Articulo de referencia

Simurbano

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UrbanSim es un sistema de simulación urbana de código abierto diseñado por Paul Waddell de la Universidad de California, Berkeley , y desarrollado con numerosos colaboradores para apoyar la planificación del uso del suelo , el transporte y el medio ambiente en áreas metropolitanas . Se distribuye en la web desde 1998, con revisiones y actualizaciones periódicas, desde www.urbansim.org. Archivado el 22 de agosto de 2009 en Wayback Machine . Synthicity Inc. coordina el desarrollo de UrbanSim y proporciona servicios profesionales para su aplicación. El desarrollo de UrbanSim ha sido financiado por varias subvenciones de la National Science Foundation , la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. , la Administración Federal de Carreteras , así como por el apoyo de estados, agencias de planificación metropolitana y consejos de investigación en Europa y Sudáfrica. Se pueden encontrar reseñas de UrbanSim y comparaciones con otras plataformas de modelado urbano en las referencias. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

Aplicaciones

La primera aplicación documentada de UrbanSim fue una aplicación prototipo en el entorno de Eugene - Springfield, Oregón . [ 8 ] [ 9 ] Posteriormente, se han documentado aplicaciones del sistema en varias ciudades de EE. UU., incluyendo Detroit, Michigan, [ 10 ] Salt Lake City, Utah, [ 11 ] [ 12 ] San Francisco, California, [ 13 ] y Seattle, Washington. [ 14 ] En Europa, UrbanSim se ha aplicado en París, Francia; [ 15 ] [ 16 ] [ 17 ] Bruselas, Bélgica; y Zúrich, Suiza, con varias otras aplicaciones aún no documentadas en artículos publicados.

Arquitectura

La implementación inicial de UrbanSim se implementó en Java . [ 18 ] [ 19 ] La arquitectura del software se modularizó y reimplementó en Python a partir de 2005, haciendo un uso extensivo de la biblioteca numérica Numpy . El software se ha generalizado y abstraído del sistema de modelos UrbanSim, y ahora se conoce como Plataforma Abierta para Simulación Urbana (OPUS), con el fin de facilitar una arquitectura de complementos para modelos como viajes basados ​​en actividades, asignación dinámica de tráfico, emisiones y cambio de cobertura del suelo. [ 20 ] OPUS incluye una interfaz gráfica de usuario y un lenguaje de expresión conciso para facilitar el acceso a operaciones internas complejas por parte de personas sin conocimientos de programación. [ 21 ] A partir de 2012, UrbanSim se reimplementó utilizando bibliotecas científicas de Python actuales como Pandas. UrbanSim Inc. ha desarrollado la plataforma UrbanSim Cloud, que implementa simulaciones en la nube para una mayor escalabilidad, permitiendo ejecutar cientos o incluso miles de simulaciones simultáneamente. La plataforma cuenta con una interfaz de usuario basada en navegador web que ofrece una vista de mapa web 3D de las entradas y salidas de la simulación. Los modelos de UrbanSim se han creado previamente para 400 áreas metropolitanas de Estados Unidos con un nivel de detalle de manzana censal. Los usuarios de cualquier parte del mundo también pueden crear modelos de UrbanSim utilizando plantillas de zonas y parcelas, cargando datos locales y utilizando los recursos de la nube para especificar y calibrar automáticamente los modelos con dichos datos. Para más información, visite www.urbansim.com.

Diseño

Los primeros sistemas de modelado urbano se basaban generalmente en algoritmos de solución deterministas, como la Interacción Espacial o la Entrada-Salida Espacial , que enfatizan la repetibilidad y la unicidad de la convergencia a un equilibrio, pero se fundamentan en supuestos sólidos sobre el comportamiento, como que los agentes tengan información perfecta sobre todas las ubicaciones alternativas en el área metropolitana, que las transacciones sean gratuitas y que los mercados sean perfectamente competitivos. Los auges y caídas del mercado inmobiliario, y la crisis financiera de 2008 , son ejemplos relativamente claros de imperfecciones del mercado que motivan el uso de supuestos menos restrictivos en UrbanSim. En lugar de calibrar el modelo a un equilibrio transversal, o a un conjunto de condiciones del año base, se han desarrollado métodos estadísticos para calibrar la incertidumbre en UrbanSim derivada del uso de métodos de Monte Carlo y de la incertidumbre en los datos y modelos, comparándola con datos observados durante un período longitudinal, mediante un método conocido como Fusión Bayesiana. [ 22 ] Además de sus supuestos menos estrictos sobre los mercados, UrbanSim se aparta de los diseños de modelos anteriores que utilizaban altos niveles de agregación geográfica en grandes zonas, y agentes como hogares y empleos en grandes grupos que se asumían homogéneos. En cambio, UrbanSim adopta un enfoque de microsimulación , lo que significa que representa agentes individuales dentro de la simulación. Este es un sistema de modelo a nivel de agente, pero a diferencia de la mayoría de los modelos basados ​​en agentes , no se centra exclusivamente en las interacciones de agentes adyacentes. Los hogares, negocios o empleos, edificios y áreas de terreno representados alternativamente por parcelas, celdas de cuadrícula o zonas, se utilizan para representar los agentes y ubicaciones dentro de un área metropolitana. Las aplicaciones de modelado a nivel de parcela permiten por primera vez la representación de la accesibilidad a escala peatonal, algo que no se puede hacer eficazmente con altos niveles de agregación espacial. [ 23 ]

Compromiso

Una de las motivaciones del proyecto UrbanSim es no solo proporcionar predicciones sólidas de los resultados potenciales de diferentes inversiones en transporte y políticas de uso del suelo , sino también facilitar una participación ciudadana más deliberativa en debates a menudo polémicos sobre infraestructura de transporte o políticas de uso del suelo, con distribuciones desiguales de beneficios y costos. El trabajo inicial sobre este tema ha adoptado un enfoque llamado Diseño Sensible al Valor. [ 24 ] [ 25 ] Recientemente también han surgido trabajos para integrar nuevas formas de visualización , incluidos paisajes simulados en 3D. [ 26 ] [ 27 ]

Referencias

  1. "Primera versión en GitHub" . github.com/UDST . Consultado el 24 de diciembre de 2018 .
  2. "Lanzamientos de GitHub" . github.com/UDST . Consultado el 24 de diciembre de 2018 .
  3. "Primeros pasos" . github.com/UDST . Consultado el 24 de diciembre de 2018 .
  4. "Licencia" . github.com/UDST . Consultado el 24 de diciembre de 2018 .
  5. US EPA (2000) Proyección del cambio en el uso del suelo: Resumen de modelos para evaluar los efectos del crecimiento y el cambio de la comunidad en los patrones de uso del suelo. EPA/600/R-00/098. Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos, Oficina de Investigación y Desarrollo, Cincinnati, OH. 260 págs.
  6. Miller, EJ , DS Kriger y JD Hunt (1998). Modelos urbanos integrados para la simulación de políticas de transporte y uso del suelo, Proyecto de investigación cooperativa de transporte, Academia Nacional de Ciencias.
  7. Richard Dowling, Robert Ireson, Alexander Skabardonis, David Gillen, Peter Stopher, Alan Horowitz, John Bowman, Elizabeth Deakin y Robert Dulla. Predicción de los efectos a corto y largo plazo en la calidad del aire de los proyectos de mejora del flujo de tráfico: Informe provisional y plan de trabajo de la Fase II. Informe técnico 25-21, Programa Nacional Cooperativo de Investigación de Carreteras, Junta de Investigación del Transporte, Consejo Nacional de Investigación, octubre de 2000.
  8. Waddell, Paul (2000). Un modelo de simulación de comportamiento para el análisis y la planificación de políticas metropolitanas: componentes de ubicación residencial y mercado de vivienda de UrbanSim. Environment and Planning B: Planning and Design Vol 27, No 2 (247 – 263).
  9. Waddell, Paul (2002). UrbanSim: Modelado del desarrollo urbano para el uso del suelo, el transporte y la planificación ambiental. Journal of the American Planning Association, Vol. 68, No. 3, (297-314).
  10. Waddell, Paul, Liming Wang y Xuan Liu (2008) UrbanSim: Un sistema de apoyo a la planificación en evolución para comunidades en evolución. Sistemas de apoyo a la planificación para ciudades y regiones. Richard Brail, editor. Cambridge, MA: Lincoln Institute for Land Policy. págs. 103-138.
  11. Waddell, P. y F. Nourzad. (2002). Incorporating Non-motorized Mode and Neighborhood Accessibility in an Integrated Land Use and Transportation Model System, Transportation Research Record No. 1805 (119-127).
  12. Waddell, Paul, Gudmundur Freyr Ulfarsson, Joel Franklin y John Lobb, (2007) Incorporating Land Use in Metropolitan Transportation Planning, Transportation Research Part A: Policy and Practice Vol. 41 (382-410).
  13. Waddell, P., L. Wang y B. Charlton (2007) Integración de un modelo de uso del suelo a nivel de parcela y un modelo de viaje basado en actividades. Conferencia Mundial sobre Investigación del Transporte, Berkeley, CA, junio de 2007.
  14. Waddell, P., C. Bhat, N. Eluru, L. Wang, R. Pendyala (2007) Modelado de la interdependencia en las elecciones de residencia y lugar de trabajo de los hogares. Transportation Research Record Vol. 2003 (84-92).
  15. de Palma, A., K. Motamedi, N. Picard, P. Waddell (2007) Accesibilidad y calidad ambiental: desigualdad en el mercado inmobiliario de París. Transporte europeo n.º 36, (47-64).
  16. de Palma, A., N. Picard, P. Waddell (2007) Modelos de elección discreta con restricciones de capacidad: un análisis empírico del mercado inmobiliario de la región metropolitana de París. Journal of Urban Economics Vol. 62 (204-230).
  17. de Palma, A., N. Picard, P. Waddell (2005) Elección de ubicación residencial con precios endógenos y tráfico en la región metropolitana de París. Transporte europeo. N.º 31 (67-82).
  18. Noth, M., A. Borning y P. Waddell. (2003) Una arquitectura modular y extensible para simular el desarrollo urbano, el transporte y los impactos ambientales. Computers, Environment and Urban Systems Vol. 27, No. 2, (181-203).
  19. Waddell, P., A. Borning, M. Noth, N. Freier, M. Becke, G. Ulfarsson. (2003). UrbanSim: Un sistema de simulación para el uso del suelo y el transporte. Redes y economía espacial 3 (43-67).
  20. Paul Waddell, Hana Ševcíková, David Socha, Eric Miller , Kai Nagel, Opus: Una plataforma abierta para la simulación urbana. Presentado en la Conferencia sobre Computadoras en Planificación Urbana y Gestión Urbana, junio de 2005, Londres, Reino Unido.
  21. Borning, Alan, Hana Ševčíková y Paul Waddell (2008) Un lenguaje específico de dominio para variables de simulación urbana, Actas de la 9ª Conferencia Internacional Anual sobre Investigación en Gobierno Digital, Montreal, Canadá, mayo de 2008.
  22. Sevcikova, H., A. Raftery y P. Waddell (2007) Evaluación de la incertidumbre en simulaciones urbanas mediante fusión bayesiana. Transportation Research Part B: Methodology Vol. 41, No. 6 (652-659).
  23. Lee, Brian, Paul Waddell, Liming Wang y Ram Pendyala (2010) Reexaminando la influencia de la accesibilidad al trabajo y a otros ámbitos en las decisiones de ubicación residencial con un marco microanalítico. Environment and Planning A Vol. 42 (913-930)
  24. Davis, J., P. Lin, A. Borning, B. Friedman, P. Kahn y P. Waddell. (2006) Diseño sensible al valor de las interacciones con los indicadores de UrbanSim. Computer, octubre de 2006.
  25. Borning, Alan, Paul Waddell y Ruth Förster (2008) UrbanSim: Uso de la simulación para informar la deliberación y la toma de decisiones públicas. En Gobierno digital: Investigación avanzada y estudios de caso. Hsinchun Chen , Lawrence Brandt, Sharon Dawes, Valerie Gregg, Eduard Hovy, Ann Macintosh, Roland Traunmüller y Catherine A. Larson, Eds. Springer. págs. 439-463.
  26. Aliaga, Daniel, Carlos Vanegas, Bedřich Beneš, Paul Waddell. (2009) Visualización de espacios urbanos simulados: inferencia de la generación parametrizada de calles, parcelas e imágenes aéreas. IEEE Transactions on Visualization & Computer Graphics.
  27. Vanegas, Carlos, Daniel Aliaga, Bedrich Beneš, Paul Waddell (2009) Diseño interactivo de espacios urbanos mediante modelado geométrico y de comportamiento. ACM Transactions on Graphics, también ACM SIGGRAPH Asia, 28(5): 10 páginas, 2009.
  • Sitio web oficial de UrbanSim