[发明专利]一种基于matlab的sumo城市交通仿真及车流量控制方法

说明书

本发明公开一种基于matlab的sumo城市交通仿真及车流量控制方法，该方法是基于实测路口数据，通过修改从OSM中下载的网络，使用matlab对已考察路口的数据进行分析处理并生成转弯率文件和车辆文件，从而实现sumo网络车流量的精准建模。本发明方法解决了因为网络以及数据量过大从而使网络建模复杂，使建模的效率低下的问题。

技术领域

本发明涉及城市交通仿真模型领域，尤其涉及一种基于matlab的sumo城市交通仿真及车流量控制方法。

背景技术

随着城市化进程的加快，使得城市的交通网络日益复杂化，给城市发展带来了窘困，未有效的制订城市的发展规划有必要对城市交通网络进行建模以及复现其交通流量。同时对交通网络建模以及其车流量控制可以为自动驾驶提供模型。然而目前网络建模主要是对单路口进行建模，或是通过分别设置节点和路段以及红绿灯文件来建立网络，但该方法使得实地考察数据量和建模数据量都扩大。同时在使用sumo进行城市网络建模时需要转弯率文件，车辆文件，但这两个文件的数据量特别大，如果人工进行编辑需要消耗大量的时间、出错率较高，同时转弯率文件和车辆文件都具有各自特定的格式，因此使用matlab对实地考察的数据进行处理生成转弯率文件和车辆文件可以大幅的减少出错概率以及人工编辑所消耗的时间。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于matlab的sumo城市交通仿真及车流量控制方法。

本发明采用的技术方案是：

一种基于matlab的sumo城市交通仿真及车流量控制方法，使用sumo网络建模需要有以下的子文件：网络文件*.net.xml、车辆文件*.flows.xml、转弯率文件*.turns.xml、附加文件*.add.xml和配置文件*.cfg.xml。构建网络模型和车辆模型的步骤如下：

S1.实地考察获取道路及主要路口车量信息，并进行完善和补充形成记录起始时间相同且每隔指定时间均有一次记录的考察数据，计算出各个路口转弯率以及每隔指定时间各个道路通过的车辆数，将每一个路口制成一个excel文件，该方法包括如下步骤：

S1-1.实地考察主要的路口，记录车道数，红绿灯变化规律，并记录每隔指定时间内各个道路在一个周期内驶出的车量数。

S1-2.对实地考查路口的车量数进行整理补充和完善，使每隔指定时间间隔都有一次记录，对于之前没有记录的时间节点令前后时间节点的平均值计入。同时计算出各个时间间隔内各个道路的转弯率及离开道路的车辆总量，制做成excel表格。

S2.使用netedit对从OpenStreetMap中导出指定市区的城市网络进行修改。使用命令netconvert命令输出所需要的网络文件。使用sumo中自带的netedit对网络进行修改，删除不必要的道路及建筑，然后依次修改车道数，节点性质，红绿灯变化规律。

S3.通过matlab读取实地考察数据的每一个excel文件，生成用于测试网络是否已经达到要求所需的车辆文件和主要路口的转弯率文件，同时配置转弯率文件中非主要路口转弯率以及终点路段，路口的转弯率文件包括主要路口转弯率和非主要路口的转弯率以及终点路段。生成转弯率文件的步骤如下：

S3-1.通过matlab代码读取每一个实地考察数据的excel文件。

S3-2.判断数据是否为时间节点；是则，读取该时间节点下所有进入路口道路的id属性，同时读取每个进入路口道路所对应的左转直行右转的各个驶出路口道路的id属性以及对应的概率，将对应的时间节点，进入路口道路id属性，驶出路口道路id属性以及对应的转弯率按照转弯率文件格式写入该路口转弯率文件，则继续寻找下一个时间节点；否则，继续寻找时间节点；

S3-3.将各个路口转弯率文件按照时间顺序整理到一个转弯率文件中；