1
17-11-2015
Challenge the future
DelftUniversity ofTechnology
OpenTrafficSimEen innovatief platform voor verkeersmodellen en dataverrijking
Guus Tamminga, GrontmijAlexander Verbraeck, TU Delft
2
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
• Voor onderzoek: voor elk project en tool – modellen zelden in staat vraag te beantwoorden buiten het project
Alleen al binnen TU Delft
2
3
Modellen in het DiTTLAB plaatje
Strategisch, tactisch en operationeel gedragModellen, maatregelen, beleidData: invoer en uitvoer
4
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
3
5
Basis: DDDAS/Data-Driven Simulation
Data-driven simulation: de enige manier waarop grootschalige simulatiemodellen met complexe (infra)structuur gebouwd kunnen worden
Data
Model Building Factory
Component
LibraryMetamodel
Specifi-cation
Simulation Model
Experi-ment /
ScenarioSimulator
Output
6
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
4
7
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)
8
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
5
9
Netwerk
Import/Export- OpenDrive- XML- ...
10
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
6
11
Koppeling rijsimulatoren en automatische voertuigen
12
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