SUMO入门(八) - TraCI

TraCI是Traffic Control Interface,允许在线访问和控制道路交通模拟。本文档介绍了如何启动和关闭SUMO作为TraCI服务器,TraCI命令的分类,以及TraCI在不同编程语言中的接口。还提供了使用TraCI进行自适应交通灯控制、车辆路线分配和行人触发交通信号灯的教程资源。

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SUMO入门(八) - TraCI

TraCI
TraCI/Interfacing TraCI from Python

TraCI 是 “Traffic Control Interface” 的简写。
通过访问正在进行的道路交通模拟,它可以检索仿真对象的值并“在线”操纵它们的行为。

1 使用TraCI

SUMO启动

TraCI 使用基于TCP的客户端/服务器的体系结构来提供对SUMO的访问。

因此,SUMO充当使用其他命令行选项启动的服务器:–remote-port <INT> ,其中<INT>是SUMO用于侦听传入连接的端口。 可以连接的客户端数量可以作为附加选项 –num-clients <INT> 给出,其中1是默认值。 请注意,在多客户端方案中,您必须使用 SetOrder-command 明确指定客户端的执行顺序。

当使用 –remote-port <INT> 选项启动时,SUMO仅准备模拟并等待所有外部应用程序连接并接管控制。
SUMO作为TraCI服务器运行时,将忽略 –end<TIME> 选项,SUMO将一直运行,直到客户端要求仿真结束
使用 SUMO-GUI 作为服务器时,必须使用 播放按钮 或在处理TraCI命令之前设置选项 –start 来启动仿真。


关闭仿真

使用 TraCI 时,将忽略SUMO的 –end<TIME> 选项。 而是通过发出 close命令 来关闭仿真。
要检测所有路径文件是否已用尽且所有车辆都已离开仿真,可以检查命令 getMinExpectedNumber 是否返回0。一旦所有客户端发送了 close 命令,仿真将立即结束。

也可以使用load-command通过新的参数列表重新加载模拟。


TraCI命令

TraCI命令分为13个部分,它们对应于各个模块: gui,lane,poi,simulation,trafficlight,vehicletype

### 使用 TraCI 接口操作 SUMO 进行交通仿真控制 #### 导入必要的库并初始化连接 为了使用 Python 和 Traci 控制 SUMO 仿真,首先需要安装 `traci` 库以及启动 SUMO 的仿真环境。通常情况下,在开始之前要确保已经正确设置了 SUMO 及其路径。 ```python import traci import sumolib import os # 启动SUMO仿真前设置环境变量 if 'SUMO_HOME' in os.environ: tools = os.path.join(os.environ['SUMO_HOME'], 'tools') sys.path.append(tools) else: sys.exit("please declare environment variable 'SUMO_HOME'") ``` #### 建立与 SUMO 的连接 建立到 SUMO 的连接可以通过调用 `traci.start()` 方法来完成,此方法接受一个由命令行参数组成的列表作为输入[^2]。 ```python sumoBinary = "sumo-gui" sumoCmd = [sumoBinary, "-c", "path_to_your_sumocfg_file.sumocfg"] traci.start(sumoCmd) ``` #### 获取当前仿真的基本信息 一旦建立了连接,就可以利用 Traci 提供的各种函数查询有关车辆、边缘路段、节点等方面的信息[^3]。 ```python step = 0 while step < 1000: traci.simulationStep() # 打印所有正在行驶的车辆ID及其速度 vehicle_ids = traci.vehicle.getIDList() for veh_id in vehicle_ids: speed = traci.vehicle.getSpeed(veh_id) print(f"Vehicle {veh_id} is moving at {speed:.2f} m/s.") step += 1 traci.close() ``` #### 实现简单的信号灯逻辑控制 对于想要动态调整路口红绿灯的情况,可以借助于 Traci 中提供的 API 来改变特定 TLS (Traffic Light System) 的相位或持续时间[^4]。 ```python tls_id = "traffic_light_0" def set_green_phase(tls_id): """切换给定TLS至绿色通行阶段""" current_program = traci.trafficlight.getProgram(tls_id) green_phases = ["GgrrrGGrrr", ... ] # 定义所需的绿灯模式 if not any([phase == current_program for phase in green_phases]): new_program_index = min(range(len(green_phases)), key=lambda i: abs(i - int(current_program))) traci.trafficlight.setPhase(tls_id, new_program_index) set_green_phase(tls_id) ``` 以上代码片段展示了如何通过 Python 编写脚本并与 SUMO 模拟器交互,从而实现基本的数据读取和简单的行为控制功能。这仅仅是入门级的应用实例;更复杂的控制系统可能涉及更多高级特性和优化策略。
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