Distribuição

O processo de Distribuição transforma vetores de Geração/Atração, contendo o número total de viagens produzidas e atraídas por cada centróide, em matrizes OD.

Os algoritmos utilizados para realizar os cálculos de distribuição de viagens são explicados em Modelagem de Demanda e podem ser um Modelo de Gravidade ou um Modelo de Escolha de Destino. Consulte a seção Cenário de Distribuição e Experimento para ver como definir o processo de Distribuição.

Se uma matriz anterior for conhecida, uma opção alternativa para atualizar a distribuição da matriz para novos totais é a técnica Furness, disponível no editor de matrizes como uma operação de matriz para fatorar o crescimento em matrizes de origem e destino.

Dados e Funções

Os dados e os requisitos do modelo para o Cenário de Distribuição e Experimento são:

1. Vetores G/A.
2. Matrizes de Skim.
3. Funções de Distribuição: Funções de Impedância e Dissuassão para o modelo de Gravidade, Funções de Utilidade para o modelo de Escolha de Destino.
4. Áreas de Distribuição e Divisão Modal.
5. Conjuntos de Dados de Distribuição e Divisão Modal.

Vetores de Geração/Atração

Vetores G/A são os resultados de um Experimento de Atração de Geração. Eles contêm o número de viagens geradas em um centróide e o número de viagens atraídas para cada centróide, por período de tempo, finalidade da viagem, modo de transporte ou todos os modos de transporte.

Matrizes de Skim

Matrizes de skim contêm os custos entre cada par OD. Como as matrizes de skim são uma saída de um experimento de alocação, elas podem não estar disponíveis ao iniciar o processo do modelo de Quatro Etapas. Se nenhuma estimativa a priori estiver disponível, elas podem ser inicialmente estimadas com uma alocação básica All-or-Nothing para cada modo usando uma matriz unitária como demanda. Essas estimativas iniciais serão atualizadas com melhores estimativas em iterações subsequentes do processo.

Funções de Distribuição

As Funções de Impedância de Distribuição são utilizadas para avaliar a impedância de uma viagem de uma zona para outra, dadas as matrizes de skim dos modos disponíveis. A impedância calculada é passada para uma Função de Dissuassão de Distribuição, que fornece os valores para o modelo de Gravidade.

Da mesma forma, as Funções de Utilidade de Distribuição são usadas para avaliar a utilidade de uma viagem no modelo de Escolha de Destino.

Funções de Distribuição são definidas nas Áreas de Distribuição.

Áreas Macroscópicas de Distribuição

As áreas macroscópicas são criadas para vincular conjuntos de zonas a áreas relacionadas à demanda. Os vínculos são criados na aba de Distribuição e Divisão Modal do editor de Centróides. O processo é:

1. Criar as Áreas Macroscópicas para Distribuição e Divisão Modal e para Estacionamento.
2. Para cada Conjunto de Dados de Distribuição e Divisão Modal, alocar Centróides a cada área na aba de Distribuição e Divisão Modal do editor de Centróides (essa tarefa também pode ser feita automaticamente a partir do editor de Conjunto de Dados de Distribuição e Divisão Modal).
3. Criar as Funções de Distribuição.
4. Na área de edição de Áreas de Distribuição e Divisão Modal, alocar as Funções de Distribuição a cada Finalidade de Viagem para cada Conjunto de Dados de Distribuição e Divisão Modal.

Editor de Área de Distribuição

Áreas de Distribuição e Divisão Modal definem uma classificação para zonas, ou seja, Urbana, Não Urbana, etc. Áreas são criadas na pasta do Projeto Dados de Demanda / Áreas Macroscópicas / Áreas de Distribuição e Divisão Modal usando a opção "Nova" no menu de contexto de Dados de Demanda.

As abas de Funções de Distribuição são usadas para atribuir funções de Impedância de Distribuição ou funções de Utilidade de Distribuição a cada finalidade de viagem nos casos em que há um carro disponível e não há carro disponível, ou onde não há distinção feita. As funções são especificadas para cada Conjunto de Dados de Distribuição e Divisão Modal e Período de Tempo.

A aba de Funções de Divisão Modal é explicada na seção Editor de Área de Divisão Modal.

Cada centróide está vinculado a uma Área de Distribuição e Divisão Modal na Edição de Centróides: Aba de Distribuição e Divisão Modal.

Editor de Área de Estacionamento

Uma Área de Estacionamento contém os custos e parâmetros de restrição relacionados ao estacionamento. Áreas de Estacionamento são criadas na Pasta do Projeto Dados de Demanda / Áreas Macroscópicas / Áreas de Estacionamento usando a opção "Nova" no menu de contexto de Dados de Demanda.

Esses valores são especificados por Classe de Usuário (par de tipo de veículo e finalidade da viagem). Os Slots de Estacionamento são levados em conta apenas para Divisão Modal.

Conjuntos de Dados de Distribuição

Os Conjuntos de Dados de Distribuição alocam os valores de dados de Distribuição a cada centróide, que podem ser lidos automaticamente de um arquivo de texto na aba Importar. A configuração do ID do Centróide especifica o tipo de ID que será utilizado para corresponder centróides com os dados de um arquivo de texto externo. Pode ser interno, externo ou nome. A lista de atributos é fixa:

• Área de Distribuição e Divisão Modal: A área de Distribuição e Divisão Modal a que este centróide está alocado.
• Área de Estacionamento: A área de Estacionamento a que este centróide está alocado.
• Usar Custos e Tempos de Pesquisa de Áreas de Estacionamento: Um booleano para optar por usar os parâmetros de estacionamento definidos pelo usuário (use 1 ou true para "sim" ou qualquer outro código para "não").
• Externo: Um booleano que marca o centróide como externo ou não.

Após definir o ID do Centróide a ser usado, o número de arquivos a serem ignorados, o formato do separador e a ordem das colunas no arquivo de acordo com seu conteúdo, pressione Importar para importar os dados.

Dados de Distribuição por Centróide

A aba de Distribuição e Divisão Modal do Editor de Centróides contém os dados necessários para os cálculos de Distribuição e Divisão Modal.

O tipo de Área de Distribuição e Área de Estacionamento para a zona é especificado (elas podem ser importadas automaticamente do editor de Conjunto de Dados de Distribuição). Além disso, para cada classe de usuário, os valores para Distância Intrazonal e Tempo de Viagem, e Tempo de Pesquisa de Estacionamento e Custo de Estacionamento, se diferirem dos especificados no editor de Área de Estacionamento. Se diferirem, e os valores especificados aqui forem os a serem usados, a caixa de seleção Usar Custos e Tempos de Pesquisa de Área de Estacionamento não deve ser marcada.

Cenário de Distribuição e Experimentos

O Cenário de Distribuição e Experimento contém os dados e parâmetros necessários para executar os cálculos de distribuição de viagens.

O Experimento de Distribuição pode usar um modelo de Gravidade ou um modelo de Escolha de Destino. Qual tipo de experimento é selecionado é determinado conforme o experimento é criado.

Cenário de Distribuição

O Cenário de Distribuição define os dados de entrada para a distribuição, os quais são os mesmos para ambos os experimentos.

O Cenário de Distribuição contém apenas as informações básicas do cenário.

Para criar um novo Cenário de Distribuição, selecione Novo > Cenários > Cenário de Distribuição no Menu do Projeto. Se você estiver trabalhando em uma sub-rede, o novo cenário pode ser criado a partir do menu de contexto da sub-rede. O requisito mínimo para um Cenário de Distribuição é uma rede de transporte base e uma demanda de tráfego.

O menu de contexto do Cenário tem opções para Ativar, Excluir, Renomear, Duplicar ou abrir o editor de Propriedades do Cenário.

Ao selecionar Ativar de um cenário, esse cenário é ativado na área da barra de ferramentas de tarefas. Automaticamente, o primeiro experimento é ativado.

O editor de cenário é dividido em várias abas que descrevem o que deve ser simulado, as saídas a serem coletadas, as variáveis usadas para modificar o cenário e alguns parâmetros para descrever o cenário.

Viagens Intrazonais e Viagens Através serão geradas, dependendo das configurações das caixas de seleção.

Cada zona pode ser de um tipo diferente de Área de Distribuição para a qual as funções de Distribuição correspondentes foram especificadas. Como cada viagem está relacionada a duas zonas, uma origem e um destino, é necessário especificar se deve aplicar funções de distribuição dependendo de onde a viagem começa (geralmente para o pico da manhã) ou onde a viagem termina (geralmente para o pico da noite).

O Conjunto de Dados de Distribuição, o Período de Tempo e a Disponibilidade de Carro usados para definir a distribuição devem ser selecionados.

Na área de Matiz de Células Bloqueadas, uma matriz com o conteúdo Distribuição: Células Bloqueadas pode ser selecionada. Esta matriz auxiliar indicará quais células devem ser bloqueadas durante o processo: um valor diferente de zero na matriz auxiliar indicará uma célula bloqueada. Bloquear uma célula implica que essa célula não conterá viagens em nenhuma das matrizes de saída. Observe que essa funcionalidade é opcional e complementar ao uso de uma matriz de skim com células de valor zero (ou vazias). Um zero em uma matriz de skim é interpretado como 'impossível de alcançar' para o par OD específico. Mas se a matriz de skim contém valores diferentes de zero e a célula ainda precisa ser bloqueada, uma matriz contendo os bloqueios pode ser selecionada aqui.

Selecione onde armazenar os resultados da distribuição usando a aba Saídas a Gerar. Se os resultados forem armazenados, as matrizes de saída serão armazenadas em um arquivo com extensão DIS.

Se os resultados forem armazenados, eles podem ser recuperados a qualquer momento após a execução.

Experimento de Distribuição

Para criar um novo Experimento de Distribuição, selecione Novo Experimento no menu de contexto do cenário.

O menu de contexto do Experimento tem opções para Ativar, Excluir, Renomear, Duplicar ou abrir o editor de Propriedades do Experimento. Ao selecionar Ativar de um Experimento, esse Experimento é ativado na área da barra de ferramentas de tarefas com o Cenário pai.

Dois modelos diferentes estão disponíveis para o cálculo de Distribuição:

• Modelo de Gravidade
• Escolha de Destino

Experimento do Modelo de Gravidade

Os algoritmos para o modelo de Gravidade são descritos na seção de teoria sobre Modelos de Distribuição, especificamente na seção sobre Modelos de Gravidade.

O principal cálculo por trás do Modelo de Distribuição é encontrar multiplicadores \(M_{i}\) e \(N_{j}\) que atendam aos critérios:

Onde:

• \(i,j\) são os índices de origem e destino.
• \(D\) e \(A\) são os volumes de viagens de origem \(i\) e destino \(j\).
• \(F\) é uma função de dissuassão que reflete o custo da viagem \(i,j\).

Os critérios de parada para o algoritmo, ou seja, o Epsilon de Distribuição e o limite para o número de iterações, são definidos para o experimento juntamente com a Função de Dissuassão.

As Substituições de Atributo da Rede e scripts de execução pré e pós também são especificados aqui (opcional).

O algoritmo de Distribuição é executado a partir do menu de contexto do experimento.

Após a execução, a impedância média ponderada para cada matriz de Individuais estará disponível na pasta Saídas do editor de Experimentos.

A aba de Convergência exibe a saída resumo para verificar se o processo convergiu para o desejado fornecido Epsilon de Distribuição. O Epsilon de Distribuição é o critério de parada e equivalente ao processo Furness Epsilon. O Residual é a soma das diferenças absolutas entre os valores no vetor G/A e os totais na matriz OD.

As Matrizes para viagens feitas por viajantes individuais podem ser criadas sob demanda a partir da aba Saídas / Resumo do experimento, com a opção Gerar Matrizes. As matrizes estarão então disponíveis na lista de Matrizes OD na configuração correspondente do centróide.

Experimento de Escolha de Destino

Os algoritmos para o modelo de Escolha de Destino são descritos na seção de teoria sobre Modelos de Distribuição, especificamente na seção sobre Modelos de Escolha de Destino.

O experimento de Distribuição controla os critérios de convergência da iteração: número máximo de iterações, RGap e fatores de restrição.

As Substituições de Atributo da Rede e scripts de execução pré e pós também são especificados aqui (opcional).

As funções de Utilidade de Distribuição são especificadas no editor de Áreas Macroscópicas. Essas funções modelam as preferências ou benefícios das viagens para todos os destinos disponíveis a partir de cada origem particular, a fim de determinar com um logit multinomial de escolha discreta a probabilidade de viajar para um destino, e requerem dados derivados de fontes externas. Esses dados podem ser armazenados no documento Aimsun como vetores ou como matrizes para dar acesso a eles na função.