The Development of an Integrated Geosimulation Environment for Public Transit Analysis and Planning

Open access

Abstract

This paper describes an integrated software environment for multi-modal public transit simulation based on the principles of geosimulation that integrates the capabilities of multi-agent systems, GIS and interactive visualization. The goal of the presented research is to explore possibilities of population in one of Latvia’s planning regions, called Vidzeme, to access state/municipal and other services by using public transport. In order to achieve the defined goal, an integrated simulation environment for public transit analysis and planning is developed.

Rakstā ir piedāvāta autoru izstrādāta integrēta interaktīva programmatūras vide multimodālai sabiedriskā transporta imitācijas modelēšanai, balstoties uz ģeoimitācijas modelēšanas principiem, kas apvieno daudzaģentu sistēmu, ģeogrāfisko informācijas sistēmu un interaktīvas vizualizācijas iespējas. Sabiedriskā transporta imitācijas modelēšanas sistēmas izveides mērķis ir piedāvāt dinamiskas modelēšanas instrumentu transporta plānotājiem, ļaujot noskaidrot iedzīvotāju iespējas saņemt valsts/pašvaldību un citus pakalpojumus, izmantojot sabiedrisko transportu. Dotā mērķa sasniegšanai ir izstrādāta integrēta imitācijas modelēšanas vide, kas nodrošina sabiedriskā transporta maršrutu tīkla analīzes iespējas, ņemot vērā iedzīvotāju vajadzības, kā arī sabiedriskā transporta pakalpojumu sniedzēju iespējas. Salīdzinot ar eksistējošiem transporta modelēšanas risinājumiem, aprakstītais programmlīdzeklis modelēšanas speciālistiem, plānotājiem un lēmumu pieņēmējiem nodrošina elastīgas, mērogojamas un paplašināmas reģionāla mēroga transporta modeļu veidošanas iespējas mijiedarbībā ar atvērtu sistēmas arhitektūru, datorresursu izmantošanas efektivitāti un daudzplatformu atbalstu. Imitācijas modelēšanas sistēma ir balstīta uz MATSim simulācijas bibliotēku, realizējot daudzaģentu balstītus transporta sistēmu mikrosimulācijas principus uz ģeogrāfiskās informācijas bāzes. Izstrādātā programmatūra ir praktiski aprobēta lielākajā Latvijas administratīvi teritoriālajā apgabalā - Vidzemes plānošanas reģionā, apliecinot tās lietderību un potenciālu sabiedriskā transporta plānošanas procesā.

В статье предлагается разработанная авторами интегрированная интерактивная программная среда для мультимодального имитационного моделирования общественного транспорта, основанная на принципах геоимитационного моделирования, которое объединяет возможности мультиагентных систем, географических информационных систем и интерактивную визуализацию. Целью разработки системы имитационного моделирования общественного транспорта является предложить инструмент динамического моделирования для планировщиков транспорта, разрешающий анализировать возможности жителей получить государственные/муниципальные и другие сервисы, используя общественный транспорт. Для достижения данной цели разработана интегрированная среда имитационного моделирования, которая обеспечивает возможности анализа маршрутной сети общественного транспорта с учетом потребностей населения, а также государственных поставщиков транспортных услуг. По сравнению с существующими решениями транспортного моделирования, предложенное программное средство обеспечивает для специалистов моделирования, планировщиков и лиц, принимающих решения, гибкие, масштабируемые и расширяемые возможности разработки транспортных моделей регионального уровня во взаимодействии с открытой архитектурой системы, эффективным использованием вычислительных ресурсов и мульти-платформенной поддержкой. Разработанная система имитационного моделирования базирована на библиотеке моделирования MATSim, реализуя принципы микро-имитационного моделирования транспортных систем на базе географической информации. Разработанное программное обеспечение практически апробировано в административно-территориальной единице Латвии - в Видземском регионе планирования, подтверждая свою полезность и потенциал в процесcе планирования общественного транспорта.

References
  • [1] J. Ferber, Multi-Agent Systems: An Introduction to Distributed Artificial Intelligence. Addison-Wesley, 1999, p. 528.

  • [2] I. Benenson and P. M. Torrens, Geosimulation: Automata-Based Modeling of Urban Phenomena. West Sussex: John Wiley & Sons, 2004, p. 312.

  • [3] G. Laporte, J. A. Mesa, F. A. Ortega, and F. Perea, Planning Rapid Transit Networks, Socio-Economic Planning Sciences, vol. 45, no. 3, pp. 95-104, Sep. 2011.

  • [4] T. Toledo, O. Cats, W. Burghout, and H. N. Koutsopoulos, Mesoscopic Simulation for Transit Operations, Transportation Research Part C: Emerging Technologies, vol. 18, no. 6, pp. 896-908, Dec. 2010.

  • [5] C. E. Cortés, V. Burgos, and R. Fernández, Modelling passengers, buses and stops in traffic microsimulation: review and extensions, Journal of Advanced Transportation, vol. 44, no. 2, pp. 72-88, Apr. 2010.

  • [6] MATSim: Multi-Agent Transport Simulation Toolkit. [Online]. Available: www.matsim.org. [Accessed: 17-Sep-2012].

  • [7] M. Behrisch, L. Bieker, J. Erdmann, and D. Krajzewicz, SUMO - Simulation of Urban MObility: An Overview, in SIMUL 2011, The Third International Conference on Advances in System Simulation, 2011, pp. 63-68.

  • [8] B. Chen, A Review of the Applications of Agent Technology in Traffic and Transportation Systems, IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, vol. 11, pp. 485-497, 2010.

  • [9] H. Xiao, R. Ambadipudi, J. Hourdakis, and P. Michalopoulos, Methodology for Selecting Microscopic Simulators: Comparative Evaluation of AIMSUN and VISSIM, 2005.

  • [10] M. Balmer, M. Rieser, K. Meister, D. Charypar, N. Lefebvre, and K. Nagel, MATSim-T: Architecture and Simulation Times, in Multi-Agent Systems for Traffic and Transportation Engineering, A. L. C. Bazzan and F. Klugl, Eds. Information Science Reference, 2009, pp. 57-78.

  • [11] M. Rieser, Adding Transit to an Agent-Based Transportation Simulation, PhD Thesis, Technische Universität Berlin, 2010.

  • [12] OGC, GeoTools - The Open Source Java GIS Toolkit. [Online]. Available: http://geotools.org. [Accessed: 17-Sep-2012].

  • [13] The Apache Software Foundation, Apache OpenJPA project. [Online]. Available: http://openjpa.apache.org. [Accessed: 17-Sep-2012].

  • [14] The Eclipse Foundation, Eclipse Rich Client Platform. [Online]. Available: http://www.eclipse.org. [Accessed: 17-Sep-2012].

  • [15] V. Guihaire and J.-K. Hao, Transit Network Design and Scheduling: A Global Review, Transportation Research Part A: Policy and Practice, vol. 42, no. 10, pp. 1251-1273, 2008.

  • [16] H. P. Benn, Bus Route Evaluation Standards. Washington D.C.: National Academic Press, 1995, p. 63.

  • [17] C. Curtis and S. Jan, Planning for Sustainable Accessibility: The Implementation Challenge, Transport Policy, vol. 15, no. 2, pp. 104-112, Mar. 2008.

  • [18] J.-P. Rodrigue, C. Comtois, and B. Slack, The Geography of Transport Systems, 2nd ed. Abingdon, Oxon, New York: Routledge, 2009, p. 352.

  • [19] MySociety, Travel-time Maps and their Uses. [Online]. Available: http://www.mysociety.org/2006/travel-time-maps.

Information Technology and Management Science

The Journal of Riga Technical University

Journal Information

Metrics

All Time Past Year Past 30 Days
Abstract Views 0 0 0
Full Text Views 22 22 22
PDF Downloads 3 3 3