2010 城市交通流微观仿真 城市交通仿真平台（SUMO） 基于SUMO平台 SUMO是由德国宇航中心开发的，微观、连续的道路交通仿真架构和模型基 础，非常适合于道路交通仿真的研究人员使用，本文档介绍部分仿真理论后，主要介绍SUMO仿真平台的架构和使用方法 用 户 文 档 贵州大学计算机学院 中文信息处理实验室 联系人：韩光辉 邮箱：hanyankai@yeah.net 作者：韩光辉 贵州大学计算机学院NLPLAB 2011-12-15 版本：v1.3 前 言
本文档是本人在学习SUMO平台过程中的附带产物，文中内容均翻译自英文资源(英语不好，请多包涵)，这些英文资源有：SUMO软件包中自带的帮助文档，sourceforge站点的资源(sourceforge.net/apps/mediawiki/sumo/)，JSOM站点的内容，及其它一些网站资源。需要注意的是，作为开源平台，SUMO软件包在不断的更新，所以本文档中的内容有可能已经陈旧，或因软件修改使得原方法已不可行，请读者参考本文档时留意这个问题。
由于SUMO的开源性质，它可以降低人们研究交通流仿真的门槛，极大地方便了研究人员。但由于缺少中文资源，加上开源软件的共性问题，导致其使用难度较大，其在国内使用不多。之前一些人发邮件向我咨询有关SUMO的问题，由于本人已不再做交通方面的事情，现将先前在研究中积累的一些资料予以公开，希望对目前从事相关研究的人员有所帮助。
版权说明：
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城市交通仿真（SUMO）的概要信息
使用的模型：
(1)汽车运动模型：是由Stefan Krauss开发的微观、空间连续、时间离散的汽车流模型。 (2)用户分配模型：是由Christian Gawron开发的动态用户分配模型。 应用程序包(bin目录)介绍：
Activitygen:从网络中全部人群的描述来生成需求。 Dfrouter:使用探测器值构建车辆路径。
Duarouter:最短路径和动态用户均衡(DUE)计算，使用C. Gawron模型。 Jtrrouter:基于路口转弯比率的路径计算 Netgen:生成路网
Netconvert:导入并转换路网
Od2trips:导入O/D矩阵并转换为旅行路径 Polyconvert:导入多边形和兴趣点(POIs) Sumo:实现仿真
Sumo-gui:仿真的GUI界面
TraCITestClient: 探索与外部应用进行通信的可能性
目录
1.简介 ............................................................................................................................................... 8
1.1.交通仿真............................................................................................................................. 8
1.1.1.交通仿真分类 .......................................................................................................... 8 1.1.2.用户分配 .................................................................................................................. 8 1.2.SUMO概览 ......................................................................................................................... 8
1.2.1.特点.......................................................................................................................... 9 1.2.2.包含的应用 .............................................................................................................. 9 1.2.3.设计原则 ................................................................................................................ 10
2.基本使用...................................................................................................................................... 10
2.1.符号 .................................................................................................................................. 10 2.2.命令行............................................................................................................................... 10 2.2.应用程序参数 ................................................................................................................... 10 2.3.XML举例 .......................................................................................................................... 10 2.4.模式 .................................................................................................................................. 11 2.5.数据类型........................................................................................................................... 11 2.6.安装SUMO ....................................................................................................................... 11
2.6.1.安装二进制版本(windows平台) .......................................................................... 12 2.6.2.编译构建应用(Windows平台) ............................................................................. 12 2.6.3.构建文档 ................................................................................................................ 14
3.使用命令行程序 .......................................................................................................................... 14
3.1.基础 .................................................................................................................................. 14
3.1.1.开启命令行窗口 .................................................................................................... 14 3.1.2.从命令行使用SUMO程序 ................................................................................... 14 3.2.参数 .................................................................................................................................. 15
3.2.1.命令行下设置参数 ................................................................................................ 15 3.2.2.参数值类型 ............................................................................................................ 15 3.3.配置文件........................................................................................................................... 15
3.3.1.配置文件命名规范 ................................................................................................ 16 3.3.2.配置文件和命令行参数 ........................................................................................ 16 3.3.3.生成配置文件模板 ................................................................................................ 16 3.3.4.保存当前配置到文件 ............................................................................................ 16 3.4.通用参数........................................................................................................................... 17 4.仿真准备...................................................................................................................................... 17
4.1.所需数据........................................................................................................................... 17 4.2.最佳实践........................................................................................................................... 18 5.网络构建...................................................................................................................................... 18
5.1.SUMO道路网络 ............................................................................................................... 18 5.2.坐标系和对齐 ................................................................................................................... 19 5.3.使用自己的XML描述构建网络 ...................................................................................... 20 5.4.节点描述........................................................................................................................... 20 5.5.边的描述........................................................................................................................... 21
5.5.1.一般描述 ................................................................................................................ 21
5.5.2.定义允许的车辆类型 ............................................................................................ 23 5.5.3.路段定义 ................................................................................................................ 23 5.5.4.边类型描述 ............................................................................................................ 24 5.6.连接描述(Connection) ...................................................................................................... 25 5.7.手工构建路网案例 ........................................................................................................... 29 6.网络导入...................................................................................................................................... 31
6.1.OpenStreetMap格式的路网导入 .................................................................................... 31
6.1.1.导入路网 ................................................................................................................ 31 6.1.2.导入额外的多边形(如建筑物，河流等) ............................................................. 32 6.1.3.导入脚本(Scripts) .................................................................................................. 34 6.1.4.编辑OSM网络 ...................................................................................................... 34 6.2.NETCONVERT细节 ........................................................................................................... 34 6.3.NETCONVERT的输出 ........................................................................................................ 38 6.4.网络生成........................................................................................................................... 39 7.需求建模...................................................................................................................................... 39
7.1.SUMO的需求简介 ........................................................................................................... 39 7.2.车辆、车辆类型、路径的定义 ....................................................................................... 40
7.2.1.车辆类型 ................................................................................................................ 40 7.2.2.抽象车辆类别 ........................................................................................................ 41 7.2.3.车辆排量类别 ........................................................................................................ 42 7.2.4.可视化.................................................................................................................... 42 7.2.5.车辆跟驰模型 ........................................................................................................ 43 7.2.6.车辆和路径 ............................................................................................................ 44 7.2.7.车辆的出发和到达参数 ........................................................................................ 45 7.2.8.路径和车辆类型分布 ............................................................................................ 45 7.2.9.停车........................................................................................................................ 46 7.3.路由器的输入(内容) ........................................................................................................ 46
7.3.1.旅程定义 ................................................................................................................ 46 7.3.2.使用流定义 ............................................................................................................ 48 7.3.3.导入OD矩阵 ........................................................................................................ 51 7.3.4.描述街区 ................................................................................................................ 51 7.3.5.描述矩阵单元 ........................................................................................................ 52 7.3.6.分裂大型矩阵 ........................................................................................................ 52 7.3.7.处理破碎的数据 .................................................................................................... 52 7.3.8.随机路径 ................................................................................................................ 52 7.3.9.路径猜测 ................................................................................................................ 52 7.3.10.使用JtrRouter ...................................................................................................... 53 7.3.11.使用DfRouter ...................................................................................................... 54 7.3.12.使用ActivityGen .................................................................................................. 56 7.3.13.动态用户分配(DUA) ............................................................................................ 56
8.仿真 ............................................................................................................................................. 56
8.1.基本仿真定义 ................................................................................................................... 56 8.2.道路网络........................................................................................................................... 56 8.3.交通需求........................................................................................................................... 57