[发明专利]基于可变区域划分的分布式交通仿真系统及仿真方法

说明书

技术领域

本发明涉及信息技术行业模拟与仿真技术领域，尤其涉及一种基于可变区域划分的分布式交通仿真系统及仿真方法。

背景技术

基于交通仿真的优化调度和控制被认为是优化车辆调度和信号控制方案、缓解交通拥堵的有效方法。大城市存在路网规模大、人车数量多的特点，因此通常将大区域划分为多个小区域在多台计算机上分布式并行仿真，以达到提高仿真运行速度的目的。

目前所有的分布式交通仿真的实现技术主要有面向服务的架构(Service Oriented Architecture，简称SOA)和高层体系架构(High Level Architecture，简称HLA)两种，在区域划分上均采用固定的区域划分方式。由于大城市的潮汐交通的特点，人口在不同区域间流动，特定区域内人口数量随时间变化，特定区域交通仿真的速度随着该区域人口数量变化。

分布式仿真的实时速度取决于实时速度最慢的仿真服务器，采用固定区域划分的分布式交通仿真方法由于不能根据区域人口变化动态调整仿真区域划分，使得计算负载无法均衡，计算资源无法充分利用，仿真速度提高有限。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为解决上述的一个或多个问题，本发明提供了一种分布式交通仿真系统及仿真方法，以均衡各仿真服务器的负载，充分利用其计算资源，提高整体仿真速度。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种分布式交通仿真系统，该分布式交通仿真系统包括：区域划分服务器，用于提供路网文件及对应N个时间段的区域划分方案；区域协调服务器，与所述区域划分服务器相连接，用于根据所述路网文件生成全路网模型，对所述N个时间段中的每一个时间段，将所述全路网模型由该时间段对应的区域划分方案进行分解，生成M个区域路网模型，并将该区域路网模型分发至相应的区域仿真服务器；区域仿真服务器群，由M台区域仿真服务器组成；该M台仿真服务器中的每一台仿真服务器均与所述区域协调服务器相连接，用于在所述N个时间段中的每一个时间段，根据该时间段的所辖区域的区域路网模型进行交通仿真。

根据本发明的另一个方面，提供了一种分布式交通仿真方法。该分布式仿真方法包括：步骤A，区域划分服务器生成对应不同时间段的区域划分方案序列，存储该区域划分方案序列及路网文件；步骤B，区域协调服务器根据所述路网文件生成全路网模型，对所述N个时间段中的每一个时间段，将所述全路网模型由该时间段对应的区域划分方案进行分解，生成M个区域路网模型，并将该区域路网模型分发至相应的区域仿真服务器；步骤C，区域仿真服务器群中的第m台仿真服务器，对于所述N个时间段中的第n个时间段，根据该时间段的所辖区域的区域路网模型进行交通仿真，所述m＝1，2，……，M，所述n＝1，2，......，N。

(三)有益效果

综上所述，本发明基于可变区域划分的分布式交通仿真系统及仿真方法具有以下有益效果：

(1)相对于现有方法，采用可变区域划分方法，让区域划分适应人口潮汐流动而变动，避免了人口潮汐流动造成的仿真服务器负载不平衡问题，提高了分布式仿真运行速度；

(2)提高了仿真速度之后，将使得基于仿真的大城市交通优化调度与控制成为可能。

附图说明

图1为本发明实施例分布式交通仿真系统的架构示意图；

图2为本发明实施例分布式交通仿真方法的实现流程图；

图3为本发明实施例分布式交通仿真方法的数据流程图；

图4为对本发明实施例分布式交通仿真方法进行验证试验时采用的路网图；

图5为对本发明实施例分布式交通仿真方法进行验证试验时对路网按时段的区域分解图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于所述值。

本发明中，按照将一个长的时间段划分为多个连续的短时间段，在短时间段内人车在路网上分布的变化比总的时间段内人车分布变化小得多。在每个短时间段内，依据人车分布规律采用一种区域划分方案，减小区域间人车数在时间段上的变化，达到平衡各仿真服务器负载的目的。