Open Traffic Sim
Een innovatief platform voor verkeersmodellen en dataverrijking 17-11-2015
Guus Tamminga, Grontmij Alexander Verbraeck, TU Delft
Delft University of Technology
Challenge the future
Veel (onderzoeks)simulatoren voor verkeer en transport • Commercieel weg: VISSIM, Paramics, AIMSUN, ... • Commercieel rail: Friso, ... • Commercieel ... • • • • •
Onderzoek weg: Motus, SUMO, e.v.a. Voetgangers: NOMAD Light Rail: LIBROS Scheepvaart: CTS Binnenvaart: IDVV
Alleen al binnen TU Delft
• Voor onderzoek: voor elk project en tool – modellen zelden in staat vraag te beantwoorden buiten het project 2
1
Modellen in het DiTTLAB plaatje
Strategisch, tactisch en operationeel gedrag Modellen, maatregelen, beleid Data: invoer en uitvoer 3
OpenTrafficSim visie: bibliotheek • Meer modaliteiten in één bibliotheek • Meer niveaus voor transportmodellering in één bibliotheek • Meer algoritmes voor modelleren van gedrag in één bibliotheek • Meer modaliteiten in één model • Meer niveaus voor transportmodellering in één model • Meer algoritmes voor modelleren van gedrag in één model • Modellen baseren op data, dus assimilatie en modelgeneratie • Modellen produceren data, dus visualisatie en interpretatie • Gedrag, perceptie en mentale belasting van de mens • Mogelijkheden en onmogelijkheden van de voertuigen 4
2
Basis: DDDAS/Data-Driven Simulation Data-driven simulation: de enige manier waarop grootschalige simulatiemodellen met complexe (infra)structuur gebouwd kunnen worden
Metamodel Specification
Experiment / Scenario
Compo nent Library
Data
Model Building Factory
Simulator
Simulation Model
Output
5
Uitgangspunten voor OpenTrafficSim • Simpele modellen van complexe systemen • hiërarchisch modelleren, gebruik meer formalismen • Snelle uitvoer • parallelle executie, web-gebaseerd • Meer ontwikkelpartijen • ondersteunen gedistribueerde ontwikkeling, cloud • Diverse algoritmes en modellen, focus op gedrag • bibliotheken van herbruikbare componenten • Koppeling met externe systemen en databronnen • open invoer, open uitvoer, DDDAS • Open ontwikkelomgeving • BSD-licentie, alleen gebruik van open bibliotheken
6
3
OpenTrafficSim visie: modelleren • Java als ontwikkelplatform: • maximaliseer gebruik van bestaande bibliotheken • meer ontwikkelplatforms (Windows, Mac, Linux) • meer uitvoeringsplatforms (stand-alone op elke computer, browser, telefoon, embedded)
• Software-engineering technieken voor: • • • • • •
integratie (Apache Maven) testen (JUnit, Surefire, CheckStyle, FindBugs, CPD, Sonar, ...) codeerstijlen (CheckStyle, PMD) coverage (Cobertura, JaCoCo) profiling (JVisualVM) versiemanagement, samenwerken en distributie (SVN)
7
Centrale componenten: GTU & Network • GTU = Generalized Travel Unit • • • • •
1-dimensionaal, b.v. trein, tram 1.5-dimensionaal, b.v. strookgebaseerde auto's, fietsen, motoren 2-dimensionaal, b.v. voetgangers 3-dimensionaal, b.v. vliegtuigen De bibliotheek staat gemengd gebruik van GTU's toe
• Het netwerk wordt hiërarchisch opgezet: • • • •
O/D op het hoogste niveau Graaf met knopen en takken Stroken met richting Zogenaamde 'node expansion' voor complexe kruisingen
8
4
Netwerk Import/Export - OpenDrive - XML - ...
9
Modellen baseren op data: OpenStreetMap model van Beijing • • • •
19.5 miljoen actieve agenten met doelgericht gedrag Alle dagelijkse activiteiten en transportactiviteiten gemodelleerd meer dan 1000 buslijnen en alle metrolijnen individuele bewegingen (lopen, rijden, transfers) afgebeeld
10
5
Koppeling rijsimulatoren en automatische voertuigen
11
Status en plannen • Eerste versie bibliotheek gereed voor intern gebruik • eerste projecten met diverse partners (o.a. Grontmij)
• Januari eerste versie voor extern gebruik in onderwijs / onderzoek • Geplande functionaliteiten in januari • • • • • • • • •
uitgebreide set netwerkmodellen, voertuigmodellen, gedragsmodellen auto's, voetgangers, fietsers, motoren, vrachtwagens, bussen interactie tussen weggebruikers, interactie met VRI's en verkeersborden snelwegen, hoofdwegen, stad, diverse kruispunttypen import/export diverse formaten; eerste data-assimilatie koppeling met rijsimulatoren en automatische voertuigen agentgedrag in samenwerking met Universiteit Utrecht parallelle uitvoering van modellen in samenwerking met CWI eerste versie netwerkeditor en modeleditor via het Web 12
6
