CUBE 填補(bǔ)了數(shù)據(jù)空白，采用創(chuàng)新的建模技術(shù)，提供集成的建模工具。

　　需求

　　西開(kāi)普省是南非最大的地區(qū)之一，位于該國(guó)西南部，其主要城市為開(kāi)普敦。該省還包括其它 24 個(gè)市區(qū)，容納了三所主要大學(xué)，以及一些世界上釀酒葡萄最高產(chǎn)的生產(chǎn)地。西開(kāi)普省約有 600 萬(wàn)人口，是該國(guó)最具多樣性、經(jīng)濟(jì)實(shí)力最為雄厚且最為穩(wěn)步發(fā)展的地區(qū)之一。

　　人們?cè)絹?lái)越關(guān)注開(kāi)普敦與周?chē)擎?zhèn)之間的交通聯(lián)系、當(dāng)前基礎(chǔ)設(shè)施適應(yīng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的能力，以及充分處理貨物運(yùn)輸?shù)牡缆返慕?jīng)濟(jì)必要性?？紤]到這些因素，西開(kāi)普省政府交通和公共工程部 (DTPW) 決定擴(kuò)大其在基礎(chǔ)設(shè)施管理和開(kāi)發(fā)中的作用，并在交通規(guī)劃中采用更具前瞻性和基于績(jī)效的方法。

　　項(xiàng)目

　　DTPW 需要全面的集成模型系統(tǒng)，用于估算個(gè)人出行、商品流通和土地利用開(kāi)發(fā)。此類(lèi)項(xiàng)目通常需要的許多數(shù)據(jù)（包括人口統(tǒng)計(jì)屬性和對(duì)現(xiàn)有出行行為的描述）都不適用于該項(xiàng)目。結(jié)果，許多描述出行者行為和敏感性的參數(shù)是參照其他地區(qū)的參數(shù)，并進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整以反映當(dāng)?shù)氐那闆r。此過(guò)程的第一步是開(kāi)發(fā)土地利用/交通模型，以便為省級(jí)規(guī)劃者和決策者提供客觀的信息，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行合理的基礎(chǔ)設(shè)施決策。DTPW 為該項(xiàng)目選擇了 CUBE 集成軟件套件以及一份服務(wù)合同，該服務(wù)合同涵蓋開(kāi)發(fā)新的貨運(yùn)、土地利用和交通模型系統(tǒng)，培訓(xùn) DTPW 員工以及通過(guò)與 WCG 和開(kāi)普敦的三年開(kāi)發(fā)合作來(lái)培養(yǎng)當(dāng)?shù)氐膶?zhuān)業(yè)技術(shù)人員。

　　方法

　　從零開(kāi)始開(kāi)發(fā)全新的土地利用和交通集成模型系統(tǒng)始終是一個(gè)挑戰(zhàn)，因?yàn)榇祟?lèi)模型需要大量有關(guān)土地利用、人口統(tǒng)計(jì)屬性和現(xiàn)有出行行為的特定類(lèi)型的數(shù)據(jù)，其中大部分在研究區(qū)域內(nèi)不可用。

　　模型開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)分析并合并了多個(gè)來(lái)源的數(shù)據(jù)，包括 Esri SA、南非統(tǒng)計(jì)局 (Stats SA)、2011 年全國(guó)家庭出行調(diào)查 (NHTS) 以及其他一些當(dāng)?shù)卣{(diào)查和數(shù)據(jù)提供商。該研究小組還利用了在美國(guó)和歐洲進(jìn)行的類(lèi)似調(diào)查，開(kāi)普敦市還為開(kāi)發(fā)交通和土地利用模型提供了大量數(shù)據(jù)。

　　西開(kāi)普省土地利用模型 (WCLM) 在模型系統(tǒng)中包含多個(gè)組成部分。在該省，對(duì)開(kāi)普敦市區(qū)和市區(qū)以外地區(qū)的開(kāi)發(fā)適用不同的規(guī)定。此外，該模型還考慮了該地區(qū)被認(rèn)為不在政府控制范圍內(nèi)的部分家庭和工作類(lèi)型。該部分并不總是對(duì)正常的經(jīng)濟(jì)因素做出響應(yīng)，因此需要對(duì)模型進(jìn)行特殊處理。

　　對(duì)于交通模型，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)采用了新的流程來(lái)克服四階段模型結(jié)構(gòu)造成的問(wèn)題，并采用了 STM 方法。由 Bentley 專(zhuān)家開(kāi)創(chuàng)的 STM 方法已在美國(guó)多個(gè)城市成功實(shí)施，并且是新的“西開(kāi)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(zhǔn)確導(dǎo)致的問(wèn)題。與其他非集計(jì)方法相比，它的運(yùn)行時(shí)間更短，效率更高。

　　STM 具有兩個(gè)主要組成部分：人口統(tǒng)計(jì)（家庭合成）和出行行為（需求預(yù)測(cè)）。WCTM 的開(kāi)發(fā)始于創(chuàng)建完整的交通模型結(jié)構(gòu)。

　　其中包括：新的交通分析小區(qū)（TAZ 或“區(qū)域”）系統(tǒng)、完整的分區(qū)社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、道路網(wǎng)、對(duì)各種公共交通 (PT) 系統(tǒng)組成部分的描述，特別是對(duì)為全省提供了高水平運(yùn)輸服務(wù)的非正式小巴出租車(chē)系統(tǒng)進(jìn)行了特別處理。

　　基于行人交通模型，西開(kāi)普省可以利用模型基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行貨物運(yùn)輸和土地利用分析。

　　為什么選擇CUBE？

　　整個(gè)模型系統(tǒng)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(shè)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(kāi)普省還能使用CUBE 的互連產(chǎn)品套件利用相同的數(shù)據(jù)和基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)創(chuàng)建貨運(yùn)和土地開(kāi)發(fā)模型。

　　WCLM 利用了 CUBE Land 模塊，該模塊使用計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)的競(jìng)標(biāo)地租系統(tǒng)來(lái)預(yù)測(cè)按分區(qū)和住宅類(lèi)型劃分的家庭集群位置選擇，以及在同一分區(qū)系統(tǒng)中按地塊大小或工作場(chǎng)所分配的公司/機(jī)構(gòu)類(lèi)型或就業(yè)規(guī)模。

　　西開(kāi)普貨運(yùn)模型 (WCFM)，基于 CUBE Cargo 軟件模塊建立，使用了全國(guó)范圍的所有類(lèi)別的貨物的生產(chǎn)和消費(fèi)數(shù)據(jù)。

　　利益相關(guān)方和最終用戶的好處

　　借助 CUBE 及其既定的 STM 流程，西開(kāi)普省和訓(xùn)練有素的本地專(zhuān)家?guī)鞂?duì)模型進(jìn)行了完善，實(shí)現(xiàn)了以下成果：

　　—改進(jìn)了道路和 PT 網(wǎng)絡(luò)編碼、速度估計(jì)和分配驗(yàn)證

　　—可提供土地利用、貨運(yùn)和交通定量方案分析結(jié)果的集成解決方案

　　—改進(jìn)了摘要報(bào)告

　　—預(yù)測(cè)年數(shù)據(jù)的開(kāi)發(fā)

　　—改進(jìn)了對(duì)貨物流動(dòng)物流中心的識(shí)別和生產(chǎn)/消費(fèi)估算

　　—對(duì) DTPW 和城市工作人員的持續(xù)培訓(xùn)

　　此外，咨詢團(tuán)隊(duì)正在通過(guò)確定模型的潛在用途（例如長(zhǎng)期規(guī)劃、廊道研究、PT 研究、分區(qū)/市政規(guī)劃）并在 WCG 各機(jī)構(gòu)之間傳達(dá)這種分析的價(jià)值，幫助 DTPW 將模型系統(tǒng)集成到其新的基于性能的交通規(guī)劃基礎(chǔ)設(shè)施中。