VISUM

 VISUM 

VISUM은 지자체 단위 교통수요분석프로그램으로써,개별행태모형, Navigation Map과 Block 단위 세부 존을 기반으로 하여 보다 정밀한 수요 예측이 가능하도록 하며, 다양한 종류의 노선배정 기법을 적용하여 승용차 뿐만이 아니라 대중교통 수요 분석이 가능하며, Meso와 Micro Model과의 호환이 가능하여 교통계획, 교통흐름 분석 등 다양한 수준의 교통정책 지원이 가능

 

 

 

 Fucntion : VISUM의 7가지 기능별 정의 

네트워크 modelling

▪동일 네트워크 내 승용차 및 대중교통 분석 모델링 동시 제공

▪다양한 교통수단 및 이용자 그룹 설정 가능

▪Sub-Network 생성 가능

▪단일 또는 복잡한 시나리오를 다수 컴퓨터에 분산연산 가능(Ex. Emme, CUBE)

 

 

 

 

 

 

수요 분석

▪다양한 수요분석 모델을 통한 지자체별 수요분석 기능

-4단계 수요예측모델

-Tour-based 수요모델(Visem)

-통행배정 및 수단선택이 동시에 수행되는 수요모델 (EVA)

-Nested 수요 모델

 

 

 

승용차 통행배정

▪요금징수 및 교차로 통행저항 모델을 포함하는 다수의 정적 통행배정 기법 선택가능

▪다양한 동적 통행배정기법

-Dynamic assignment

-Dynamic user equilibrium (DUE)

-Dynamic stochastic assignment

 

 

 

대중교통 통행배정 및 운행

▪다양한 대중교통통행배정 기법

-Timetable-based assignment

-Headway-based assignment

▪Line Blocking

▪노선비용 산출

 

 

 

 

교통 엔지니어링

 

▪Node editor에서 교차로 내 상세한 통행저항 산출 (ICA)

▪다양한 신호제어 코딩(Ex. Vissig, RBC)

▪녹색시간, 주기, offset time 등 신호 최적화

▪미시적 시뮬레이션 인터 페이스 제공

 

 

분석과 Report 생성

▪분석, 통계와 보고서 생성

-시나리오 비교

-Flow bundle 산출

-최단경로 산출

-Isochrones

-환경 분석(소음, 대기오염)

-교통사고 데이터 분석

 

인터페이스

 

▪COM : script 기반 인터페이스

▪Timetable 대중교통 인터페이스 : Google Transit Feed, HAFAS, VDV 452, DIVA, railML

▪Export 인터페이스 : Shape files, SVG

▪Import 인터페이스 : Shape files, OpenStreetMap, SATURN, TransitCAD, Emme, CUBE

 

 

 

 

 

 Use Case : VISUM은 교통 Master Plan 수립, 대중교통 계획 및 분석, 도로 신설 시 타당성 분석, 교통영향평가, 환경영향 분석과 경제성 분석 등의 분야에 활용이 가능 

 

 

 

교통 Master Plan

-VISUM은 다양한 수요모델 (4단계 수요예측기법, Visem, Viseva) 를 활용해

 가용 데이터에 따른 적합한 교통수요 모델 구축이 가능

-OpenStreetMap source, Shape, HAFAS 등으로부터 도로와 대중교통 네트워크를   import 하여 신속하여 정밀한 네트워크 구축

-검지기 데이터를 활용한  기존 모델값을 matrix 보정 기법(Tflow-fuzzy)을 활용하여   관측치와의 오차율 최소화

-시나리오 및 대안 분석 시 정량화된 교통지표를 제공하여 정책결정자들에게

 명료한 데이터와 Visual 기능으로 설득력 높임.

           <승용차 및 화물차 교통량 배정>

 

대중교통 계획 및 분석

 

 

-대중교통 노선계획, 최적 차량운행계획, 요금징수에 따른

 수익분석, 신교통 수단 도입 등 다양한 대중교통 정책 수립에 활용

-통합대중교통분석 시스템으로 활용되어 대중교통 시책평가 등에 반영할 수 있음.

 

 

 

 

            <대중교통 노선계획 분석화면>

 

건물 및 도로 신설 시 수요 및 타당성 분석

 

 

-건물 및 도로 신설 시 해당 도로 및 인근도로 수요 분석과 타당성 분석에 적용

-현황과 설정된 대안에 기반한 실질적인 모델링 (zero case forecast)을 구축하고   타당성 분석을 위한 기초 데이터를 산출

-환경영향에 대한 소음, 온실가스 배출분석 가능

 

 

   

                     <등급별 도로 분류>

 

교통 엔지니어링 분야 응용

 

-VISUM는 상세 교차로 분석을 위한 교차로 회전저항 산출, 경로배정 기법,

 신호최적화 등 다양하게 적용 가능

-미시적 시뮬레이션인 VISSIM과 데이터의 상호 호환이 가능하여 모든 출력                 데이터는 미시적 및 거시적 교통체계 분석을 위하여 활용 가능

 

 

 

          <VISUM 내 신호시간 분석 화면>

 

 

경제성 분석

 

-VISUM은 승용차와 대중교통 수요와 공급 데이터를 동일 네트워크 내에서 제공할

 수 있어 수요예측을 기반한 신규 도로 및 대중교통 노선 경제성 분석이 용이

-대중교통 노선운행 계획 및 차량편성계획 최적화 그에 따른 대안별 민감도,

 위험도를 분석하고 적정 요금을 산출

 

 

              < Zone별 OD 통행분포>

 

 

Modules : VISUM의 부가적인 Modul을 활용하여 타 프로그램과의 데이터 연계 및

다양한 인터페이스를 제공하며, 세부 모듈별 기능설명은 아래와 같다.

 

 

 

 Interfaces : VISUM의 다양한 인터페이스 제공 모듈 

Timetable data from timetable information systems (DIVA 인터페이스)

-VISUM은 DIVA system (company mdv, Mentz Datenverarbeitung GmbH)으로부터 네트워크 및  대중교통 Timetable       데이터를 쉽게 import

-초기 공급뿐만 아니라 지속적인 데이터 갱신 가능

 

Timetable data from timetable information systems (HAFAS 인터페이스)

-DIVA 인터페이스와 유사하게 HAFAS 인터페이스를 통하여 HAFAS 시스템(Company HaCon)으로 부터 네트워크 및 timetable 

 데이터를 import

 

Timetable data from other information systems

-Microbus로부터 VISUM으로 timetable과 차량스케쥴 데이터를 import하여 교통수요와 수익성 측면에서 시나리오의 분석

 

railML®import

-railML은 철도운영분석 인터페이스로 차량 기본정보 및 Timetable 데이터를 해당 ID를 통하여 차량요소들과 매칭하여

 기존의 VISUM 대중교통 네트워크에 import

 

railML®export

-railML®export는 railML®-standard version 2.1 xml 파일을 생성하여 데이터를 출력

 

VDV 452 import

-대중교통 데이터를 정의하는 ASCII 데이터 포맷으로 운영자와 계획부서 간 데이터 교류 지원

-요금권역과 운영 스케쥴에 대한 정보를 고려하여 추가적인 line block (차량기지, 공차운행과 시스템 경로와 차량단위) 등 import 

 가능

 

 VDV 452 export

-외부 시스템과의 교류를 위하여 VISUM 내 네트워크 timetable과 line block 데이터로 부터 VDV 452 포맷의 관련 파일 생성 

 

GIS 인터페이스 for shape file export

-Shape 파일용 Add-on 모듈인 GIS 인터페이스는 VISUM으로 부터 ESRI®Shape 파일을 export

 

MS SQL 인터페이스

-MS SQL 인터페이스는 VISUM 객체 데이터를 Microsoft SQL 서버 데이터베이스로 export 하거나 또는 데이터베이스로부터 

 VISUM으로 import  

 

SVG export

-그래픽 파일로 SVG 포맷(Scalable Vector Graphics)으로 export 하여 웹페이지에 공유

-*.svg 포맷은 그래픽으로 포맷을 변환하는데 적합하며 기존 그래픽 포맷에 비하여 다양한 장점을 제공

 

PTV Vissim 인터페이스

-VISUM의 거시적 분석과 VISSIM의 미시적 교통 시뮬레이션을 연계하며, 가상 네트워크 모델 (ANM: Abstract Network Model) 

 데이터는 VISUM 네트워크로 import 및 편집

 

<Vissim 인터페이스 모듈 화면>

 Private Transport (PrT): 개인교통(승용차)에 대한 VISUM의 모듈별 기능 

 

 

Calender

-주중 및 주말 교통량 Dynamic assignment를 시행하고 시간대별 네트워크 속성을 적용하는데 활용

 

HBEFA

-HBEFA (Handbook emission factors for road transport)를 통해 배기가스 배출예측이 가능하여 점차 강화되는

 환경관련 규제에 모듈을 활용

 

<HBERA 인터페이스 분석 화면>

 

ICA: node impedance calculation

-현실적인 기하구조를 반영한 교차로 방향별 교통량 간의 상관성을 고려하여  보다 현실적인 교차로 용량과 지체시간 분석

-HCM 2000과 HCM 2010 기준 ICA 분석기법을 지원하여 교통망 내 모든 교차로의 현실성있는 분석

 

PTV Visum Safety

-교통분석모델에 도로안전 분야를 확장한 개념으로 네트워크에 사고 데이터를 import하여 분석

-Heatmap을 활용하여 교통사고 Black spot 파악이 가능하고 설정한 기준에 따라 사고분석 결과가 리스트로

 표현되는 등 사고 간 유사성 확인

 

 

<Visum Safety 인터페이스 분석 화면>

 

Ring barrier controller (RBC)

-RBC 타입의 신호제어기로 기본적인 신호운영계획, 검지기 (차량, 보행자와 대중교통용)와 연동화, preemption과 대중교통

 우선신호 같은 특징 정의 

 

 Signal control-offset time-optimization

-개별 신호제어기 녹색시간 및 주기 최적화와 offset time을 조정하여 다수의 개별 신호 제어기를 연동

-SC-offset time의 최적화는 인접한 신호교차로를 통과하는 모든 차량들의 총 지체시간을 최소화 

 

<Signal control 인터페이스 분석 화면>

 

TRIBUTE toll module

-도로 통행료를 분석하는 특별한 승용차 경로배정 기법 적용

-임의 시간가치를 기반으로 경로선택을 하게 되어 기존 기법에 비해 보다 현실적인 도로통행료 분석

 

Enviornment: PrT noise and pollutants

-승용차 소음 및 대기오염과 같은 환경피해 분석

-결과는 표와 그래프로 표출되어 환경영향평가 시 활용

 

 Vissig

-고정식 신호제어 프로그램을 관리하는 모듈로써 신호 구성 요소에 대하여 쉽고 빠른 접근이 가능

-(*.sig format)형식의 파일을 설계하여 활용할 수 있으며 VISUM에서 VISSIM으로 import 되거나 export 가능

-Vissig의 기능은 아래와 같음

• 황색시간과 신호 프로그램 관리

• 현시와 신호시간 계획 편집

• 녹색시간 최적화

• 다양한 일 기준 신호계획 운영

<Vissig 인터페이스 분석 화면>

 

 

 

 Public Transport (PuT): 대중교통에 대한 VISUM의 모듈별 기능 

Detailed line blocking

-기본 line blocking 의 기능을 보완한 것으로 적절한 차량을 선택하여 차량 구성 최적화

 차량 선택에 있어서 경로배정이나 설문조사에서 산출된 대중교통 승객 수요 뿐만이 아니라 차량의 용량도 고려한

 최적화된 차량 구성이 가능

<Detailed line blocking 인터페이스 분석 화면>

 

 

Calendar

-VISUM의 주간 또는 연간 timetable을 제시하고 편집하며, 휴일에 대한 특별한 규정을 정의

-추가적으로 timetable 서비스 프로그램으로부터의 데이터 import 시 완벽한 timetable 전환 가능

 

Line costing and revenue calculation

-대중교통 시스템의 서비스 단위와 서비스 노선의 효율성과 비용 부담 수준 분석

-비용은 차량 배치, 정류장과 경로는 물론 운영자별 특수한 객체에 기반하여 산출

 

Schematic line diagram

-대중교통 네트워크와 timetable을 도식화된 화면으로 표출하는데 활용

-노선경로에 대한 quick overview에 의하여 대중교통계획 제공

 

Passenger onboard survey and e-ticketing data

-승객 설문조사는 대중교통 네트워크 내 승객의 전체 운행정보는 해당 모듈은 trip-based의 승객정보를 검증하고 보완

-통과 존의 수에 따른 경로 평가, 수요 매트릭스의 생성과 노선  등 분석 수행

 

<e-ticketing 인터페이스 분석 화면>

 

 

 

 Demand Calculation: 수요분석에 대한 VISUM의 모듈별 기능 

EVA demand calculation method

-이 기법은 기존 4단계 교통수요모델 중 3단계 (통행발생, 통행배분과 수단선택)에 대한 대안 방안으로 기종점 통행량 합의 차이를 

 균형있게 함

-존내 유입량과 유출통행 총량간에 차이가 발생할 경우 이러한 차이를 상쇄하기 위하여 제약조건에 의하여

-통행발생과 수단선택은 동시에 수행되어 출발 존, 도착 존과 수단에 따른 효용 매트릭스에 대한  one-stage 수단선택 모델 적용

 

통행배분 연계

-목적지 선택과 수단선택 동시 계산: 통행발생과 수단선택은 동시에 수행되어 출발 존, 도착 존과 수단에 따른 효용 매트릭스에 대한

 one-stage 수단선택 모델 적용

 

Visem demand calculation

-인구를 행태 그룹(차량 소유 고용자, 학생 등)으로 구분하며 Visem에 의해 수행되는 계산은 사회경제 지표와 교통정책적 이슈들도 

 함께 고려

-3단계(통행발생, 통행배분과 수단선택)로 나뉘어 분석되며 각 단계들은 서로 연쇄작용을 함

Tflow-Fuzzy

-Flow-Fuzzy는 현재 관측치와 모형치를 비교하여 대중교통과 승용차 통행 매트릭스를 보완하는 OD 보정기법

-새로운 (기종점) 조사를 수행하지 않고 매트릭스를 갱신하는 것으로 교통량 데이터를 이용하여 교통망 모델로부터 생성된             매트릭스를 보정

 

-미국 National Cooperative Highway Research Program (NCHRP) 의 Report 255에 설명된 알고리즘에 기반되는 것으로     

 case별 관측값과 모형값에 대한 장래 시나리오 보정계수가 계산되어 장래 시나리오에 대한 보정된 구간별 교통량 산출

 

 

 

 Network editing: 네트워크 구축작업에 대한 VISUM의 모듈별 기능 

Extension to GIS network size

-교통 네트워크 구축 시 외부에서 공급되는 네비게이션 네트워크를 사용

-외부 GIS 데이터는 Shape format 을 이용하여 VISUM으로 간편하게 import 

 

Junction editor

-모든 교차로의 세부 속성(node, turn특성에서부터, 교차로 완성까지) 설정

-Node, Link, Turn, Geometry, Signal times 등 설정

<Ndde Geometry 설정 화면>

 

Subnetwork generator

-sub-network을 생성하는 모듈로 일부 Network를 미시적 차원의 분석을 위한 프로그램(VISSIM)으로 연계

-생성된 sub-network는 수요 매트릭스와 경로 데이터가 함께 export되어 동일 경로배정 결과 출력

 

Graphical timetable editor

-기존의 표 형식의 출력데이터를  보완하여 운영자에게 최적의 view 제공

-timetable 데이터를 시공도 (time-space diagram)로 제공하고 특정 속성(Ex. 노선, 차량형태, 운영자 등)에 따른 추가적인 운행 내용 제공

 

Distributed Computing

-분석시나리오를 다수의 컴퓨터로 분산하여 분석

-Computation node는 네트워크 상에 연결되어 있어야 하고 라이센스 그룹으로 묶여 설치된 라이센스 버젼과 일치하여야 함

-분석 단계나 시나리오가 동시에 평가되어 결과를 빠르게 얻을 수 있는 장점을 지님

 

Visum Engine

-Distributed computing과 함께한 Full Visum 라이센스가 연계될 경우, 보다 저렴한 가격으로 라이센스 배포 가능