Sumo 单个交叉口仿真实例
实验目的
根据交通调查所得交通量等数据，使用 Sumo 仿真一个交叉口。具体需求为：
- 仿真时间内交通量的变化。要求仿真的时间为 7:00-19:00，共12h，其中包括两个交通量高峰时段，分别为 7:00-9:00 和 17:00-19:00，其余时段 9:00-17:00 为平峰时段。高峰时段和平峰时段的小时交通量不相同，需要将仿真时间分段处理。
- 仿真时间内信号配时方案的切换。在所需仿真时间内，共有两种交叉口信号配时方案，分别为高峰时段配时方案和平峰时段配时方案。在高峰时段的仿真中，应采用高峰时段的方案，平峰时段同理。
- 交叉口某个车流的时空图绘制。
实验环境
- win10
- sumo 1.8
- python 3.8 (matplotlib)
仿真准备
仿真配置文件 mybs.sumocfg
在 sumocfg 文件中，除了必须的 net 文件和 rou 文件，还有 additional 文件，这个文件用信号灯的切换。
<configuration xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://sumo.dlr.de/xsd/sumoConfiguration.xsd">
<input>
<net-file value="mybs.net.xml"/>
<route-files value="mybs.rou.xml"/>
<additional-files value="output_alllight.add.xml"/>
input>
<time>
<begin value="0"/>
<end value="43200"/>
time>
configuration>
路网文件 mybs.net.xml
net 文件需要使用 netedit.exe 工具手绘一个十字交叉口。并对交叉口渠化方案进行绘制，设置路段限速值，设置信号配时方案。
车流文件 mybs.rou.xml
rou 文件为交叉口路段加载车流。根据要求，分三个时段进行车流加载，分别输入每个 flow 的小时交通量，并为每个 flow 设置 route，开始时间 begin 和结束时间 end。根据观测得到的速度数据，为车流设置与车辆运动相关的参数。其中，sigma 与驾驶人操作的随机性有关，length 为车辆长度，minGap 为停车时车辆之间的间隔，maxSpeed 为最大速度，speedFactor 和 speedDev 为控制车速随机的相关参数。
<routes>
<vType id="MorningHighEast" sigma="0.5" length="5" minGap="0.5" maxSpeed="14" speedFactor="1.2" speedDev="0.1" />
<vType id="MorningHighWest" sigma="0.5" length="5" minGap="0.5" maxSpeed="15" speedFactor="1.2" speedDev="0.1" />
<vType id="MorningHighSouth" sigma="0.5" length="5" minGap="0.5" maxSpeed="17" speedFactor="1.2" speedDev="0.1" />
<vType id="MorningHighNorth" sigma="0.5" length="5" minGap="0.5" maxSpeed="13" speedFactor="1.2" speedDev="0.1" />
<vType id="FlatEast" sigma="0.5" length="5" minGap="0.5" maxSpeed="16" speedFactor="1.2" speedDev="0.1" />
<vType id="FlatWest" sigma="0.5" length="5" minGap="0.5" maxSpeed="16" speedFactor="1.2" speedDev="0.1" />
<vType id="FlatSouth" sigma="0.5" length="5" minGap="0.5" maxSpeed="19" speedFactor="1.2" speedDev="0.1" />
<vType id="FlatNorth" sigma="0.5" length="5" minGap="0.5" maxSpeed="15" speedFactor="1.2" speedDev="0.1" />
<vType id="EveningHighEast" sigma="0.5" length="5" minGap="0.5" maxSpeed="15" speedFactor="1.2" speedDev="0.1" />
<vType id="EveningHighWest" sigma="0.5" length="5" minGap="0.5" maxSpeed="12" speedFactor="1.2" speedDev="0.1" />
<vType id="EveningHighSouth" sigma="0.5" length="5" minGap="0.5" maxSpeed="18" speedFactor="1.2" speedDev="0.1" />
<vType id="EveningHighNorth" sigma="0.5" length="5" minGap="0.5" maxSpeed="14" speedFactor="1.2" speedDev="0.1" />
<route edges="-gneE2 -gneE12 gneE14 gneE3"/>
flow>
<route edges="-gneE2 -gneE12 gneE13 gneE0 -gneE22"/>
flow>
<route edges="-gneE2 gneE16 gneE1 gneE19 gneE20"/>
flow>
<route edges="-gneE3 -gneE14 gneE12 gneE2"/>
flow>
<route edges="-gneE3 -gneE14 gneE11 gneE1 gneE19 gneE20"/>
flow>
<route edges="-gneE3 gneE18 gneE0 -gneE22"/>
flow>
<route edges="--gneE22 -gneE0 -gneE13 gneE11 gneE1 gneE19 gneE20"/>
flow>
<route edges="--gneE22 -gneE0 -gneE13 gneE14 gneE3"/>
flow>
<route edges="--gneE22 -gneE0 gneE15 gneE2"/>
flow>
<route edges="-gneE20 -gneE19 -gneE1 -gneE11 gneE13 gneE0 -gneE22"/>
flow>
<route edges="-gneE20 -gneE19 -gneE1 -gneE11 gneE12 gneE2"/>
flow>
<route edges="-gneE20 -gneE19 -gneE1 gneE17 gneE3"/>
flow>
<route edges="-gneE2 -gneE12 gneE14 gneE3"/>
flow>
<route edges="-gneE2 -gneE12 gneE13 gneE0 -gneE22"/>
flow>
<route edges="-gneE2 gneE16 gneE1 gneE19 gneE20"/>
flow>
<route edges="-gneE3 -gneE14 gneE12 gneE2"/>
flow>
<route edges="-gneE3 -gneE14 gneE11 gneE1 gneE19 gneE20"/>
flow>
<route edges="-gneE3 gneE18 gneE0 -gneE22"/>
flow>
<route edges="--gneE22 -gneE0 -gneE13 gneE11 gneE1 gneE19 gneE20"/>
flow>
<route edges="--gneE22 -gneE0 -gneE13 gneE14 gneE3"/>
flow>
<route edges="--gneE22 -gneE0 gneE15 gneE2"/>
flow>
<route edges="-gneE20 -gneE19 -gneE1 -gneE11 gneE13 gneE0 -gneE22"/>
flow>
<route edges="-gneE20 -gneE19 -gneE1 -gneE11 gneE12 gneE2"/>
flow>
<route edges="-gneE20 -gneE19 -gneE1 gneE17 gneE3"/>
flow>
<route edges="-gneE2 -gneE12 gneE14 gneE3"/>
flow>
<route edges="-gneE2 -gneE12 gneE13 gneE0 -gneE22"/>
flow>
<route edges="-gneE2 gneE16 gneE1 gneE19 gneE20"/>
flow>
<route edges="-gneE3 -gneE14 gneE12 gneE2"/>
flow>
<route edges="-gneE3 -gneE14 gneE11 gneE1 gneE19 gneE20"/>
flow>
<route edges="-gneE3 gneE18 gneE0 -gneE22"/>
flow>
<route edges="--gneE22 -gneE0 -gneE13 gneE11 gneE1 gneE19 gneE20"/>
flow>
<route edges="--gneE22 -gneE0 -gneE13 gneE14 gneE3"/>
flow>
<route edges="--gneE22 -gneE0 gneE15 gneE2"/>
flow>
<route edges="-gneE20 -gneE19 -gneE1 -gneE11 gneE13 gneE0 -gneE22"/>
flow>
<route edges="-gneE20 -gneE19 -gneE1 -gneE11 gneE12 gneE2"/>
flow>
<route edges="-gneE20 -gneE19 -gneE1 gneE17 gneE3"/>
flow>
routes>
附加文件 output_alllight.add.xml
add 文件用于按要求改变信号灯状态。add 文件中有两个信号配时方案，一个是高峰时期配时方案 High，一个是平峰时期配时方案 Flat。根据要求，切换为 High 配时的时间为 0s 和 36001s，切换为 Flat 配时的时间为 7201s。
<additional xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xsi:noNamespaceSchemaLocation="http://sumo.dlr.de/xsd/additional_file.xsd">
<tlLogic id="gneJ9" type="static" programID="High" offset="0">
<phase duration="40" state="GGGrrrrrGGGrrrrr"/>
<phase duration="3" state="YYYrrrrrYYYrrrrr"/>
<phase duration="20" state="rrrGGrrrrrrGGrrr"/>
<phase duration="3" state="rrrYYrrrrrrYYrrr"/>
<phase duration="42" state="rrrrrrrrrrrrrGGG"/>
<phase duration="3" state="rrrrrrrrrrrrrYYY"/>
<phase duration="31" state="rrrrrGGGrrrrrrrr"/>
<phase duration="3" state="rrrrrYYYrrrrrrrr"/>
tlLogic>
<tlLogic id="gneJ9" type="static" programID="Flat" offset="0">
<phase duration="19" state="rrrrrrrrGGGGGrrr"/>
<phase duration="3" state="rrrrrrrrGGGYYrrr"/>
<phase duration="23" state="GGGrrrrrGGGrrrrr"/>
<phase duration="3" state="GGGrrrrrYYYrrrrr"/>
<phase duration="19" state="GGGGGrrrrrrrrrrr"/>
<phase duration="3" state="YYYYYrrrrrrrrrrr"/>
<phase duration="27" state="rrrrrrrrrrrrrGGG"/>
<phase duration="3" state="rrrrrrrrrrrrrYYY"/>
<phase duration="27" state="rrrrrGGGrrrrrrrr"/>
<phase duration="3" state="rrrrrYYYrrrrrrrr"/>
tlLogic>
<WAUT startProg="High" id="w1">
<wautSwitch to="Flat" time="7201"/>
<wautSwitch to="High" time="36001"/>
WAUT>
<wautJunction junctionID="gneJ9" wautID="w1">wautJunction>
additional>
开始仿真
方法一
将以上四个文件放在同一个文件夹下，并在命令行中切换到该文件夹，输入：
sumo -c mybs.sumocfg
如果想要看到可视化界面，则输入：
sumo-gui -c mybs.sumocfg
方法二
同样，将以上四个文件放在同一个文件夹下，并在命令行中切换到该文件夹，输入：
sumo -c mybs.sumocfg -a output_alllight.add.xml
如果想要看到可视化界面，则输入：
sumo-gui -c mybs.sumocfg -a output_alllight.add.xml
如果使用这种方法，那么在 sumocfg 文件中，就不需要写这行代码：
<additional-files value="output_alllight.add.xml"/>
（实际这两种方法是一样的，只不过刚开始只会在命令行中输入 -a 来调用 add 文件，后来才学会像方法一那样在仿真开始之前就把 add 文件写在 sumocfg 的文件 中，这里记录一下）
绘制时空图（车辆轨迹图）
在 sumocfg 中，将仿真时间改为 300s。（仿真太久车辆轨迹太多，影响绘图效果）
然后，同样在命令行中，将目录切换为你存放文件的目录，输入命令：
sumo -c mybs.sumocfg -a output_alllight.add.xml --fcd-output fcd.xml
接下来是绘图命令：
python38 D:\sumo\tools\plot_trajectories.py fcd.xml -t td -o plot.png -s
绘制效果如图
如果想看的更清楚，可以只绘制一条车流的时空图，使用 --filter-route 选项过滤路径：
python38 D:\sumo\tools\plot_trajectories.py fcd.xml -t td -o plot.png -s --filter-route -gneE2,-gneE12,gneE14,gneE3
绘制效果如图
绘图命令选项
选项 -t (–trajectory-type) 支持多种不同的绘图风格:
td: time vs distance
ts: time vs speed
ta: time vs acceleration
ds: distance vs speed
da: distance vs acceleration
当选项 -s 被设置，将打开一个交互图，允许通过各自的线路来识别车辆。
选项 --filter-route EDGE1,EDGE2,… 将只绘制包含给定边集的轨迹。