行是根据基于家HB出行目的地和模式以及附近其他景点的特定模式可达性，分别为每种模式生成的。这种方法是另一种越来越普遍的最佳实践，可确保NHB出行与HB出行的空间和模式一致性。例如，如果一个场景导致更多的HB出行前往罗利市中心的出行，那么该情景还将产生更多的罗利市中心及其周边地区的NHB出行。此外，如果这些HB出行是小汽车出行，那么更多的NHB出行也将如此；然而，就新的HB出行方式而言，更多的NHB出行方式是步行，可能还有一些是公交方式。

虽然对基于活动的模型给予了很多关注，但新的三角洲区域模型展示了先进的基于出行的建模的最佳实践，它提供了许多与基于活动的模型相同的好处。该模型对可步行性、停车成本和可用性等社区特征以及丰富的人口统计变量非常敏感，并且该模型确保了同一出行中出行方式和位置的一致性。该模型为三角洲地区的合作机构提供了一个功能强大但易于理解且易于使用的工具来支持他们的规划分析需求。

拉斯维加斯的TransCAD和TransModeler探索性建模分析工具 (EMAT)

作为 FHWA 的出行模型改进计划 (TMIP) 赞助的项目的一部分，Caliper 正在与南内华达州区域交通委员会 (RTCSNV) 合作，展示TMIP的探索性建模分析工具 (EMAT) 工具与 TransCAD 和 TransModeler 的使用。TMIP的 EMAT 是一个开源Python 程序，用于支持不确定性下的分析。该项目是该工具与动态交通分配 (DTA) 模型的第一个应用程序，作为该项目的一部分，Caliper开发了一个 API，允许用户从GISDK调用EMAT函数，并有助于在TransCAD中运行大量模型实验和TransModeler。

该项目建立在 Caliper公司之前使用DTA的探索性建模分析 (EMA) 的经验之上。2018 年，作为 FHWA TMIP 资助项目的一部分，Caliper使用EMA使用佛罗里达州杰克逊维尔地区的集成ABM-DTA模型研究联网/自动驾驶汽车 (CAV) 和拼车的影响。该项目还利用了以前由 Caliper为RTCSNV开发的拉斯维加斯地区的TransModeler DTA模型。

新的API允许TransCAD和TransModeler用户从GISDK访问EMAT函数，因此不需要单独的Python脚本。新功能正在与RTCSNV的TransCAD模型一起使用，以探讨COVID后访客水平和电子商务的不确定性等问题。在TransModeler中，它被用于探索对体育赛事的不同需求水平以及交通流量的某些方面。该API还有助于轻松创建TransCAD仪表板，以可视化EMAT结果，例如模型实验和要素得分的散点图。

底特律地区密歇根DOT的广域DTA

针对密歇根DOT，Caliper于2020年完成并交付了底特律地区的区域中观动态交通分配模型。该模型兼容东南密歇根州政府委员会（SEMCOG）的区域出行需求模型，让出行模型能够快速生成需要操作敏感性的分析的需求估计。DTA模型旨在支持多解析度建模，为MDOT和SEMCOG提供了一种工具，可以有效地生成主要项目的微观仿真模型。2021 年，Caliper继续为MDOT工作，开发了一种工具，用于简化替代方案和情景的比较并执行收敛分析，这将有助于MDOT在未来的项目中有效地执行DTA。

Toledo ActivitySim-TransModeler集成ABM-DTA模型系统

Caliper与托莱多都会区政府委员会和俄亥俄州交通部(ODOT) 合作，正在使用 ActivitySim和TransModeler为俄亥俄州托莱多开发基于活动的综合模型 (ABM) 和动态交通分配 (DTA)。该项目建立在 Caliper公司以前的ABM-DTA集成经验的基础上，并利用 TransModeler 中基于活动的模型分配行程列表的能力。作为项目的一部分，Caliper为 TransCAD中的ActivitySim开发了一个用户友好的流程图界面，允许用户利用开源 ActivitySim软件，而无需Python编程。Caliper还增强了核心ActivitySim代码以接受来自 DTA的动态Skim。

集成模型系统利用了俄亥俄州全州家庭出行调查、ODOT大数据资源和广泛的计数覆盖等丰富的数据资源，以及利用现有区域模型的辅助需求组件。

ActivitySim模型最初是基于SEMCOG为邻近的底特律大都市区实施的。首先必须对 ActivitySim进行修改，以代表托莱多地区可用的一组更有限的交通替代方案，这一过程需要 Python编程和多个配置文件的修改。核心ActivitySim代码也被修改为接受来自 TransModeler的动态Skim，而不是来自传统静态分配模型的广泛的多小时周期Skim。模型参数现在正在根据当地居民出行调查数据进行校准。

ActivitySim与TransCAD和TransModeler集成的一个主要好处是能够利用TransCAD 流程图界面，帮助用户设置和运行模型，查看和更改模型输入、输出和参数。流程图方法使用以反映规划模型流程的逻辑顺序连接的框。用户可以清楚地可视化ActivitySim 的组件步骤并与之交互以查看、修改和编辑其组成输入和参数。ActivitySim与TransCAD的集成还提供了TransCAD内置数据库引擎的优势，可有效管理生成的大量中间输出，TransCAD GIS可快速有效地可视化、分析和编辑模型输入和输出，

TransModelerDTA覆盖整个地区，并非常详细地代表了托莱多的道路网络。DTA利用 TransModeler中观仿真功能进行网络加载，但可以轻松地支持多解析度建模，并通过子区域的微观仿真进行项目研究。TransModeler为与基于活动的模型集成提供了多种好处。TransModeler可以从基于活动的模型中加载出行列表，确保出行者在之前的出行和活动完成之前不能出发进行新的出行。此外，TransModeler还可以可视化构成出行的出行和活动的顺序。

FHWA 规划办公室的公平分析筛选工具

对于 FHWA 的规划办公室，Caliper开发了一种新的项目公平分析筛选工具 (STEAP)，使 FHWA、州 DOT、MPO 和其他从业人员无需GIS专家即可生成公平分析项目概况报告。

STEAP是 HEPGIS网站的扩展，提供对美国任何地方潜在项目位置的初步筛选，以支持 Title VI、环境公平 (EJ) 和其他社会经济数据分析。STEAP具有一个简单的用户界面，允许规划人员计算潜在道路项目周围的缓冲区并报告相关的人口统计数据。据 FHWA 称，STEAP 已在FHWA 总部和分部办公室、州DOT和MPO中广受欢迎，预计未来将生产该工具的新版本和扩展版本。

特别欢迎我们的新国际用户

TransCAD交通规划软件在美国和其他地方的市场份额持续增加。秘鲁利马是最新一个改用TransCAD进行出行需求建模的世界城市。

利马都市区管理局（秘鲁）通过行政行为，正式采用了在TransCAD平台上开发的“战略交通模型1.0 版”（9.0 版）。TransCAD也被用作移动规划和公共交通的软件。管理局已经购买了30个产品许可证，这些许可证将分发给该省的不同机构，这些机构由利马和El Callao的50个区组成，拥有约1100 万居民。

新硬件及其对模型性能的影响

我们目前正在测试Intel和AMD的最新计算机，以评估它们在TransCAD和 TransModeler 模型上的性能。按照我们的惯例，我们维护一份技术备忘录，为新硬件设置提供建议，我们将在完成最新一轮测试后不久对其进行更新。

合作联系方式：18515441838，标注“合作”。

欢迎加入智能交通群！标注”加群“。