TransCAD是由美國Caliper公司開發的一套強有力的交通規劃和需求預測軟體，是第一個為滿足交通專業人員設計需要面設計的地理信息系統，可以用於儲存、顯示、管理和分析交通數據，同時將地理信息系統與交通需求預測模型和方法有機結合成一個單獨的平台，是世界上最流行和強有力的交通規劃和需求預測軟體。
基本介紹
- 外文名：TransCAD
- 屬於：供交通專業人員使用
- 包含：用來儲存，顯示，管理
- 包括：任何地理比例尺寸和任何細節程度
簡介,功能一覽,用途,
簡介
美國CALIPER公司是馳名交通規劃軟體TransCAD、交通仿真軟體TransModeler和地理信息系統軟體Maptitude的開發商。CALIPER公司自1983年成立以來，已有25年的交通軟體開發和規劃諮詢經驗。總部設在麻省牛頓市的CALIPER公司致力於將先進的地理信息系統技術與科學的交通規劃和管理方法相結合，為交通規劃和交通工程技術人員提供有效的定量決策支持工具、高質量的諮詢服務業務和有關數據產品。公司不定期地在總部或用戶所在地提供軟體培訓，並通過與大專院校和行業學者的合作，培養專業人才，吸收最新的理論和方法。公司員工來自世界各地，多數都是具有博士或碩士學位，對交通研究和GIS套用有特別愛好的交通規劃專家及軟體開發工程師。
TransCAD將地理信息系統與交通需求預測模型和方法有機結合，是世界上最流行和強有力的交通規劃和需求預測軟體。TransCAD在70多個國家有超過7500餘用戶，在美國25個以上的州是標準的或占主導地位的交通規劃軟體，被175個美國大都市規劃組織(MPO)所使用。
目前TransCAD的最新版本是 TransCAD V6.0。
TransCAD的特點是易學易用，其主要技術特點是：
選單驅動、直觀明了的用戶界面
一整套建模技術和方法
全面的二次開發和腳本宏語言
支持.NET
構建於自主開發的強大的交通地理信息系統平台之上，同時支持幾乎所有的其他地理信息系統
容易從其他規劃軟體轉換
網際網路查詢和發布功能
TransCAD所提供的交通規劃工具包括四階段模型、快速回響方法、基於出行鏈（Tour-based）的模型、離散選擇模型、貨運模型和組合（Simultaneous）模型。它提供從路段流量反推公路、卡車和公交流量的起訖點矩陣的方法。TransCAD包括一套先進的公交規劃和需求預測方法。新近發行的5.0版中的均衡交通分配以最快的速度達到高度的收斂標準，以滿足交通項目的評估和影響分析的需要，其動態交通分配可以套用於大的規劃網路。它提供一個全新的對多層多元Logit模型的參數估計和套用引擎，使交通方式選擇模型更為容易。它直接支持ESRI Geodatbases、微軟Access和Excel，以及Google Earth等。TransCAD還支持用多執行緒和分散式計算來進一步提高大規模模型的計算速度。
功能一覽
* 強力GIS 引擎，具備用於交通的特殊擴展功能。
* 各種地圖製作，地圖定址，可視化和分析工具，專為交通套用而設計。
* 各種應用程式，用於尋找路徑，交通需求預測，公共運輸，物流，選址及銷售區域管理。
*TransCAD可用於所有交通數據形式和所有交通模式，是建立交通信息和決策支持系統的理想工具。
*TransCAD在帶微軟視窗的常用計算機硬體上都能運行，支持幾乎所有桌面計算系統標準。
這有兩個好處:
* 與其他GIS 與交通組合的模型系統相比，獲得和安裝TransCAD的費用要低。
* 無須為將GIS 數據用於交通分析而建立專門的應用程式或複雜的數據交換模組。
用途
TransCAD代表最先進的GIS技術，可用來製作和改制地圖，建立和維護地理數據集，或進 行各種不同方式的空間分析。TransCAD含各種複雜的GIS功能，包括多邊形迭加，影響區 分析，地理編碼等等，並具有開放式的系統結構，支持局部網和廣域網上的數據共享。
TransCAD是唯一的一個把GIS與需求模型及物流功能完全組合的軟體包。把GIS作為規劃和物流軟體包的一個組成部分是有充分理由的:
首先，GIS使模型更為準確。網路距離和出行時間是基於路網的實際形狀和路口的正確表達。此外，用網路你能定義複雜的道路屬性，如卡車禁行處，路口延遲，單行道和施工區。
其次，整個建模過程更有效率。數據準備更方便，資料庫和可視化功能使錯誤在造成問題前就被發現。如今，TransCAD已經廣泛地被用於建立大規模的城市交通模型。
再者，GIS本身就是優勢。在TransCAD中，針對不同地理表面，不同的模型公式可以很容易地被推導並運用。同樣，TransCAD所具備的衡量地區便利性的功能也為用戶所急需。
最後，GIS提供的圖形解決方案明了易懂。用戶能用非常直接而易於理解的方式向非專 業人士傳達高技術信息。
TransCAD提供了最多的交通流量預測方法
和市場上的其他競爭產品相比較，TransCAD提供了最多的交通流量預測方法。這包括標準的四階段模型及其變型，快速反應模型（QRM），離散預測模型和微觀仿真（Step2模型）。它不僅支持所有的最常用的模型方法，還結合了大量前沿研究人員提供的最新方法。用戶想在需求預測和交通規劃中作的事情，幾乎都不用自己編程，用TransCAD中預設的程式和方法便可方便地實現。你已經作了很多項目，應該知道建模的難度，尤其是建立好的模型有更大的難度。TransCAD之所以提供眾多的模型，就是讓更多的用戶幾乎都能從中找到他們需要的東西。這不僅可以節省成本，而且適用於有時間、人員編制或技術力量限制的情況。TransCAD不能說是“包羅萬象”，但肯定是同類產品中提供模型和功能最多的一個軟體。
關鍵交通規劃模型的方法比別的軟體好
城市和區域交通規劃所用到的一些關鍵模型，例如高速公路分配和公交分配模型，TransCAD實現的方法不僅是比較新的和比較合理的模型，而且是經過很多大中城市的套用檢驗，被實踐接受的模型。
TransCAD的高速公路分配模型考慮收費和隨機用戶平衡，而且定點收費（固定費用）和線路收費（費用與OD有關）方式都可以使用。
TransCAD為公交系統規劃提供更好的方法，其中一個原因是它包含一個很好的公交路徑選擇模型。這種方法除了用乘車費用來決定最優路徑外，還可在交通分配中考慮[url=]擁擠[/url] 、 限制容量、快車和慢車、公交和軌道聯合交通分配等。
TransCAD是同類產品中唯一一個對公交線路系統特別提供了切實可用的GIS支持的軟體。例如，有些軟體里公車站需要放在路口，在TransCAD當中，公車站可以是它應該所在的位置，在道路兩邊正確的一邊。為公交系統專門化設計的GIS功能，使得程式有可能找出在一給定的時段，可以為某一地點服務的公交線路。[url=]GIS功能還容許用戶計算和顯示重複線路段的乘客數[/url] 。TransCAD還可根據發車時刻表和期望的出發或到達時間，而不僅是平均的網路特徵，來計算公交最優路線。
Caliper公司這些年來對提高關鍵模型的計算速度一直在進行研發。它在計算速度，穩定性和收斂精度等都明顯優於其他軟體，尤其是在處理大型網路的時候。
目前市場上的交通建模軟體當中，TransCAD是唯一一個提供離散模型的軟體。離散模型在家庭和個體的層次進行出行的預測，這在某些條件下可以得出比基於TAZ分區的模型更為準確的預測結果。TransCAD中的Step2 模型包括人口綜合（population synthesis），居住地選擇，工作地選擇，出行頻率，出行目的地選擇等模型，以及離散多層logit 模型。此外，TransCAD 也可以在住房單元（parcel）或 街坊（block）土地利用地塊的基礎上建立出行生成模型。
一套軟體解決全部工作任務
TransCAD包括從基於引力（重力）模型的出行發生吸引到路網交通分配的全套程式。它還包括參數估計程式、多元回歸，二元logit、多元logit、多層logit，從路段路口流量反推，摩擦力因素 (Friction Factors)法，出行矩陣 處理方法等交通分析和規劃中常用的數學方法。TransCAD自帶的完整的GIS工具，不僅大大提高了為套用這些方法準備輸入數據的效率，而且提供了對計算結果進行製圖分析的功能。
此外，貨運模型也是包含在同一個軟體裡面。美國交通部的聯邦高速公路管理局（FHWA）就用TransCAD 進行貨流分析和網路規劃。美國交通部的鐵路協會（FRA）也用TransCAD作網路分析。
TransCAD的設計思想是一個軟體在手，你基本上不再需要別的東西。今年或最遲 即將發布的5.0版中又增加了很多新的功能和模組，包括基於起點的路徑分配模型，基於樹視圖的多層logit模型的參數估計，等等。
有些軟體不包括建立公交網路和分配模型的功能，有些規劃模型說是具有GIS功能。但缺少把一個數據檔案按記錄的ID與地圖層的要素連結後根據這些數據顯示或列印地圖的功能，或者不能對地圖層的屬性增減欄位，對部分記錄定義選擇集。若滿足不了這些功能，其所謂的GIS就太有局限性了。
TransCAD可以模仿其它軟體中的一些模型
TransCAD可以模仿TRANPLAN、TP+、MINUTP、QRS、TMODEL和EMME/2等模型中的主要算法。EMME/2或Cube或VISUM中能夠找到的模型程式在最新版本的 TransCAD都有。
用戶界面最友好的規劃軟體
所有的TransCAD功能模組都可通過選單或者編寫程式來實現，而其他軟體一般都只提供一種方法，或基本上是偏重於一種方法，另一種方法只是樣子而已。在TransCAD中你可以以選單方式使用規劃模型的步驟以程式的形式自動存儲下來，以後數據修改後重複利用，或在此基礎上編程修改以便隨後進行批處理或完成更為複雜的任務。
換種說法，模型設計人員可以用它來建模和準備數據，搞好以後主管領導就可以拿去顯示、講解和匯報，不像很多別的軟體，您成為行家裡手後才能玩得轉。
完整的GIS資料庫功能
TransCAD的關係資料庫引擎可以支持海量數據，它支持與地圖要素和其他數據表之間的關係連線和複雜查詢。TransCAD不像有些軟體，它沒有255個欄位的限制，存儲精度不限於字串所表述的數字。它支持兼容 ODBC的資料庫，不需要進行檔案輸入轉換就可以使用數據源。在網路和數據大小方面，也沒有這要那樣使用戶討厭的人為限制。
有些軟體中，你的某些數據工作必需要在甲軟體（如Excel或Access）里準備，規劃模型在乙軟體里計算，製圖和顯示時還需要有專門的GIS丙軟體。哪天一個課題需要搞個貨流模型，對不起，你還得另買一個丁軟體。數據轉來轉去難道不嫌麻煩嗎？再說，要一個個地學會所有一系列軟體也是要花點大力氣的，尤其是如果那些軟體不是按微軟軟體產品的標準設計的。
相反地，TransCAD具有完整的GIS-T能力，其GIS功能是專門為交通網路和交通規劃的套用而設計的。所有功能都在一套軟體內集成，遠勝於共同使用兩三種甚至更多的獨立軟體。除了可以使用各種各樣的矢量（點線面）和柵格（圖像）數據以外，TransCAD的自帶數據表編輯和顯示功能十分強大，它整合了專門為交通預測系統設計的數百種GIS功能，為網路、矩陣、路線系等作了GIS功能的擴展。用戶可以方便地指定關係資料庫的結構，定義公式欄位和記錄子集，進行各種數據表查詢和GIS操作。
TransCAD的GIS系統是一個開放的系統，它可以使用包括ESRI 、Intergraph和MapInfo 的各類GIS 數據。TransCAD 可以直接把ESRI Shape 檔案 MapInfo 檔案作為圖層在地圖中顯示。
因為TransCAD不是用平面二維的x-y 坐標系統， 而是用地理坐標系統，所以不會把數據鎖定到某一特定的投影。 TransCAD 支持數百種的投影選擇，而且可以添加用戶自己的更多投影，這樣便有可能對線形與圖像數據進行校準，為處理交通網路矢量數據提供最好的工具。相反大多別的軟體不支持地圖投影，只用x-y 坐標系統。這樣，要把已有的道路網路和圖像數據拼接到一起就很困難，因為一般的圖像數據都是有投影參數的。
TransCAD為交通運輸系統提供最好的地圖繪製能力，用戶不需要為了出圖專門再買GIS和地圖編制軟體。
TransCAD可輸出很多的通用數據格式，因為能最方便地用表、圖形和地圖對數據可視化，用戶模型本身不再是黑箱操作，其合理性和局限性透明化。用其他一些界面較差的軟體時，若模型錯了和有不合理的地方，您可能還根本不知道。
網路規模無技術性的或人為的限制
TransCAD不人為地限制出行小區數量、矩陣大小和網路規模。它專為GIS圖層設計的非常高效的檔案壓縮技術。例如， TransCAD可以很容易地為像佛羅里達州這樣大的地區建立道路網。這樣一個網路的大小街道和高速公路有大約140萬條路段，在上面計算最短距離，只需要幾秒甚至更短的時間。ESRI Shape檔案存這個網路要有425MB的空間，TransCAD的CDF檔案格式對同樣的數據只要125MB的空間。全美國大小街道和高速公路的數據，包括街道門牌號碼範圍，一張CD光碟就存下了。
TransCAD還使用了高效的矩陣壓縮技術和矩陣讀取高速緩衝技術，使用矩陣沒有記憶體使用限制。如果你的城市有數千TAZ，這個優點是絕對不可忽略的。對矩陣的操作，既可程式進行，也可以用界面提供的選單和對話框來互動式進行。另外有一點，我說了您可能不一定相信， TransCAD 是現有交通規劃軟體中唯一一個能在螢幕上對很大的矩陣的值進行編輯的軟體。有些軟體產品中，矩陣可以在軟體視窗中看，但你不能改它。某個數據錯了要改動的話，你得寫段程式去完成，如果矩陣是壓縮的，整個矩陣都得重新計算和存儲。
高效的網路編輯工具和其他功能
TransCAD 自帶一套為提高網路以及它們的屬性數據的精度和質量而專門設計的編輯器和輔助工具。TransCAD 支持在螢幕上互動式的編輯，用數位化儀進行編輯，以及一系列方便的輔助工具，例如：
· 分割中心線（加隔離帶）
· 變更方向（單行或雙行、上行或下行）
· 以影像地圖，GIS圖層為背景，對已有交通規劃網路精確定位, 改善其精度（Conflation Tool）
· 快速方便地創建各種常見的立交橋
· 診斷網路連通的功能
TransCAD的資料庫是針對道路路網的拓撲關係專門設計，且經過了數十年的實踐檢驗。它與其他基於Shape型檔案的GIS軟體（如ArcView，SuperMap 和MapInfo 等）和圖型編輯軟體（如AutoCAD）有明顯的不同，這類軟體是以製圖而為目的，而TransCAD不僅是要製圖（即要素需要儘可能準確的地理位置），更重要的是要有建模（即需要關心要素之間的拓撲關係）。TransCAD在你編輯網路的地理位置時，一直同時維護路段和路口的拓撲關係，公交線路和站點對路段的依賴關係。TransCAD 還提供一些對網路連通性進行校驗的診斷工具，幫助你檢查網路的編輯中的錯誤。
TransCAD能夠準確地表示實際的網路，而其他有些軟體甚至不容許在一對節點之間有平行的多條路段。
功能齊全的GISDK程式語言
TransCAD提供一個叫做GISDK的程式語言。GISDK和Basic語言十分相近，它簡單易學，卻十分強大的。這是一套包含建模程式、支持數據處理和維護、支持 GIS和地圖功能的程式語言。GISDK的程式語言還包括構建專門用戶界面能力，用戶可以用它來設計修改模型組件，編譯定製各種特殊的用戶界面，或對程式本身的用戶界面進行擴展，而不只是被限定在程式提供的默認功能和界面。GISDK的程式語言還有一個糾錯器，幫助用戶編寫和調製程式。軟體提供了一系列函式，供用戶編寫自己的程式，從TransCAD獲取和管理數據，以及二次開發應用程式。
規劃技術人員常常用TransCAD的GISDK編程功能為他們的模型建立個性化的用戶界面和管理他們模型的執行，使規劃方案和項目的評估規範化、程式化。使用這樣的用戶界面，一個城市的模型的開發工作和基礎數據的建立由專業技術人員完成，但該模型在規劃和預測中的套用和項目評估工作，可以由更多的人員進行。如果你是在規劃諮詢機構工作，建好的模型後客戶可以自己運行為他們建立的模型，容許他們修改和使用模型規定的數據，而不必擔心他們改亂你模型的邏輯結構。
相比之下，別的規劃軟體中還沒有看到對用戶界面有程式語言的支持，所謂的編程只能是針對模型組件的使用順序和參數給予定義而已，用戶不能擴展和修改其用戶界面本身。
Caliper公司一直致力於為用戶提供最高質量標準的軟體
TransCAD 是具備商業質量標準（即要求最高的）的規劃軟體包。如果您將TransCAD的軟體手冊與其他的規劃軟體的手冊作一比較，這其中的差別應該是很清楚的。Caliper公司的職員除了一批高水平的軟體工程師和計算數學的專家以外，其主體人員是交通專業的博士和碩士研究人員。購買軟體的用戶在其技術服務期限內，不僅可以得到軟體的更新升級，公司的技術人員會通過電話或電子郵件對使用軟體中遇到的問題進行及時的幫助。Caliper每天都有二三十號技術人員隨時準備為用戶提供諮詢服務，在美國我們的目標是在工作日內，所有的問題都最多在4個小時內要給予答覆。因為中美之間的時差和從中國打國際電話費用高和不方便，做到和美國一樣的快速服務可能不現實，但Caliper公司有多位職員講漢語，我們都很願意為中國的交通事業效力。
為改善在中國的客戶服務，Caliper公司在國內選擇了總代理和一些合作夥伴。我們今年與交通部規劃院建立了一個開發實驗室，合作進行TransCAD和TransModeler在中國的套用研究以及用戶培訓。我們和發改委的綜合運輸研究所和中國城市規劃設計研究院的交通研究所也有多年密切的合作關係。用戶遇到問題，也可以從我們的合作夥伴那裡尋求諮詢。
此外，在中國有眾多的可使用TransCAD的後備人力資源。您在國內的交通規劃專業隨便找個研究生來，十之八九可能就學過和會使用TransCAD。課題和項目需要人手時，這些未來的生力軍可是重要的人力資源呀。
關於Caliper和其它公司
Caliper 公司是美國最有實力的交通規劃和交通仿真軟體開發商。除交通軟體，公司還生產GIS軟體和進行交通規劃和仿真項目的諮詢業務。Caliper從1983年成立以來，一直由懂行的管理人員經營（總裁Howard Slavin博士和副總裁Andres Rabinowicz 博士都是城市規劃和交通專業出身），特別注重R&D和公司的長遠發展。因為是私營公司，和那些控股公司不一樣，公司的經營不必要看著股東的臉色和眼前利益行事。搞一個好的交通軟體產品，只找來一些編程高手是遠遠不夠的，它需要一個有獻身於交通事業的團隊，並進行多年堅持不懈的研發，以及聽取和滿足用戶的要求。Caliper公司的產品的開發工作都是自主完成的，用戶有了合理的功能要求，一般都很快就可以實現，因為它不需要進行二次承包。
TransCAD的主要競爭者可能是來自Citilabs和PTV的產品。對競爭產品的問題，我不便也不願意直接評論。因為這應該由獨立的，熟悉各家產品的機構和專家，通過公平地比較各個產品來得出結論。但您說的“國內城市交通規划行業傳聞該模型不準確”的傳聞，不知是起源於何人何處，但我聽到也不是第一次了。我們很想知道持這種看法的人是如何得出這個結論的。TransCAD有能力讓用戶使用最準確的道路網路，它具有最完整的模型系統，大多模型都是實現經典的、學術界公認的模型，很多模型在美國已用了多年，經過不少實踐的檢驗。當然這並不是說TransCAD的軟體沒有BUG，事實上目前中國流行的盜版的TransCAD 4.5版中，就存在有BUG。對一直購買年度軟體維護和技術服務的用戶（購買軟體時帶一年的免費服務），Caliper公司都已經為用戶進行了版本更新（現在公開發布的最新版本是4.8）。如果用戶在最新版本的TransCAD模型中發現有不準確的地方，請把比較案例的數據和資料提供給我們，以便核對和改正。
此外，如果一個計算結果不對，可能性有很多種原因：
輸入數據的錯誤
使用方法不對
模型參數不符合所研究的區域
模型程式有錯誤（即所謂的BUG）
模型錯誤
這些都要具體分析，過去的經驗證明，很多情況是上面列出的前兩種或第3種原因。
第4種原因各家軟體都會有，連Microsoft的軟體也不例外。TransCAD是老軟體，在世界各地有著最為廣泛的用戶群，BUG的問題可能相對要少一些。TransCAD里有很多的模型，很多的參數用戶都可以自己設定和調試，以便適合於不同的情形和當地情況，讓TransCAD的用戶根據自己的數據條件和具體的項目，作出合適的選擇。在美國沒聽說過它的哪個模型或其算法的實現有不準確的地方。相反，我聽說有些別的軟體的分配模型有問題。例如，有的軟體基於路徑的分配模型人為地限制一對OD之間最多選擇路徑數目（例如20），這在小小的網路上可能顯不出來是一個問題，但套用到大的城市網路上，這個路徑數目的限制就可能導致交通分配達不到數學模型所定義的平衡解，找到的只是疊代過程中的某個隨機值。有的軟體分配模型中的收斂標準的定義有問題，分配模型的疊代循環會過早地停下來，給出並非符合均衡條件的錯誤分配結果，或者公交路徑程式常常給出不合理的路徑。
國內的交通規劃用TransCAD和EMME/2的比較多。加拿大INRO公司的EMME/2主要是圍繞它的交通分配模型而建立的，是成功地套用數學模型解決城市交通規劃問題最早的商業軟體。但EMME/2的模型和功能有限，多年來在變化也不大，新手學起來難一些。INRO新近出了EMME/3，但除了知道它現在可以在Windows，而不是只在DOS下執行以外，我對它有何新的功能不太清楚。不過EMME/2 能作的，基本上都是可以在TransCAD中做得到的，而且因為是在基於GIS的網路，不再是限於Stick Network，模型可以做得可以更方便和更細緻。TransCAD的公交模型，與EMME/2的模型比較，也有很多的改進。因為歷史的原因，國內規劃界的一些同行對EMME/2用的很熟，可以說是了如指掌，對這個軟體有特別的喜好。用熟了一個軟體後，一般不大容易更改。就像用筷子和刀叉一樣，你讓他換使別的工具，開始會不僅不習慣，用錯的情況也難免。另外，很多EMME/2模型早先已經建好，後來滾雪球一樣地修改，這樣一些單位往往把EMME/2和TransCAD一起使用，數據準備和管理以及輸出結果的分析在TransCAD里搞，部分模型的計算在EMME/2來進行，有人甚至用TransCAD的程式語言把這一過程自動化。
