sumo快速运行简单仿真实例详细教程

本文旨在让大家快速的了解sumo，并给出运行一个简单的sumo的例子的教程，进而了解基本sumo工程的架构，使大家对该软件产生兴趣并持续学习下去，刚开始学习仿真的确枯燥，项目“跑起来”才是大家学习下去的动力，国内参考文献太少了，sumo官网又是纯英文，出于此产生了本篇教程，在写作过程中引用了几位CDDN博主的文章，还有两篇介绍车联网仿真模型的论文，就不一一列出了，知识共享，替大家感谢各位了，不会声明原创，我们都是搬运工！开始正题：

 

一.简单介绍sumo交通仿真器

SUMO是一个微观的，空间上连续，时间上离散的交通仿真软件，采用c++语言开发，其宏观特征包括带变道的多车道道路，基于道路交叉口的靠右侧行驶规则，支持动态路由，可以管理超过10000条街道的网络。其微观特征包括允许碰撞自由的车辆移动模式，支持单车路由。该软件特点是具有快速的OpenGL图形界面，支持多种网络格式输入，缺点是sumo本身不能提供网络仿真器所需要的轨迹文件。

SUMO可去官网下载，解压后就可以使用，图形界面软是在解压后bin文件夹下的sumo-gui.exe。使用前最好设置环境变量SUMO_HOME。其实不设置似乎也可以使用，但是会有警告。SUMO_HOME的内容就是安装文件的位置，也就是bin文件夹的上一级目录。

SUMO解压之后，作重要的是bin文件夹下的程序和tools文件夹下的程序。bin文件夹下大部分是可执行文件，但是并不像普通的可执行文件一样打开，而是需要用命令行打开，换句话说，整个功能程序并没有被包装起来，这是出于可裁剪和可维护性角度考虑的。tools下的工具则更多的是用phyton写的。

注：可能大家对于车载自主网仿真的一些概念生疏，可以先看两篇介绍的论文作为开胃菜，上知网搜索车载自主网的仿真研究综述和车辆自组织网仿真研究，写的都很好，是不错的车辆自组织网仿真入门的论文。

 

二.sumo工程结构

SUMO的仿真至少需要两个文件：

1.道路文件，或者叫路网文件（net.xml），就是对行车道路的描述文件；

2.车流文件(rou.xml)，或者叫做车量行驶文件，用来描述车流量的行为。当然，更加高级的仿真可以加入别的文件，比如车辆描述文件，地形文件。

这个很容易理解，想要做仿真，最起码要有地图吧，这就是路网文件net,xml;有了地图后是不是还要产生几辆车呢，不管你怎么产生，总之得有车，产生车的规则随意定，这就是rou.xml文件的功能。

 

道路文件的产生有好多种方法，我们先简单的来了解两个，第一个是从开源的地图上下载osm地图文件，常用的是openstreetmap（osm是一种地图信息文件，可以去openstreetmap官网下载。网址：http://www.openstreetmap.org/），然后利用sumo自带的netconvert工具将osm文件转换为net.xml文件；第二个是自己"编写"net.xml文件，我目前学习到的并不是直接开始编写net.xml文件，因为在sumo规定中，道路是由节点和边组成的，也符合我们一贯的数学思维，所以我们会先编写nod.xml节点文件和edg.xml边文件，然后通过netconvert工具去将这两个文件结合成net.xml文件；除了这两种方法外还有通过OD矩阵啊，等等产生路网文件，不过我还没了解，所以先不做深入介绍，可以到官网查看，官网介绍的很详细，本文主要是做个快速教程。

车流行驶文件即规定车辆数量，车辆行驶规则等，实验目的不同，规则自然千变万化，所以rou.xml的产生自然也有很多的方法，本教程中使用的是sumo自带的一个radomTrips.py，它是一个工具，通过调用这个工具可以在已有的net.xml上产生车辆行驶规则，利用它和上面的net,xml就可以产生rou.xml文件，当然，本实验纯粹为了演示，所以利用的已有的随机路径

三 sumo工程的例子 详细教学

下面就开始进入实验环节，请大家一步一步按照要求来，绝对是可以出结果的

1.软件版本需求

windows系统（sumo在linux下运行效果更好）	不做要求，xp,7,8,10都可以
sumo版本	0.30及以上最好
Notepad++(为了查看和编辑xml文件)	可替换，只要能查看编辑xml即可
python环境	2.7及以上都可以，我用的3.6

2.从openstreetmap上下载相关osm地图文件，并做相应处理

上面的软件都安装以后，就可以开始正式进行sumo第一个项目了

（1）打开openstreetmap官网（https://www.openstreetmap.org），在左侧输入框搜索fiarfax VA,然后开始搜索，在出现的选项选择city开头的选项，然后右侧界面会显示你选择的城市的地图

确认之后在右侧可以看到选择的地图的详细情况，不规则红圈标示了范围，外面矩形红圈是我标的，左侧是关于地图的简单介绍

如果该地图不能导出，可以选择别的地方，比如北京，上海等城市，不影响实验结果！

最好将地图保存在和sumo同一层次的文件夹中，例如我在C盘下新建了mytest文件夹，把sumo解压到mytest文件夹下，并且在mytest下新建了map文件，来保存地图文件及随后产生的各个xml等文件，方便查看和管理，推荐这样做！

（2）对导出的地图做处理

官网原文，即下载的osm除了路网信息还包含别的东西，需要做简单处理

OSM-data not only contains the road network but also a wide range of additional polygons such as buildings and rivers. These polygons can be imported using POLYCONVERT and then added to a sumo-gui-configuration.

导出的osm地图不仅包含路网信息也包含大量的别的模块例如建筑和河流，这些模块可以用polyconvert工具添加到sumo-gui配置文件中。

 

我们手动打开sumo\doc\userdoc\Networks\Import\OpenStreetMap.html文件，然后在打开的网页中间部分 Importing additional Polygons (Buildings, Water, etc.)的下面有一大段xml的代码，复制这些代码，然后在notepad++中级新建文件并把复制的代码粘贴到里面，在本实验中因为不需要，所以删除了下面的id=“power”的那一行代码，然后保存为typemap.xml,把这个文件保存到上一步骤建的map文件中去，和osm地图文件放一起。

 

（3）打开sumo/bin/start-command-line.bat，然后就可以用命令行模式对osm文件做处理，会使用linux命令是前提条件，当然在这里你可以照着敲，先cd到map文件夹下进行操作，如果在别的路径下可能会出错

然后输入以下指令

netconvert --osm-files map.osm -o map.net.xml

polyconvert --net-files map.net.xml --osm-files map.osm --type-file typemap.xml -o map.poly.xml

这一步完成后就产生了map.net.xml和map.poly.xml文件

 

3.产生map.rou.xml文件

 

输入命令 python C:/mytest/sumo/tools/randomTrips.py -n map.net.xml -e 100 -l

-n map.net.xml表示输入，-n表述输入的类型是net类型，其实-n等价于--net，-n是一种简写的方式。后面的-l -e 600是随机工具的配置，就像随机数生成函数需要一个种子一样。

但是，这样的一个过程生成的是一个旅程随机过程文件，而我们需要的是一个rou.xml文件。

所以，最后，我们把随机的旅程和道路信息结合起来就获得了车流文件（rou.xml）了。我们要用到的工具是bin文件夹下的duarouter.exe。

输入命令 python C：/mytest/sumo/tools/randomTrips.py -n map.net.xml -r map.rou.xml -e 100 -l

执行成功后可以在map文件夹下查看到map.rou.xml

 

4.编辑配置文件

编辑配置文件如下图，主要是更改input文件，可以在sumo文件夹中搜索test.sumo.cfg然后更改input文件，便可以得到如下图所示文件，然后把文件命名为map.sumo.cfg并保存到map文件夹中，到这一步，所有运行需要的文件就够了

5.运行map仿真例子

输入指令sumo-gui map.sumo.cfg

 

设置延时，可以设置在100到200之间，观察效果比较好

 

点后点击开始按钮，就可以观察仿真效果了，放大可以看到随机运动的车辆

 

好了，教程就到这里，如果想要了解更多的话，请参考sumo官方文档http://www.sumo.dlr.de/userdoc/SUMO-GUI.html