# SUMO 仿真建模

SUMO 仿真建模

作者说：作者研究SUMO软件一年有余了，从sumoV0.32版本开始，到现阶段的version 1.3.0，其中遇到很多坑，走过很多弯路，回想这一年的摸索，也有了一点心得体会和日常积累。同时在这过程中，发现靠谱的sumo技术帖子凤毛麟角，只能通过用户手册去一点一点的理解。为方便广大交通从业者使用sumo，我会专注写关于SUMO软件的一些技术帖子，和大家共同交流探讨。

公众号打算系统介绍一下SUMO软件的使用。公众号系列文章将以一个典型交叉口为例，从静态路网建模，交通需求加载，信号方案生成，到嵌入经典交通控制算法，A信控I算法，一步一步深入全面介绍sumo的知识。在此之后，公众号会横向拓展介绍，静态路网建模…AI信控算法的多种实现方式。最后，介绍大家可能接触不多，但是很重要的知识，如：仿真加速，并行仿真，仿真服务web可视化，仿真场景重现，中观与微观一体化仿真，大规模路网实时在线仿真等技术要点。最后呈现一个大规模在线实时仿真的demo。
作者提示：sumo运行环境： win10+sumoV1.2.0+python3.7

1. SUMO 软件安装
   官网提供Windows和Linux版本
   软件包网址：http://sumo.sourceforge.net/userdoc/Downloads.html
   windos 下载： sumo-win64-1.3.1.msi 下载后直接安装就可以了。
   Linux 根据自己的系统选择，如ubantu，centos.
2. 静态路网建模
   首先声明，sumo官方提供类似于vissim的一个可视化的路网建模工具NETEdit。大家可以用它搭建简单的仿真路网。本文介绍脚本形式搭建路网文件,前期阶段会稍微用到一点netedit工具，方便初学者使用，后期将完全抛弃netedit。
3. 本篇公众号将介绍一个简单的十字交叉口仿真文件，并加载随机流量的案例。

首先介绍sumo中一个仿真模型的文件结构：更多信息：http://sumo.sourceforge.net/userdoc/Networks/PlainXML.html#joining_nodes

​ sumo中一个路网文件，分为路网net文件和交通需求（路径）route文件。

net文件由node文件和edge文件组成。其中node表示节点，如一个交叉口。

关系如下：

​ 现在我们新建一个十字交叉口0，平面坐标为（0m,0m），其东西南北四个进口方向的边缘节点分别为东边缘节点，结合交叉口的示意图，介绍sumo中节点（node.xml）和路段文件(edge.xml)的格式：

1、编写node.xml文件,文件名test.nod.xml

<nodes> 

  <node id="0" x="0.0" y="0.0" type="traffic_light"/> 

  <node id="1" x="500.0" y="0.0" type="priority"/> 
  <node id="2" x="-500.0" y="0.0" type="priority"/> 
  <node id="3" x="0.0" y="-500.0" type="priority"/> 
  <node id="4" x="0.0" y="+500.0" type="priority"/> 

nodes> 

指定节点类型为信控交叉口，节点属性设置为type=“traffic_light”，sumo自身会根据交叉口车道等信息，计算出一个默认的信控配时方案。后续文章会详细介绍sumo中的信控方案格式和常用操作技巧。更多关于节点的信息：https://sumo.dlr.de/docs/Networks/PlainXML.html#node_descriptions。

2、编写edge.xml文件,文件名及后缀test.edge.xml

<edges>

  <edge id="0_1" from="1" to="0" priority="2" numLanes="3" speed="11.11"/>
  <edge id="0_2" from="2" to="0" priority="2" numLanes="3" speed="11.11"/>
   <edge id="0_3" from="3" to="0" priority="2" numLanes="3" speed="11.11"/>
    <edge id="0_4" from="4" to="0" priority="2" numLanes="3" speed="11.11"/>   
    
  <edge id="1_2" from="0" to="1" priority="3" numLanes="3" speed="13.89"/>
  <edge id="2_1" from="0" to="2" priority="3" numLanes="3" speed="13.89"/>
  <edge id="3_4" from="0" to="3" priority="3" numLanes="3" speed="13.89"/>
  <edge id="4_3" from="0" to="4" priority="3" numLanes="3" speed="13.89"/>

edges>

​edge即为交通上的道路，路段。指定路段的起始节点和终止节点，并设置路段的优先级，车道数，车道限速（m/s）等属性.更多信息：https://sumo.dlr.de/docs/Networks/PlainXML.html#edge_descriptions 。

3、利用netconvert工具生成net.xml文件

netconvert --node-files=test.nod.xml --edge-files=test.edg.xml --output-file=test.net.xml

可在当前仿真文件所在目录下，打开cmd窗口，运行以上命令。netconvert工具的更多信息：https://sumo.dlr.de/docs/Networks/PlainXML.html#edge_descriptions 这个命令非常好用，可以好好研究一下。运行以上命令后，得到test.net.xml文件，我们通过netedit打开该文件，看到见下图所示，可以根据需要稍微修改一下连接器（交叉口进口道的车道类型，修改车道类型参考信息：https://sumo.dlr.de/docs/NETEDIT.html）

net文件截图（netedit打开）如需要手动修改一下车道类型，左直右等连接器

这里简单介绍一下如何利用netedit工具修改连接器：见下图三步走：

step1: 选中1所示图标

step2：选中（鼠标左键点击）索要修改的车道，比如图中2所示。此时路网颜色如图上所示：绿色表示当前联通的连接器，深绿表示可以联通，但是当前未联通，红色表示冲突。

step3：加入我们想去掉2车道的掉头连接器，则鼠标左键选中掉头所联通的车道（图中对应的是3）即可。

4、生成route.xml文件, 文件名：test.rou.xml

和生成net.xml一样，途径有很多，这里先介绍一个工具：randomtrips.py工具

工具地址：安装目录/tools下。更多信息https://sumo.dlr.de/docs/Tools/Trip.html#randomtripspy

例子：

python randomTrips.py -n test.net.xml -r route.rou.xml

具体的参数可以查看使用文档，或者 命令行：python randomTrips.py -h

5、直接运行sumo仿真文件或者生成配置文件
命令行运行仿真：

sumo-gui -n test.net.xml -r test.rou.xml     (gui界面手动控制仿真开启关闭)

sumo-gui -n test.net.xml -r test.rou.xml -S True -Q True (gui界面自动控制仿真开启关闭)

tips: 命令行模式可以控制仿真自动开始和结束，命令选项为 -S True -Q True。更多信息：https://sumo.dlr.de/docs/SUMO.html

• 命令行保存生成配置文件

sumo  -n test.net.xml -r test.rou.xml -C test.sumocfg

• 手写配置文件test.sumocfg，运行仿真
  配置文件也是一个xml，格式如下：

<configuration>
    <input>
        <net-file value="test.net.xml"/>
        <route-files value="test.rou.xml"/>
    input>
    
    <processing>
        <begin value="0"/> 
        <end  value="3600"/>
    processing>
    
configuration>

其他

    本人将致力于SUMO软件先关技术贴的写作交流，大家觉得有用，可以关注我的个人公众号，随时交流。公众号名：**林大的日常**