[發明專利]基于可變區域劃分的分布式交通仿真系統及仿真方法

有效

• 申請號: 201110443495.1
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102542106A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 王飛躍;劉勝;朱鳳華;熊剛
• 申請（專利權）人: 中國科學院自動化研究所
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G08G1/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明涉及信息技術行業模擬與仿真技術領域，尤其涉及一種基于可變區域劃分的分布式交通仿真系統及仿真方法。

背景技術

基于交通仿真的優化調度和控制被認為是優化車輛調度和信號控制方案、緩解交通擁堵的有效方法。大城市存在路網規模大、人車數量多的特點，因此通常將大區域劃分為多個小區域在多臺計算機上分布式并行仿真，以達到提高仿真運行速度的目的。

目前所有的分布式交通仿真的實現技術主要有面向服務的架構(Service?Oriented?Architecture，簡稱SOA)和高層體系架構(High?Level?Architecture，簡稱HLA)兩種，在區域劃分上均采用固定的區域劃分方式。由于大城市的潮汐交通的特點，人口在不同區域間流動，特定區域內人口數量隨時間變化，特定區域交通仿真的速度隨著該區域人口數量變化。

分布式仿真的實時速度取決于實時速度最慢的仿真服務器，采用固定區域劃分的分布式交通仿真方法由于不能根據區域人口變化動態調整仿真區域劃分，使得計算負載無法均衡，計算資源無法充分利用，仿真速度提高有限。

發明內容

(一)要解決的技術問題

為解決上述的一個或多個問題，本發明提供了一種分布式交通仿真系統及仿真方法，以均衡各仿真服務器的負載，充分利用其計算資源，提高整體仿真速度。

(二)技術方案

根據本發明的一個方面，提供了一種分布式交通仿真系統，該分布式交通仿真系統包括：區域劃分服務器，用于提供路網文件及對應N個時間段的區域劃分方案；區域協調服務器，與所述區域劃分服務器相連接，用于根據所述路網文件生成全路網模型，對所述N個時間段中的每一個時間段，將所述全路網模型由該時間段對應的區域劃分方案進行分解，生成M個區域路網模型，并將該區域路網模型分發至相應的區域仿真服務器；區域仿真服務器群，由M臺區域仿真服務器組成；該M臺仿真服務器中的每一臺仿真服務器均與所述區域協調服務器相連接，用于在所述N個時間段中的每一個時間段，根據該時間段的所轄區域的區域路網模型進行交通仿真。

根據本發明的另一個方面，提供了一種分布式交通仿真方法。該分布式仿真方法包括：步驟A，區域劃分服務器生成對應不同時間段的區域劃分方案序列，存儲該區域劃分方案序列及路網文件；步驟B，區域協調服務器根據所述路網文件生成全路網模型，對所述N個時間段中的每一個時間段，將所述全路網模型由該時間段對應的區域劃分方案進行分解，生成M個區域路網模型，并將該區域路網模型分發至相應的區域仿真服務器；步驟C，區域仿真服務器群中的第m臺仿真服務器，對于所述N個時間段中的第n個時間段，根據該時間段的所轄區域的區域路網模型進行交通仿真，所述m＝1，2，……，M，所述n＝1，2，......，N。

(三)有益效果

綜上所述，本發明基于可變區域劃分的分布式交通仿真系統及仿真方法具有以下有益效果：

(1)相對于現有方法，采用可變區域劃分方法，讓區域劃分適應人口潮汐流動而變動，避免了人口潮汐流動造成的仿真服務器負載不平衡問題，提高了分布式仿真運行速度；

(2)提高了仿真速度之后，將使得基于仿真的大城市交通優化調度與控制成為可能。

附圖說明

圖1為本發明實施例分布式交通仿真系統的架構示意圖；

圖2為本發明實施例分布式交通仿真方法的實現流程圖；

圖3為本發明實施例分布式交通仿真方法的數據流程圖；

圖4為對本發明實施例分布式交通仿真方法進行驗證試驗時采用的路網圖；

圖5為對本發明實施例分布式交通仿真方法進行驗證試驗時對路網按時段的區域分解圖。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，并參照附圖，對本發明進一步詳細說明。雖然本文可提供包含特定值的參數的示范，但應了解，參數無需確切等于相應的值，而是可在可接受的誤差容限或設計約束內近似于所述值。

本發明中，按照將一個長的時間段劃分為多個連續的短時間段，在短時間段內人車在路網上分布的變化比總的時間段內人車分布變化小得多。在每個短時間段內，依據人車分布規律采用一種區域劃分方案，減小區域間人車數在時間段上的變化，達到平衡各仿真服務器負載的目的。