数字空间与Caliper合作国内推广交通规划仿真技术

                                                                                                                                                   13-08-30 12:15:25 来源：Tranbbs.com

     Tranbbs记者现场报道8月26日，2013交通规划与仿真技术大会暨Caliper中国用户大会在北京新世纪日航饭店会议中心召开，本次会议由北京数字空间科技有限公司、美国Caliper公司联合举办，国内外交通规划、交通工程、交通管理、地理信息等领域专家学者齐聚会议现场，共同探讨交通发展、交通拥堵等问题。Andres Rabinowicz博士，美国Caliper公司副总裁，美国交通行业资深专家与会进行了《交通规划仿真技术发展与展望》的主题发言。

首先我要感谢赵先生来组织这次会议，让我们讨论和研讨新的技术。他说他能讲几句，结果我讲了很多，他说来介绍我的同事张建，他是在公共交通方面的专家。他说我是在做交通方面的工作，他说让我问一下在座的各位有哪些人是我们Caliper公司产品的用户？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。我们公司以前也是为政府机关工作，相当于中国的交通部吧。在那个时候也做模型，但是做模型是基于打卡的那种机器，比如如果我们研究对油价的涨价，油价的调整灵敏度问题的时候，那个时候如果你执行一次模型的话成本是很高的，几乎是做不成的。在80年代的时候，正好个人计算机开始发展了，价格降的比较多。当时他认为计算的成本就会相当于电价那么便宜了，就是计算的价格像电价那么便宜。他说从现在看，他错了，现在计算机的成本比电价还要便宜。

他当时一个理念就是我们开发一个交通规划工程的软件，使得每一个做这方面的工程技术人员都有自己计算的能力。当时他绝对不是直接从现有的已有的一些模型来出发，在座的可能有些比较熟悉，有一些头发比较白的人，已经白了发的人或者像他一样没头发的人，可能当时记得这种情况，以前的模型老一代的模型在那样的时候，我们不是基于那种模型开始的，是建立的新的模型。我们当时想开发一个平台，主要是收集和管理数据，来运行其他的模型。当时其他人对这种做法并不太感兴趣，所以我们决定做一个基于GIS的一个平台，在这个基础上建立这些模型。

       今天Caliper其中一个产品是世界上应用最广的一个交通规划的模型。有赵先生的协助，我们希望成为中国最流行的软件。市场上有几家交通规划的模型，但是只有我们的这个软件是完全基于地理信息系统的一个平台。这不是一个我们为了推销市场方面的一种标语或者一种口号，他里面确实有一些内在的技术在里面。从下面两天的讲演大家可以看到交通规划是比较复杂的问题，不是说像其他一些产品简单的几步就可以解决的问题，是一个需要整合起来的解决方案才能解决问题。我希望有机会跟大家也看一下其他人做的一些方法，但这个不是这次会议的主题。我们也是唯一一家完全基于地理信息系统的交通仿真软件的一个开发商。刚才说的这些听起来好像有点像为产品做广告宣传，但是如果我们具体做过交通仿真项目的同志们可以看到，在做这样一个项目的时候，收集整理数据这项工作是繁琐很重要的一项工作。如果从基于GIS的技术来开发这些产品，使得你的模型建立的成本可以减少很多，大概是数千美元。

交通拥堵是个世界问题，金牌是属于中国。银牌、铜牌可能属于世界上的其他地方。在这里所面临的问题在世界其他地方也是一样的。第一个照片小汽车那张是他在哥伦比亚照的，他是哥伦比亚人，他小时候在那儿长大的。第二张照片是公共交通这张照片是圣地亚哥照的，右边那个是在北京前天照的，两张都可以看到交通拥堵。人很多，他必须得跑到上面才能照到这张照片。在那个地方不像日本一样，上车有人往里面推，就相当于海洋的波浪一样的往前挤。自行车问题是中国过去比较流行的，但是在美国一些城市也比较突出。他说这两张是网上的照片，为了解决这些问题，我们需要比较强大的计算能力。

为了给大家看一下计算能力的改进，我们看一下一百亿次浮点数计算的这种计算能力需要的成本。在1991年的时候如果要做这样一个计算，需要的计算机能力当时必须只有在最著名的Cray超级计算机上才能进行，四千万的成本是用美元计算的，这上面的数字是美元。在2005年的时候同样的数量的计算，可以在一个普通计算机上完成，他需要的成本只需要四千美元左右。他刚才讲的如果同样的计算，到今天甚至在IPAD上就可以做到这样的计算，这样的计算能力给我们提供了这种机会。这里主要讲的是硬件方面的，下面他会讲一讲软件方面我们所做的工作。

另外一个方面现在好像大家谈的很多，很流行，但是在我们这个领域实际上用的并不是还没有真正用起来，一个是叫所谓的云计算。有人可能对这个还不太熟悉，所谓云计算就是我们不适用自己的计算机，而是从第三家公司租用别人的计算能力。他说这张图是他在几年以前的数据，这几条线是表示不同方式的计算方式所用的成本，蓝色这个线表示用自己的计算机，其他两条是不同设置计算机租用的成本。比如在美国Desktop系统里面租用他的计算机，有两种，一种是用比较多的计算比较快的或者Memory比较多的两种类型。如果你想有五百个小时计算的话，这种情况下自己买计算机来算比租用计算机要便宜。当这种计算的时候会不仅仅是租用计算机的成本，还有存储数据，还有通讯下载或者上载数据的成本也要考虑到里面。

他说我们不想在这个幻灯片上花太多的时间，但是可以说我们现在这个技术在我们这个领域还是有些问题的，其中一个问题就是像数据保密的问题。其中一个问题就是我们在分析的时候，要把数据装到服务器上，从服务器上再拿回来。如果大家在座的各位知道其中一个是一个乐队，70年代的一个乐队，其中有一首歌，他说在亚马逊以前就写过一首关于云的一首歌，这里列出来这三个模型是我们所做的其中三个真实的模型，第一个是华盛顿的一个模型，第二个是在加州的，第三个是纽约的。这个里面的数字上面一行列的是这个数据链，底下一行是下载网上传输所需要的时间，第一列是输入，第二列是输出。

如果在云计算不能解决问题，我们就想有什么样其他的技术和方法能够解决我们的问题，今天下午我们会讲更多这方面的一些问题，现在看到关于计算机线程计算的一个例子。几年以前我们公司决定进行研究，来看如何来利用新的计算机多线程的技术，来提高交通规划软件和交通仿真软件的速度。这个是根据实验得出的一个结果，如果我们在矩阵运算的时候，如果用不同线程的数量所花的时间。像矩阵运算在任何交通模型里面都是非常常用的一部分，这个计算是成百上千的每一次。如果这是一个线程的话需要350秒的计算，大概需要六分钟，如果用12个线程的话，不到一分钟就可以算完。正是因为这样的研究，如果你想利用这种技术，在我们软件里面已经实现了这些功能，直接可以利用这种技术。

前面那个他讲的主要是规划模型这个实验，这里得出的是交通仿真软件在不同线程计算机上所获得的一个计算时间的结果。还是有很多挑战性的问题，并不是说所有的问题都解决了。这里所列出的是需要进一步做研究的几个领域。下面几天的讲演，我们有一些可能会涉及这样一些题目。这些所用的方法我们可能在商业软件里面可以看到，能够提供这种工具。

其中一个比较热的研究领域就是在大范围内做交通仿真，因为日益严重的交通问题要求你不能够只通过建立更多的道路就能解决问题，更重要的是如何通过管理交通来减少交通拥堵。其中高载客率的车辆或者收费车道的这种方法变成使用越来越多的一种方法。我们就需要有软件和这种仿真模型来研究这个问题，在这种技术和方法在实际当中，在施工建设以前，研究这种政策以前，通过这种模型来研究它。让我们来记住软件本身不是直接去解决问题的，它只是提供一种分析问题、研究问题的工具。

还有最近越来越流行一个研究领域就是基于活动的这种模型，就是ABM模型。好多这样的模型并没有真正验证的，但是唯一大家能看到的就是与交通这个关系，另一个比较具有挑战性的问题，如何来优化这个交通信号灯信号配时的问题。如果你考虑的不是一个小岔口，是整个网络上的总路口的话，信号优化问题是非常具有挑战性的，比较难做的。实际当中没有很好的软件来解决这些问题，我们希望在座的同志有更多研究这样的问题。非常感谢大家，如果大家有问题，张建和他自己会回答这些问题。下面看看大家有什么提问，可以提问题。谢谢！