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SUMO交通网络构建与微观仿真

📚 共计 30 章节

交通仿真概述 · SUMO发展史 · 核心功能与应用场景 · 与其他仿真软件对比

SUMO安装与配置

Windows/Linux/MacOS安装 · 环境变量配置 · 工具集介绍 (sumo-gui, netedit, duarouter…)

SUMO基础概念

路网 · 车辆 · 交通流 · 路线 · 探测器等核心概念解析

路网文件 (.net.xml) 详解

节点与边 · 车道属性 · 连接器与交叉口逻辑

使用netedit创建路网

界面介绍 · 手动绘制道路 · 设置交叉口 · 添加信号灯 · 导出路网

编辑可视化

使用netconvert转换路网

从OpenStreetMap导入 · 从Shapefile导入 · 参数配置与常见问题

路网编辑与优化

车道数调整 · 限速设置 · 禁止转向 · 道路类型 · 可视化检查

交通需求模型基础

OD矩阵 · 交通需求生成原理 · 需求文件 (.trips.xml) 结构

使用randomTrips生成随机交通流

randomTrips.py参数详解 · 生成随机OD · 控制车辆类型与数量

使用duarouter进行路径分配

duarouter工作原理 · 输入输出文件 · 路径分配策略 (最短路径/动态)

车辆类型定义 (.vtype.xml)

车辆参数 (长度/最大速度/加速度/减速度/颜色) · 车辆类型分布

交通流定义 (.flow.xml)

流量定义 · 车辆插入率 · 时间分布 · 路线绑定 · 多车流组合

路线定义 (.rou.xml)

单一路线 · 多路线选择 · 路线概率分布 · 路线与车辆类型关联

SUMO配置文件 (.sumocfg)

配置文件结构 · 输入文件引用 · 仿真参数设置 (开始/结束/步长)

运行仿真与可视化

sumo-gui界面操作 · 仿真控制 · 视图调整 · 车辆轨迹追踪

仿真输出文件解析

fcd-output · edge-output · tls-output 等输出详解

使用TraCI进行实时控制

TraCI简介 · Python连接SUMO · 控制车辆速度/路线 · 动态调整信号灯

订阅与查询 · 车辆与路网状态获取 · 事件驱动仿真 · 多智能体控制基础

进阶多智能体

交通信号灯控制基础

信号灯计划与阶段 · 固定配时控制 · 信号灯组配置

信号灯固定配时

感应式信号控制

TraCI实现感应控制 · 检测器配置 · 绿灯延长与相位跳跃

感应检测器

交通检测器配置

E1/E2/E3检测器 · 断面/区域/路径检测 · 数据输出

检测器E1/E2/E3

仿真结果分析

流量统计 · 平均速度 · 延误分析 · 排队长度 · Python+Matplotlib可视化

分析可视化

多模式交通仿真

行人仿真 · 自行车仿真 · 公共交通 (Bus/Tram) 集成

多模式行人

高速公路仿真

高速公路建模 · 匝道控制 · 可变限速标志 (VSL) · 动态路径诱导

城市路网仿真

城市道路网络建模 · 交叉口渠化 · 公交专用道 · 微循环交通组织

大规模路网仿真

路网简化策略 · 并行仿真 · 分布式仿真 · 性能优化技巧

大规模性能

SUMO与外部仿真工具集成

MATLAB联合仿真 · OMNeT++集成 · CARLA协同仿真

联合仿真CARLA

SUMO二次开发

Python脚本扩展 · 自定义输出模块 · 插件开发基础

二次开发插件

实战项目一：单交叉口信号配时优化

固定配时 vs 感应控制 vs 自适应控制对比分析

实战信号优化

实战项目二：城市主干道绿波协调控制

干线协调设计 · 相位差优化 · 仿真验证与效果评估