Les interfaces de SIMBAD
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Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable Les interfaces de SIMBAD • Une plateforme intégratrice a été mise en place pour gérer l’ensemble des modules et les faire tourner par itérations annuelles sur un horizon de 25 ans Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 1 SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable Les interfaces SIMBAD SIMBAD est une plateforme de plusieurs logiciels Les principaux logiciels • University of Berkeley: Opus UrbanSim, version 4.1 ou ultérieure, http://www.UrbanSim.org/ • PTV: Visum 11.5, http://www.francais.ptv.de/traffic-software/ptv-vision/visum/ • LET: Freturb 3.0 (version exécutable), http://tmv.let.fr/modele/ModeEmploi/index.htm • LET: Simgraph, création des graphiques et cartes de sortie (Images, PDF, Shapefile) Les autres logiciels • MySql 5.0 ou version ultérieure, La base de données = Lyon 1999 http://www.mysql.fr/ • Python 2.5 ou version ultérieure, http://www.python.org/ • Eclipse 3.2 ou version ultérieure, http://www.eclipse.org/ • Outils de développement R : logiciel libre de traitement de données. http://www.r-project.org/ Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 2 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable SIMBAD présentation générale SIMBAD L’application SIMBAD est au centre des autres applications dont trois sont externes : Freturb, Visum et SimGraph. Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 3 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable SIMBAD présentation générale Opus/Urbansim UrbanSim est la plateforme de modélisation développée par Paul Waddell et son équipe à l’Université de Washington. Ce logiciel est développé sous environnement OPUS afin de simuler l’évolution des localisations, des prix de l’immobilier, ou du développement urbain d’une agglomération. Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 4 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable SIMBAD présentation générale FRETURB Freturb est un logiciel développé par le LET afin de simuler les flux de marchandises dans une agglomération. A partir de la liste exhaustive des établissements économiques d’une agglomération, Freturb permet d’estimer les flux de marchandises qui résultent des échanges entre ces établissements. Ainsi, à partir des simulations sur la localisation des activités produites par Opus – UrbanSim, Freturb propose des matrices de flux Origine – Destination qui peuvent être affectées sur le réseau viaire grâce à Visum. Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 5 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable SIMBAD présentation générale VISUM C’est un logiciel d’analyse et de prévision de trafic de la société PTV Vision. L’application SIMBAD fait appel à Visum pour effectuer trois grandes familles d’opérations : - l’affectation des flux d’échanges sur le réseau routier et le réseau de transports collectifs, - le calcul des temps généralisés, - la création des matrices d’indicateurs. Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 6 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable SIMBAD présentation générale Modules transport Ce sont les modèles développé par le LET afin de simuler les flux générés par : - les ménages, à l’aide d’un module de génération et d’un modèle d’attraction gravitaire, - le transit et l’échange dont les données sont issues de matrices statiques calculées à partir des enquêtes « cordon ». Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 7 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable SIMBAD présentation générale SimGraph SimGraph est un utilitaire développé par le LET avec le langage R qui permet la mise en forme des résultats issus de SIMBAD. SimGraph propose deux types de sorties graphiques : des courbes et des cartes. Ces sorties sont disponibles pour un scénario donné, mais peuvent aussi être présentées de manière à pouvoir comparer facilement deux scénarios. Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 8 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable Installation et configuration des logiciels - Urbansim A partir de opus_installer.exe qui permet l’installation automatisée de Python + bibliothèques, MySQL, et le code Python. Mais il faut parfois compléter l’installation Python (v41) - Installer également l’arborescence du code source SIMBAD en Python - Eclipse, Visum, Freturb, Simgraph - Réaliser la configuration: - L’accès à base de données MySQL, - Etablir le lien entre Freturb & MySQL (lien ODBC) - Créer le lien avec les application externes: Visum, Freturb, Simgraph Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 9 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable Intégration dans Eclipse • L’environnement Eclipse donne accès à la plateforme SIMBAD - Au code source SIMBAD & Urbansim : modification et exécution - Au langage Python grâce au plugin PyDev (édition et exécution) - Au gestionnaire de configuration CVS : dépôt du code source Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 10 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable L’environnement Eclipse Menu principal et barre d’outils Fenêtre d’exécution Liste synthétique des variables, des objets, et des méthodes Python du source en cours d ’édition. Arborescence des fichiers sources Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello Fenêtres d’édition avec coloration syntaxique http://simbad.let.fr p. 11 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable Arborescence du code Urbansim / SIMBAD • Les projets = package Python Arborescence complète Note : eugene et opus_gui sont facultatifs Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 12 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable Arborescence du code Urbansim / SIMBAD • Plus en détail au niveau des sous-répertoires: Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 13 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable Arborescence SIMBAD • Répertoire « configs » : la configuration baseline.py (Opus): années de la simulation (2000 à 2025), modèles à lancer, tables de données. simbad_configuration.py (Simbad): - Coefficients de calage de la répartition modale - Coefficients de la répartition horaire - Paramétrage Visum - Paramétrage Freturb • Répertoire « data » : les données qui ont permis de préparer l’année de référence 1999 • Répertoire « estimation » : calculs des coefficients pour les modèles de localisation des ménages et des établissements. Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 14 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable Arborescence SIMBAD • Répertoire « models » : les modèles ajoutés à Opus/Urbansim simbad_initialisation_model.py simbad_deplacement_menages_model.py simbad_attractions_zones_model.py freturb_transportation_model.py simbad_repartition_horaire_model.py … • initialisation mobilité des ménages déplacements modèle freturb répartition horaire Répertoire « tools » : scripts utilitaires mysql_to_cache.py letsim_run.py export_cache_to_rdata_simbad.py export_graph.py … Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello export Bd 1999 en cache lancement d’une simulation export vers format Rdata lancement Simgraph http://simbad.let.fr p. 15 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable Déroulement d’une Simulation SIMBAD - Depuis l’environnement Eclipse, l’utilisateur peut : • Lancer un module de traitement • Suivre la progression des traitements d’un script Python • Interrompre les traitements • Arrêter les traitements - Pour lancer une Simulation SIMBAD : • Modifier/Vérifier la configuration • Exécution du script letsim_run.py situé sous le répertoire tools … puis attendre environ 30 heures pour avoir les résultats en sortie de Simgraph. Voir le guide utilisateur pour la description détaillée Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 17 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable Résultat d’une Simulation SIMBAD • Cache de la simulation numéro 59 (run 59) : - Un répertoire pour l ’année de référence 1999 - un répertoire pour chaque année de simulation 2000 à 2026 - un sous-répertoire pour chaque table modifiée - un fichier par « colonne » de la table - un répertoire _rdata pour les données Simbad exporter au format Rdata pour Simgraph Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 18 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable Ordre de passage des modules SIMBAD URBANSIM URBANSIM LET LET PTV Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 19 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable Ordre de passage des modules SIMBAD Données année N-1 simbad_... Les modules spécifiques de Simbad freturb_transportation_model Interface au modèle Freturb Simbad_affectation_davisum_model Interface au modèle Visum Les autres Les modules Urbansim Donnée dans le cache: -Au début de l’année de simulation les modules Simbad travaillent avec les données de l’année antérieur. Données année N - A partir des modules de Urbansim transition, les nouveaux ménages et établissements sont crées et localisés pour certains, et seront utilisés lors de l’année suivante. N de 2000 à 2026 Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 20 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable Initialisation 3 : simbad_initialisation_model Données en entrée: Table du scénario multipolaire ou diffu gridcells_evo_nblogt_shon_total_dvt3 (multipolaire) ou gridcells_evo_nblogt_shon_dvt4_moins_dvt1 (diffu) Données actualisée: gridcells.nblogt gridcells.nbemplois nombre de logements maximum, année N du scénario nombre d’emploi maximum, année N du scénario househols.grid_id_prev sirene99.grid_id_prev recopie du grid_id recopie du grid_id mise à jour gridcells_evo_nblogt_shon_total_dvt3 Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello gridcells http://simbad.let.fr p. 21 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable La mobilité des ménages Ménages Simbad Tirage selon le type Ménages 06 4: simbad_deplacement_menages_model Personnes 06 Données en entrée: Table des ménages de l’année en cours (households) Tables de l’enquête ménages 2006 - ménages: dm_men06_simb (11229 rows) - personnes: dm_pers06_simb (27573 rows) - boucles: dm_boucle06_simb (38383 rows) Boucles 06 Données en sortie: Depuis les ménages Simbad à actualiser, tirage dans Men06 des ménages de même caractéristique selon le type (12 ou 10 ou 8 …), puis pour chaque personne du ménage le nombre de boucles est extrait pour le motif principal . m1em_boucl_iris table des émissions par motif et par revenu Emissions Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 22 SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable Les interfaces SIMBAD La mobilité des ménages 5: simbad_attractions_zones_model Données en entrée: Table des émissions de l’étape précédente Table des attractions (fixe) Données en sortie: Matrices OD, une matrice par mode de transport VP/TC, revenu et par motif soit 2*3*6=36 matrices Vecteur des émissions (777 Iris) X Vecteur des attractions (777 Iris) Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello = Matrice OD des déplacements 777x777 http://simbad.let.fr p. 23 SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable Les interfaces SIMBAD FRETURB – La mobilité des marchandises en ville 6: freturb_transportation_model Données en entrée: Table desétablissements Table des zones avec coordonnées Table du distancier entre OD v_mat_freturb_repartition_hor Données en sortie: 4 Matrices OD des flux UVP des poids lourds en HC et HP Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 24 SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable Les interfaces SIMBAD SIMBAD / FRETURB – architecture technique Cache Urbansim Base de données FRETURB Base de données SIMBAD MsAccess Mysql MyOBDC Sql INSERT INTO sirene99_freturn(…) … Tables sirene99 Tables liées sirene99_freturb sirene99_freturb param_freturb param_freturb v_zone v_zone v_coorzone v_coorzone v_distanceod v_distanceod v_mat_freturn_reparti tion_hor v_mat_freturn_reparti tion_hor Cache_database_table() v_mat_freturn_reparti tion_hor v_mat_freturn_reparti tion_hor Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello Cache http://simbad.let.fr p. 25 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable La répartition horaire Table mat_repartition_hor 7: simbad_repartition_horaire_model Données en entrée: Matrices de déplacement des ménages : 36 Matrices Freturb : 4 Matrices cordon au nombre de 3 : VP, VUL, Articulés Coefficients de répartition horaire en HP Données en sortie : Matrices OD des flux en HP et HC 4 + (36+3) * 2 = 82 matrices Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 26 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable L’affectation du trafic au réseau routier 8: simbad_affectation_davisum_model Données en entrée: Les matrices de l’étape précédente qui sont fusionnées pour créer les matrice de demande VP ou TC ou PL. Le projet Visum comportant réseau routier et TC (tronçons) Données actualisée: Matrices TG Liste des tronçon et des nœuds (=> calculs émissions polluantes par SimGraph). La procédure d’affectation détaillée est lancée tous les 5 ans La procédure d’affectation globale est lancée tous les ans Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 27 SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable Les interfaces SIMBAD Simbad / Visum – architecture technique Procédure d’affectation globale Application SIMBAD Python + win32com Application DAVISUM OLE COM Cache Urbansim Fichiers matrices de demande ExportMatriceFromTable() mat_repartition_hor Procédure d’affectation détaillée PROCEDURE D’AFFECTATION Fichiers matrices indicateurs davisummat_* ImportMatriceIntoTable() Fichiers tronçons v_mat_freturn_reparti tion_hor Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 28 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable Le calcul des accessibilités et des indicateurs 9: simbad_caracteristiques_zones_model Données en entrée: La matrice des TG en HP La table des ménages La table des établissement Données en sortie: Les indicateurs lié à la population Les indicateurs activités économiques Les indicateurs lié au transport Les accessibilités Le prix de l’immobilier Calcul effectué à l’IRIS. => Actualisation de la table gridcells Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 29 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable La création et la localisation des ménages 10: household_transition_model 11 : household_relocation_model 12 : household_location_choice_model 13: simbad_recalcul_menages_model Calcul Type12, IRIS, couronne, motorisation pour les ménages relocalisés. La table donnant le nombre total de ménages pour chaque année simulée selon leurs caractéristiques : annual_household_control_totals La table des attributs recalculés sur la base des contraintes aux marges dans la module de transition: household_characteristics_for_ht La table des probabilité de déménager : annual_relocation_rates_for_households La table des paramètres de localisation household_location_choice_model_coefficients Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 30 Les interfaces SIMBAD SImuler les MoBilités pour une Agglomération Durable La création et la localisation des établissements 14: simbad_etablissement_transition_model 15: simbad_etablissement_relocation_model 16: simbad_etablissement_location_choice_model Modèles similaires à ceux des ménages. La table donnant le nombre total d’établissments pour chaque année simulée selon leurs caractéristiques : annual_sirene99_control_totals La table des attributs recalculés sur la base des contraintes aux marges dans la module de transition: sirene99_characteristics_for_ht La table des probabilité de déménager : annual_relocation_rates_for_sirene99 La table des paramètres de localisation simbad_etablissement_location_choice_model_coefficients Formation SIMBAD – 3 et 4 Octobre 2013 – Ph. Zuccarello http://simbad.let.fr p. 31
