數字空間與Caliper合作國(guó)内推廣交通規劃仿真技術
13-08-30 12:15:25 來源：Tranbbs.com
Tranbbs記者現場報道(dào)8月26日，2013交通規劃與仿真技術大會(huì)暨Caliper中國(guó)用戶大會(huì)在北京新世紀日航飯店會(huì)議中心召開(kāi)，本次會(huì)議由微合空間（北京）科技有限公司、美國(guó)Caliper公司聯合舉辦，國(guó)内外交通規劃、交通工程、交通管理、地理信息等領域專家學(xué)者齊聚會(huì)議現場，共同探讨交通發(fā)展、交通擁堵等問題。Andres Rabinowicz博士，美國(guó)Caliper公司副總裁，美國(guó)交通行業資深專家與會(huì)進(jìn)行了《交通規劃仿真技術發(fā)展與展望》的主題發(fā)言。
首先我要感謝趙先生來組織這(zhè)次會(huì)議，讓我們讨論和研讨新的技術。他說他能(néng)講幾句，結果我講了很多，他說來介紹我的同事(shì)張建，他是在公共交通方面(miàn)的專家。他說我是在做交通方面(miàn)的工作，他說讓我問一下在座的各位有哪些人是我們Caliper公司産品的用戶？Caliper公司是在80年代中期建立的一家公司，主要是做交通模型的一家公司。我們公司以前也是爲政府機關工作，相當于中國(guó)的交通部吧。在那個時(shí)候也做模型，但是做模型是基于打卡的那種(zhǒng)機器，比如如果我們研究對(duì)油價的漲價，油價的調整靈敏度問題的時(shí)候，那個時(shí)候如果你執行一次模型的話成(chéng)本是很高的，幾乎是做不成(chéng)的。在80年代的時(shí)候，正好(hǎo)個人計算機開(kāi)始發(fā)展了，價格降的比較多。當時(shí)他認爲計算的成(chéng)本就(jiù)會(huì)相當于電價那麼(me)便宜了，就(jiù)是計算的價格像電價那麼(me)便宜。他說從現在看，他錯了，現在計算機的成(chéng)本比電價還(hái)要便宜。
他當時(shí)一個理念就(jiù)是我們開(kāi)發(fā)一個交通規劃工程的軟件，使得每一個做這(zhè)方面(miàn)的工程技術人員都(dōu)有自己計算的能(néng)力。當時(shí)他絕對(duì)不是直接從現有的已有的一些模型來出發(fā)，在座的可能(néng)有些比較熟悉，有一些頭發(fā)比較白的人，已經(jīng)白了發(fā)的人或者像他一樣(yàng)沒(méi)頭發(fā)的人，可能(néng)當時(shí)記得這(zhè)種(zhǒng)情況，以前的模型老一代的模型在那樣(yàng)的時(shí)候，我們不是基于那種(zhǒng)模型開(kāi)始的，是建立的新的模型。我們當時(shí)想開(kāi)發(fā)一個平台，主要是收集和管理數據，來運行其他的模型。當時(shí)其他人對(duì)這(zhè)種(zhǒng)做法并不太感興趣，所以我們決定做一個基于GIS的一個平台，在這(zhè)個基礎上建立這(zhè)些模型。
今天Caliper其中一個産品是世界上應用最廣的一個交通規劃的模型。有趙先生的協助，我們希望成(chéng)爲中國(guó)最流行的軟件。市場上有幾家交通規劃的模型，但是隻有我們的這(zhè)個軟件是完全基于地理信息系統的一個平台。這(zhè)不是一個我們爲了推銷市場方面(miàn)的一種(zhǒng)标語或者一種(zhǒng)口号，他裡(lǐ)面(miàn)确實有一些内在的技術在裡(lǐ)面(miàn)。從下面(miàn)兩(liǎng)天的講演大家可以看到交通規劃是比較複雜的問題，不是說像其他一些産品簡單的幾步就(jiù)可以解決的問題，是一個需要整合起(qǐ)來的解決方案才能(néng)解決問題。我希望有機會(huì)跟大家也看一下其他人做的一些方法，但這(zhè)個不是這(zhè)次會(huì)議的主題。我們也是唯一一家完全基于地理信息系統的交通仿真軟件的一個開(kāi)發(fā)商。剛才說的這(zhè)些聽起(qǐ)來好(hǎo)像有點像爲産品做廣告宣傳，但是如果我們具體做過(guò)交通仿真項目的同志們可以看到，在做這(zhè)樣(yàng)一個項目的時(shí)候，收集整理數據這(zhè)項工作是繁瑣很重要的一項工作。如果從基于GIS的技術來開(kāi)發(fā)這(zhè)些産品，使得你的模型建立的成(chéng)本可以減少很多，大概是數千美元。
交通擁堵是個世界問題，金牌是屬于中國(guó)。銀牌、銅牌可能(néng)屬于世界上的其他地方。在這(zhè)裡(lǐ)所面(miàn)臨的問題在世界其他地方也是一樣(yàng)的。第一個照片小汽車那張是他在哥倫比亞照的，他是哥倫比亞人，他小時(shí)候在那兒長(cháng)大的。第二張照片是公共交通這(zhè)張照片是聖地亞哥照的，右邊那個是在北京前天照的，兩(liǎng)張都(dōu)可以看到交通擁堵。人很多，他必須得跑到上面(miàn)才能(néng)照到這(zhè)張照片。在那個地方不像日本一樣(yàng)，上車有人往裡(lǐ)面(miàn)推，就(jiù)相當于海洋的波浪一樣(yàng)的往前擠。自行車問題是中國(guó)過(guò)去比較流行的，但是在美國(guó)一些城市也比較突出。他說這(zhè)兩(liǎng)張是網上的照片，爲了解決這(zhè)些問題，我們需要比較強大的計算能(néng)力。
爲了給大家看一下計算能(néng)力的改進(jìn)，我們看一下一百億次浮點數計算的這(zhè)種(zhǒng)計算能(néng)力需要的成(chéng)本。在1991年的時(shí)候如果要做這(zhè)樣(yàng)一個計算，需要的計算機能(néng)力當時(shí)必須隻有在最著名的Cray超級計算機上才能(néng)進(jìn)行，四千萬的成(chéng)本是用美元計算的，這(zhè)上面(miàn)的數字是美元。在2005年的時(shí)候同樣(yàng)的數量的計算，可以在一個普通計算機上完成(chéng)，他需要的成(chéng)本隻需要四千美元左右。他剛才講的如果同樣(yàng)的計算，到今天甚至在IPAD上就(jiù)可以做到這(zhè)樣(yàng)的計算，這(zhè)樣(yàng)的計算能(néng)力給我們提供了這(zhè)種(zhǒng)機會(huì)。這(zhè)裡(lǐ)主要講的是硬件方面(miàn)的，下面(miàn)他會(huì)講一講軟件方面(miàn)我們所做的工作。
另外一個方面(miàn)現在好(hǎo)像大家談的很多，很流行，但是在我們這(zhè)個領域實際上用的并不是還(hái)沒(méi)有真正用起(qǐ)來，一個是叫(jiào)所謂的雲計算。有人可能(néng)對(duì)這(zhè)個還(hái)不太熟悉，所謂雲計算就(jiù)是我們不适用自己的計算機，而是從第三家公司租用别人的計算能(néng)力。他說這(zhè)張圖是他在幾年以前的數據，這(zhè)幾條線是表示不同方式的計算方式所用的成(chéng)本，藍色這(zhè)個線表示用自己的計算機，其他兩(liǎng)條是不同設置計算機租用的成(chéng)本。比如在美國(guó)Desktop系統裡(lǐ)面(miàn)租用他的計算機，有兩(liǎng)種(zhǒng)，一種(zhǒng)是用比較多的計算比較快的或者Memory比較多的兩(liǎng)種(zhǒng)類型。如果你想有五百個小時(shí)計算的話，這(zhè)種(zhǒng)情況下自己買計算機來算比租用計算機要便宜。當這(zhè)種(zhǒng)計算的時(shí)候會(huì)不僅僅是租用計算機的成(chéng)本，還(hái)有存儲數據，還(hái)有通訊下載或者上載數據的成(chéng)本也要考慮到裡(lǐ)面(miàn)。
他說我們不想在這(zhè)個幻燈片上花太多的時(shí)間，但是可以說我們現在這(zhè)個技術在我們這(zhè)個領域還(hái)是有些問題的，其中一個問題就(jiù)是像數據保密的問題。其中一個問題就(jiù)是我們在分析的時(shí)候，要把數據裝到服務器上，從服務器上再拿回來。如果大家在座的各位知道(dào)其中一個是一個樂隊，70年代的一個樂隊，其中有一首歌，他說在亞馬遜以前就(jiù)寫過(guò)一首關于雲的一首歌，這(zhè)裡(lǐ)列出來這(zhè)三個模型是我們所做的其中三個真實的模型，第一個是華盛頓的一個模型，第二個是在加州的，第三個是紐約的。這(zhè)個裡(lǐ)面(miàn)的數字上面(miàn)一行列的是這(zhè)個數據鏈，底下一行是下載網上傳輸所需要的時(shí)間，第一列是輸入，第二列是輸出。
如果在雲計算不能(néng)解決問題，我們就(jiù)想有什麼(me)樣(yàng)其他的技術和方法能(néng)夠解決我們的問題，今天下午我們會(huì)講更多這(zhè)方面(miàn)的一些問題，現在看到關于計算機線程計算的一個例子。幾年以前我們公司決定進(jìn)行研究，來看如何來利用新的計算機多線程的技術，來提高交通規劃軟件和交通仿真軟件的速度。這(zhè)個是根據實驗得出的一個結果，如果我們在矩陣運算的時(shí)候，如果用不同線程的數量所花的時(shí)間。像矩陣運算在任何交通模型裡(lǐ)面(miàn)都(dōu)是非常常用的一部分，這(zhè)個計算是成(chéng)百上千的每一次。如果這(zhè)是一個線程的話需要350秒的計算，大概需要六分鍾，如果用12個線程的話，不到一分鍾就(jiù)可以算完。正是因爲這(zhè)樣(yàng)的研究，如果你想利用這(zhè)種(zhǒng)技術，在我們軟件裡(lǐ)面(miàn)已經(jīng)實現了這(zhè)些功能(néng)，直接可以利用這(zhè)種(zhǒng)技術。
前面(miàn)那個他講的主要是規劃模型這(zhè)個實驗，這(zhè)裡(lǐ)得出的是交通仿真軟件在不同線程計算機上所獲得的一個計算時(shí)間的結果。還(hái)是有很多挑戰性的問題，并不是說所有的問題都(dōu)解決了。這(zhè)裡(lǐ)所列出的是需要進(jìn)一步做研究的幾個領域。下面(miàn)幾天的講演，我們有一些可能(néng)會(huì)涉及這(zhè)樣(yàng)一些題目。這(zhè)些所用的方法我們可能(néng)在商業軟件裡(lǐ)面(miàn)可以看到，能(néng)夠提供這(zhè)種(zhǒng)工具。
其中一個比較熱的研究領域就(jiù)是在大範圍内做交通仿真，因爲日益嚴重的交通問題要求你不能(néng)夠隻通過(guò)建立更多的道(dào)路就(jiù)能(néng)解決問題，更重要的是如何通過(guò)管理交通來減少交通擁堵。其中高載客率的車輛或者收費車道(dào)的這(zhè)種(zhǒng)方法變成(chéng)使用越來越多的一種(zhǒng)方法。我們就(jiù)需要有軟件和這(zhè)種(zhǒng)仿真模型來研究這(zhè)個問題，在這(zhè)種(zhǒng)技術和方法在實際當中，在施工建設以前，研究這(zhè)種(zhǒng)政策以前，通過(guò)這(zhè)種(zhǒng)模型來研究它。讓我們來記住軟件本身不是直接去解決問題的，它隻是提供一種(zhǒng)分析問題、研究問題的工具。
還(hái)有最近越來越流行一個研究領域就(jiù)是基于活動的這(zhè)種(zhǒng)模型，就(jiù)是ABM模型。好(hǎo)多這(zhè)樣(yàng)的模型并沒(méi)有真正驗證的，但是唯一大家能(néng)看到的就(jiù)是與交通這(zhè)個關系，另一個比較具有挑戰性的問題，如何來優化這(zhè)個交通信号燈信号配時(shí)的問題。如果你考慮的不是一個小岔口，是整個網絡上的總路口的話，信号優化問題是非常具有挑戰性的，比較難做的。實際當中沒(méi)有很好(hǎo)的軟件來解決這(zhè)些問題，我們希望在座的同志有更多研究這(zhè)樣(yàng)的問題。非常感謝大家，如果大家有問題，張建和他自己會(huì)回答這(zhè)些問題。下面(miàn)看看大家有什麼(me)提問，可以提問題。謝謝！