[发明专利]一种基于SUMO仿真的车辆疏散方案生成与可视化方法

说明书

一种基于SUMO仿真的车辆疏散方案生成与可视化方法，包括：首先构建仿真所需的路网，调整路网参数至与现实世界一致，设置疏散环境的初始参数；其次读取路网数据，筛选、分类并生成数据对象；然后根据不同计算方法生成疏散路径；之后根据疏散路径生成车辆路径文件；最终借助SUMO和浏览器可视化展示车辆疏散的仿真流程，并且能查询实时仿真细节和查看仿真结果。本发明能够利用更贴近现实世界的路网参数，考虑到更多的疏散影响因素，如等待时间，以多种方法生成车辆的疏散路径；并且借助SUMO和浏览器对车辆仿真的细节进行可视化、实时查询、结果查询。

技术领域

本发明涉及交通仿真技术领域，包含一种考虑时间因素的车辆疏散方案生成方法，和一种利用SUMO仿真对方案进行可视化、预估的方法。

背景技术

应急交通疏散问题是指在城市发生突发公共事件时，通过道路将待疏散区域的人群和交通流疏散至安全区域，以避免或减少因紧急情况而造成的人员伤亡和财产损失。突发公共事件的定义是：突然发生，造成或者可能造成重大人员伤亡、财产损失、生态环境破坏和严重社会危害，危及公共安全的紧急事件。由于其发生快、损害大以及损害程度会随时间持续扩大的特性，应急交通疏散问题的解决目标通常是在尽可能短的时间内完成人员及交通流的疏散过程。车流仿真是指利用计算机技术，对车辆流在真实路网上转移时产生的动作进行计算并模拟显示，它是交通仿真的一个重要分支。

国内对于突发公共事件的应急疏散预案体系已经初步建立起来，但研究起步相对国外略晚，对突发公共事件的应急预案评价的研究仍处于起步阶段。一方面，虽然近年来有更多的学者开始研究道路网上的交通流疏散问题，但是国内的大多数研究还是集中在建筑物内的人群疏散问题。另一方面，大多数预案内容缺乏检验，无法验证其实用性、可行性。本发明提出了一种基于SUMO仿真的车辆疏散方案生成与可视化方法，利用接近真实的地图数据资源，在考虑到距离、速度、等待时间因素情况下生成车辆疏散方案，然后利用SUMO仿真对方案进行可视化从而实现模拟预估的目的。

发明内容

本发明的目的主要针对上述应急疏散方案的局限性，提出一种基于SUMO仿真的车辆疏散方案生成与可视化方法。旨在考虑到距离、时间、车辆速度多方面要素生成车辆应急疏散方案，并利用SUMO仿真及其接口对疏散过程实现可视化，并通过仿真结果选择最优的车辆疏散方案。

本发明的一种基于SUMO仿真的车辆疏散方案生成与可视化方法，包括以下步骤：

S1.构建仿真所需的路网，设置初始参数；

S2.读取路网数据，筛选、分类并生成数据对象；

S3.利用步骤S1的初始参数和步骤S2的数据对象，计算车辆应急疏散方案；

S4.根据步骤S3疏散方案生成车辆路径文件，以实时调控方式进行仿真跟踪。

步骤S1包含如下步骤：

S1.1.使用所需路网的经纬度左、下、右、上边界值lng_l、lat_b、lng_r、lat_t(以地理坐标系为单位)，在开源地图网站OpenStreetMap的公开接口下载路网数据；

S1.2.使用SUMO内置的netconvert组件转换路网数据格式，再使用netedit组件将路口的连接关系修正至与真实世界相同，并输入真实环境的道路平均速度、交通灯变换模式等参数；

S1.3.设置仿真的初始参数(均以米或米每秒为单位)，其中包括：路网数据；疏散起始点 P＝{p₁,p₂,...,p_n}，其中表示取正整数，疏散半径d_r；疏散车辆数量num_v；并指定疏散方案生成方法；其中，本发明的疏散方案生成方法共四种，如表1所示：

表1