SUMO交通仿真-核心概念和基础知识速览_sumo中的depart是什么单位

sumo环境变量设置

sumo1.7默认安装在c盘eclipse目录下。
用户变量添加SUMO_HOME。官网说明

注意事项

• 速度默认单位为m/s。 (recall that SUMO always uses m/s as the unit for speed, 36.11m/s ~ 130km/h）http://sumo.sourceforge.net/userdoc/Tutorials/Autobahn.html

路网配置

sumo仿真需要两个基本文件net.xml和rou.xml，即路网文件和车辆行为文件，在sumocfg配置文件中指定要用的net.xml文件和rou.xml文件即可运行仿真。路网net.xml文件生成有几种方法：

1. OSM导出。在OSM官网下载需要仿真的路段，下载为osm格式，修改文件后缀名为xml，之后打开sumo命令行输入netconvert转换语句。--ramps.guess猜测匝道。

netconvert --osm-files D:\sumo\3.osm.xml --ramps.guess -o D:\sumo\3.net.xml
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2. 编写nod.xml节点文件和edg.xml边文件，然后通过netconvert工具去将这两个文件结合成net.xml文件。

JOSM对地图进行清洗

交通需求建模

rou文件即交通需求建模，具体有几种方法。

route & trip

trip是车辆从一地到另一地，通过设定起始边edge、终止边edge和驶离时间。而route可以看作扩大的trip，不值包含车辆经过的第一条边和最后一条，而是包括车辆经过的所有边。route2trips.py可以将route拆分成trip。

输入数据方法

1. 使用trip定义。每个trip包括the starting edge、 the ending edge and the departure time。
2. 使用flow定义。与trip基本相同，但是可将有相同到达和离开边的车辆作为一个流处理。注意：如果使用每小时交通量来控制车辆数，最终仿真生成的结果会基本接近设定的每小时交通量。
3. randomTrip,根据net.xml文件随机生成交通流，但是结果不一定真实。-o是使用randomtrip脚本生成的是trip文件，参数添加-r则调用duarouter根据trip转为rou文件。

randomTrips.py -n D:\sumo\3.net.xml -o D:\sumo\3.trips.xml -e 3600 --trip-attributes="departLane=\"best\" departSpeed=\"max\" departPos=\"random\"" -r D:\sumo\3.rou.xml
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5. 其他

流量路由分配

• OD2Tripseg
  导入OD矩阵转为单个车辆行程trip。
• JTRrouter
  基于交通流量和交叉口转向率计算路径。
• DUArouter
  基于最短路径算法计算车辆路径。使用动态用户分配算法DUA达到用户均衡状态DUE。
  duarouter将flow转rou
• DFrouter
  基于线圈数据计算车辆路径route。
• MArouter
  计算宏观用户分配，可使用incremental、user equilibrium、stochastic user equilibrium三个选择。

检测线圈

• induction loop detectors(E1)

<additional>
  <inductionLoop id="myLoop1" lane="foo_0" pos="42" freq="900" file="out.xml"/>
  <inductionLoop id="myLoop2" lane="foo_2" pos="42" freq="900" file="out.xml"/>
  ....
</additional>
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id是给E1线圈起个标识名字，lane和pos是线圈放在何车道何处。freq是收集到的数据累加的频次，file是指定输出结果的文件名。
线圈检测的输出结果为：

  <interval begin="''<BEGIN_TIME>''" end="''<END_TIME>''" id="''<DETECTOR_ID>''" \
      nVehContrib="''<MEASURED_VEHICLES>''" flow="''<FLOW>''" occupancy="''<OCCUPANCY>''" \
      speed="''<MEAN_SPEED>''" harmonicMeanSpeed="''<HARM_MEAN_SPEED>''" length="''<MEAN_LENGTH>''" nVehEntered="''<ENTERED_VEHICLES>''"/>
   ... further intervals ...
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nVehContrib是仿真时段完全通过检测器的车辆数，而nVehEntered是所有接触到检测器的车辆数（包括换道未经过、到达或仿真结束时仍在检测器的车辆）。flow是车辆数换算成辆/小时，occupancy是占有率，speed是时间平均车速，harmonicMeanSpeed是空间平均车速。
generateTLSE1Detectors.py根据net文件为某个交叉口生成E1检测器。
注意需要把仿真进程停止即关闭sumocfg后感应线圈数据才能输出。

• Lanearea Detectors（E2）
  面域检查器，类似摄像头，本身具有长度 length或pos,endPos，输出结果可用于测量排队长度。
• Multi-Entry-Exit Detectors（E3）

车辆属性设置

• 通过vType定义车辆属性和跟驰、换道模型参数。注意xml的语法，vType<>属性下子属性的添加时可用将子属性包括其中如<laneChanging-LC2013 …/>,子属性结尾加/表示子属性结束。

<additional>
  <vType id="myType" length="5"  maxSpeed="27" vClass="passenger" guiShape="passenger"><!-- guiShape="passenger" -->
   <carFollowing-Krauss accel="0.8" decel="4.5" sigma="0.5"/>
   <laneChanging-LC2013 lcStrategic="0.5" lcCooperative="0.0"/>
  </vType>
</additional>
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制定一个跟驰模型：

<vType id="idmAlternative" length="5" minGap="2" carFollowModel="IDM" tau="1.0" .../>
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对于换道模型：

The parameters are set within the <vType>:

<vType id="myType" lcStrategic="0.5" lcCooperative="0.0"/>
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速度分布

http://sumo.sourceforge.net/userdoc/Definition_of_Vehicles,_Vehicle_Types,_and_Routes.html#speed_distributions
speedFactor指速度超过道路限速值的比例， speedDev指The deviation of the speedFactor。
speedFactor=“normc(1,0.1,0.2,2)” will result in a speed distribution where 95% of the vehicles drive between 80% and 120% of the legal speed limit

特殊设置

• rerouter路径重导
  rerouter机制是车辆到达某一路径后
• vss可变限速控制

<additional>
  <variableSpeedSign id="VSS_ID" lanes="LANE_IDS" file="DEF_FILE">
     <step time="<TIME>" speed="<SPEED>"/>

     ... further entries ...

  </variableSpeedSign>
</additional>
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time="" 指速度开始变化的时刻，speed=""指对应变化到的新速度值。file="DEF_FILE"是具体限速设置的xml文件，格式如下：

<vss>
  <step time="<TIME>" speed="<SPEED>"/>
  <step time="<TIME>" speed="<SPEED>"/>

  ... further entries ...

</vss>
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• sublane通常情况下一根车道只能行驶一辆车，sublane是子车道设置，允许多辆车并列行驶在一个车道上。
  子车道设置可用于三辆车并行在两个车道上、紧急救援车辆仿真、车辆横向移动仿真（横向加速度和速度、冒进型驾驶员的横向侵犯、变道时的动态纵向间隙接受等）
  参数latAlignment: prefered lateral alignment within a lane，latAlignment="compact"时compact: stay close to the neighboring vehicle on the right。
• SSM交通安全评价设备

驾驶员状态

考虑驾驶员状态Driver_State

事故仿真

• collisions
• 关闭车道或街道

仿真运行设置

sumocfg

• sumocfg可选参数语法
  注意sumocfg即为配置文件的后缀名。附加文件value可以写多个xml文件。
  additional-files value=“input_additional.add.xml,input_additional2.add.xml”

 <input>
        <net-file value="net.net.xml"/>
        <route-files value="input_routes.rou.xml"/>
        <additional-files value="input_additional.add.xml,input_additional2.add.xml"/>
    </input>
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• 仿真时长
  –begin --end
  在sumocfg文件中添加元素设置。

 <time>
        <begin value="0"/>
        <end value="1000"/>
    </time>
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应注意的是，仿真停止是在所有生成的车辆都离开路网后才停止仿真，如果仿真时长达到时还有车辆未离开路网，则仿真还会继续运行。

• 仿真步长
  仿真步长单位为秒，默认为1秒,--step-length 0.01可改为0.01秒，注意步长关系驾驶员反应时间的下界，因此不建议设置步长大于1.
• 多次仿真
  根据sumocfg文件，设置不同的随机种子多次仿真，-n即次数。

python <SUMO_HOME>/tools/averageRuns.py example.sumocfg -n 100
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• 保存和加载仿真状态
• 随机种子

输出结果

• FCDoutput
• summary
• tripinfo
• fulloutput
• vtk
  输出VTK可视化软件支持的格式，可进行多种可视化的分析。
• lanechange
  输出仿真中车道变化的记录，包含车道变换的原因speedGain、strategic、cooperative、keepRight、sublane、traci等。
• SSM安全指标输出
• 边或节点数据输出
• xml2csv.py 将xml转成csv,脚本在tools下xml目录里
  https://sumo.dlr.de/docs/Tools/Xml.html#xml2csvpy

文件后缀名查询

sumo中所有类型的文件后缀名

demo

英国高速公路
交通流基本图实现

Traci

改变车速和换道等车辆状态