[发明专利]基于面向服务架构的分布式交通仿真平台及其仿真方法

说明书

技术领域

本发明属于分布式交通仿真领域，具体涉及面向服务架构(Service-Oriented  Architecture，SOA)、多智能体、数据库和分布式仿真等技术。

背景技术

鉴于交通系统的复杂性，基于交通仿真的优化成为交通信号优化控制的主要方法之一。 它大大减少了在评估交通系统时对数学公式或物理模型的解算所造成的负担，大大降低了现 场试验的要求，为科研工作者提供了一种节约时间、节省费用、安全可行的研究手段。分布 式交通仿真主要研究如何将对大规模路网的复杂仿真过程分成许多较小的部分，并将它们分 配到多个计算机上并行处理，最后综合这些处理结果得到最终的仿真结果，可以大幅提高仿 真的速度和效率。

分布式交通仿真平台往往包括新模块的开发与已有模块的集成。新旧模块在开发语言、 传输协议、软硬件平台等技术方面会有所不同，要求仿真系统具有较高的异构性。此外，随 着信息化建设的不断发展，不同应用系统之间的交互日益频繁，要求分布式系统各个模块具 有较好的可重用性。目前分布式仿真平台主要采用HLA(High Level Architecture)规范， 然而其重用性受限于特定的仿真支撑平台(RTI平台)，与其它领域技术和标准脱节。虽然 WebService提供了良好的标准服务接口，然而与J2EE或.NET平台结合的传统开发模式各 自只能选择EJB(Enterprise JavaBean)或.NET语言的组件实现方式，异构性较差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种基于面向服务架构的分布式交通仿真装置，以解决传统 分布式交通仿真存在的上述各种问题，提高系统的异构性，灵活性与模块的可重用性，降低 系统的开发难度。

基于面向服务架构的分布式交通仿真装置包括4个组成部分：用户界面、协调仿真多智 能体、数据服务中心与仿真资源；其中，用户界面包括仿真客户端和数据维护客户端；协调 仿真多智能体包括交互智能体、路网生成智能体、协调智能体、仿真结果处理智能体与区域 仿真模块，区域仿真模块由VC区域仿真模块组成；数据服务中心包括Hibernate ORM子 模块(ORM即Object/Relation Mapping，对象-关系数据库映射)、数据生成子模块和数 据调遣子模块；仿真资源是Oracle数据库；

用户界面中的仿真客户端通过访问协调仿真多智能体中的交互智能体的仿真启动服务， 下达仿真任务，并在仿真过程中通过交互智能体的仿真数据获取服务，获得最终的统计数据 结果和实时仿真结果，并将其显示；

用户界面中的数据维护客户端，用来完成路网数据与交通信号控制器参数的添加、修改、 查询与删除；

协调仿真多智能体中的交互智能体，连接着仿真客户端与协调智能体、仿真结果处理智 能体、区域仿真模块以及数据服务中心，向外提供仿真启动、仿真数据获取与仿真结果上传 三个服务；交互智能体接受仿真任务，根据仿真任务，确定仿真区域以及参与仿真的区域仿 真模块中的VC区域仿真模块，并调用数据服务中心的数据生成子模块的服务，然后等区域 仿真路网数据准备完毕后初始化VC区域仿真模块，当所有的VC区域仿真模块初始化结束 后，仿真启动服务开始调用协调仿真多智能体中的协调智能体的协调初始化服务，并在仿真 过程中接收协调仿真多智能体中的仿真结果处理智能体通过仿真结果上传服务，上传的实时 仿真结果；

仿真结果处理智能体，提供实时结果上传服务与统计结果生成服务；各VC区域仿真模 块调用仿真结果处理智能体的实时结果上传服务，向仿真结果处理智能体更新本周期的仿真 实时信息，而仿真结果处理智能体通过仿真结果上传服务，上传实时仿真结果给交互智能体；

协调智能体，向外提供协调初始化服务，内部包括协调判定服务与信号调整服务；协调 智能体的协调初始化服务被调用时，首先开辟多个线程，接着循环执行线程调用各VC区域 仿真模块的周期仿真服务，并在每一个仿真周期中根据上一周期仿真结果判断是否需要区域 间协调，若当前仿真周期无需进行区域间协调，则协调智能体继续调用VC区域仿真模块的 周期仿真服务，实现给定周期内的区域交通仿真，若当前仿真周期需要进行区域间协调，则 协调智能体调用信号调整服务进行决策；