diff --git a/.gitignore b/.gitignore new file mode 100644 index 0000000..24482e2 --- /dev/null +++ b/.gitignore @@ -0,0 +1,116 @@ +# Byte-compiled / optimized / DLL files +__pycache__/ +*.py[cod] +*$py.class + +# C extensions +*.so + +# Distribution / packaging +.Python +build/ +develop-eggs/ +dist/ +downloads/ +eggs/ +.eggs/ +lib/ +lib64/ +parts/ +sdist/ +var/ +wheels/ +share/python-wheels/ +*.egg-info/ +.installed.cfg +*.egg +MANIFEST + +# PyInstaller +# Usually these files are written by a python script from a template +# before PyInstaller builds the exe, so as to inject date/other infos into it. +*.manifest +*.spec + +# Installer logs +pip-log.txt +pip-delete-this-directory.txt + +# Unit test / coverage reports +htmlcov/ +.tox/ +.nox/ +.coverage +.coverage.* +.cache +nosetests.xml +coverage.xml +*.cover +.hypothesis/ +.pytest_cache/ + +# Translations +*.mo +*.pot + +# Django stuff: +*.log +local_settings.py +db.sqlite3 + +# Flask stuff: +instance/ +.webassets-cache + +# Scrapy stuff: +.scrapy + +# Sphinx documentation +docs/_build/ + +# PyBuilder +target/ + +# Jupyter Notebook +.ipynb_checkpoints + +# IPython +profile_default/ +ipython_config.py + +# pyenv +.python-version + +# celery beat schedule file +celerybeat-schedule + +# SageMath parsed files +*.sage.py + +# Environments +.env +.venv +env/ +venv/ +ENV/ +env.bak/ +venv.bak/ + +# Spyder project settings +.spyderproject +.spyproject + +# Rope project settings +.ropeproject + +# mkdocs documentation +/site + +# mypy +.mypy_cache/ +.dmypy.json +dmypy.json + +# Pyre type checker +.pyre/ + diff --git a/sumo_project/configurator.py b/sumo_project/configurator.py new file mode 100644 index 0000000..34a9d16 --- /dev/null +++ b/sumo_project/configurator.py @@ -0,0 +1,284 @@ +# -*- coding: utf-8 -*- +import os +import sys + +if 'SUMO_HOME' in os.environ: + TOOLSDIR = os.path.join(os.environ['SUMO_HOME'], 'tools') + sys.path.append(TOOLSDIR) +else: + sys.exit("Please declare environment variable 'SUMO_HOME'") + + +import argparse +import datetime +import json +import logging +import shutil +import subprocess +import tempfile +import time +from sys import argv +from types import SimpleNamespace +from xml.etree import ElementTree + +import randomTrips +import sumolib + +# Absolute path of the directory the script is in +SCRIPTDIR = os.path.dirname(__file__) +TEMPLATEDIR = os.path.join(SCRIPTDIR, 'templates') +SUMOBIN = os.path.join(os.environ['SUMO_HOME'], 'bin') + +# Init logger +logfile = os.path.join(SCRIPTDIR, f'files/logs/configurator_{datetime.datetime.utcnow().isoformat()}.log') +logging.basicConfig( + filename=logfile, + level=logging.DEBUG, + format='%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s' +) + +""" +Definition of vehicle classes. +See http://sumo.dlr.de/wiki/Definition_of_Vehicles,_Vehicle_Types,_and_Routes#Abstract_Vehicle_Class +""" +vehicle_classes = { + 'passenger': { + '--vehicle-class': 'passenger', + '--vclass': 'passenger', + '--prefix': 'veh', + '--min-distance': 300, + '--trip-attributes': 'departLane="best"', + }, + 'bus': { + '--vehicle-class': 'bus', + '--vclass': 'bus', + '--prefix': 'bus', + }, + 'truck': { + '--vehicle-class': 'truck', + '--vclass': 'truck', + '--prefix': 'truck', + '--min-distance': 600, + '--trip-attributes': 'departLane="best"', + } +} + + +class RandomTripsGenerator: + def __init__(self, netpath, routepath, output, vclass, density, *flags, **opts): + self.vclass = vclass + self.density = density + self.options = { + # Default options + '--net-file': netpath, + '--output-trip-file': output, + '--route-file': routepath, + **opts + } + self.flags = [*flags] + edges = sumolib.net.readNet(netpath).getEdges() + self._init_trips(edges, vclass, density) + self.options.update(vehicle_classes[self.vclass]) + + def generate(self): + logging.info(f'Generating trips for vehicle class {self.vclass} with density of {self.density} veh/km/h') + randomTrips.main(randomTrips.get_options(dict_to_list(self.options) + self.flags)) + + def _init_trips(self, edges, vclass, density): + """ + :param edges: foo.rou.xml + :param density: vehicle/km/h + """ + # calculate the total length of the available lanes + length = 0. + for edge in edges: + if edge.allows(vclass): + length += edge.getLaneNumber() * edge.getLength() + + logging.debug(f'density = {density}') + period = 3600 / (length / 1000) / density + logging.debug(f'Period computed for network : {period}, vclass={self.vclass}') + self.options.update({'-p': period}) + + +class StoreDictKeyPair(argparse.Action): + def __call__(self, parser, namespace, values, option_string=None): + pairs = {} + for kv in values: + k, v = kv.split("=") + pairs[k] = v + setattr(namespace, self.dest, pairs) + + +def load_netconvert_template(osm_input, out_name): + netconfig = ElementTree.parse(os.path.join(TEMPLATEDIR, 'simul.netcfg')) + root = netconfig.getroot() + root.find('input/osm-files').set('value', osm_input) + root.find('output/output-file').set('value', f'{out_name}.net.xml') + root.find('report/log').set('value', f'{out_name}.netconvert.log') + return netconfig + + +def load_polyconvert_template(osm_file, type_file, scenario_name): + polyconfig = ElementTree.parse(os.path.join(TEMPLATEDIR, 'simul.polycfg')) + root = polyconfig.getroot() + root.find('input/osm-files').set('value', osm_file) + root.find('input/net-file').set('value', f'{scenario_name}.net.xml') + root.find('input/type-file').set('value', type_file) + root.find('output/output-file').set('value', f'{scenario_name}.poly.xml') + root.find('report/log').set('value', f'{scenario_name}.polyconvert.log') + return polyconfig + + +def load_sumoconfig_template(simulation_name, routefiles=(), generate_polygons=False, seed=None): + routefiles = routefiles or (f'{simulation_name}.rou.xml',) + sumoconfig = ElementTree.parse(os.path.join(TEMPLATEDIR, 'simul.sumocfg')) + root = sumoconfig.getroot() + root.find('input/net-file').set('value', f'{simulation_name}.net.xml') + root.find('input/route-files').set('value', ','.join(routefiles)) + additional = root.find('input/additional-files') + if generate_polygons: + additional.set('value', f'{simulation_name}.poly.xml') + else: + root.find('input').remove(additional) + root.find('report/log').set('value', f'{simulation_name}.log') + # Set the seed for the random number generator. By default, use the current time + root.find('random_number/seed').set('value', seed or str(int(time.time()))) + return sumoconfig + + +def generate_scenario(osm_file, out_path, scenario_name, generate_polygons=False): + net_template = load_netconvert_template(osm_file, scenario_name) + + with tempfile.TemporaryDirectory() as tmpdirname: + # Generate NETCONVERT configuration + netconfig = os.path.join(tmpdirname, f'{scenario_name}.netcfg') + net_template.write(netconfig) + # Copy typemaps to tempdir + shutil.copytree(os.path.join(TEMPLATEDIR, 'typemap'), os.path.join(tmpdirname, 'typemap')) + # Call NETCONVERT + logging.info("Generating network…") + netconvertcmd = [os.path.join(SUMOBIN, 'netconvert'), '-c', netconfig] + logging.debug(f'Calling {" ".join(netconvertcmd)}') + subprocess.run(netconvertcmd, stdout=subprocess.DEVNULL, stderr=subprocess.DEVNULL) + # Optionaly generate polygons + if generate_polygons: + generate_polygons_(osm_file, scenario_name, tmpdirname) + # Move files to destination + ignore_patterns = shutil.ignore_patterns('*.polycfg', '*.netcfg', 'typemap') + shutil.copytree(tmpdirname, out_path, ignore=ignore_patterns) + + +def generate_polygons_(osm_file, scenario_name, dest): + polyconfig = os.path.join(dest, f'{scenario_name}.polycfg') + poly_template = load_polyconvert_template(osm_file, 'typemap/osmPolyconvert.typ.xml', scenario_name) + poly_template.write(polyconfig) + # Call POLYCONVERT + logging.info('Generating polygons…') + polyconvert_cmd = [os.path.join(SUMOBIN, 'polyconvert'), '-c', polyconfig] + logging.debug(f'Calling {" ".join(polyconvert_cmd)}') + subprocess.run(polyconvert_cmd, stdout=subprocess.DEVNULL, stderr=subprocess.DEVNULL) + + +def generate_mobility(out_path, name, vclasses, end_time): + netfile = f'{name}.net.xml' + netpath = os.path.join(out_path, netfile) + output = os.path.join(out_path, f'{name}.trips.xml') + routefiles = [] + for vclass, density in vclasses.items(): + # simname.bus.rou.xml, simname.passenger.rou.xml, ... + routefile = f'{name}.{vclass}.rou.xml' + routepath = os.path.join(out_path, routefile) + routefiles.append(routefile) + logging.debug(routefile) + generator = RandomTripsGenerator(netpath, routepath, output, vclass, float(density)) + generator.flags.append('-l') + generator.flags.append('--validate') + generator.options.update(**{'--end': end_time}) + generator.generate() + return routefiles + + +def generate_sumo_configuration(routefiles, path, scenario_name, generate_polygons): + sumo_template = load_sumoconfig_template(scenario_name, routefiles, generate_polygons) + sumo_template.write(os.path.join(path, f'{scenario_name}.sumocfg')) + + +def generate_all(args): + simulation_name = args.name + simulation_dir = os.path.join(args.path, simulation_name) + try: + generate_polygons = args.generate_polygons + except AttributeError: + generate_polygons = False + osm_file = args.osmfile + logs_dir = os.path.join(simulation_dir, 'log') + + generate_scenario(osm_file, simulation_dir, simulation_name, generate_polygons) + routefiles = generate_mobility(simulation_dir, simulation_name, args.vclasses, args.end) + generate_sumo_configuration(routefiles, simulation_dir, simulation_name, generate_polygons) + # Move all logs to logdir + move_logs(simulation_dir, logs_dir) + + +def move_logs(simulation_dir, logs_dir): + for f in os.listdir(simulation_dir): + if os.path.splitext(f)[1] == '.log': + shutil.move(os.path.join(simulation_dir, f), logs_dir) + + +def dict_to_list(d): + return [item for k in d for item in (k, d[k])] + + +def parse_command_line(args=None): + parser = argparse.ArgumentParser() + parser.add_argument('osmfile', help='Path to the .osm file to convert to a SUMO simulation') + parser.add_argument('--path', help='Where to generate the files') + parser.add_argument('--name', required=True, help='Name of the SUMO scenario to generate') + parser.add_argument('--generate-polygons', default=False, action='store_true', + help='Whether to generate polygons and POIs (defaults to false).') + parser.add_argument('--vclass', dest='vclasses', action=StoreDictKeyPair, + nargs="+", metavar="VCLASS=DENSITY", + help='Generate this vclass with given density, in pair form vclass=density. The density is ' + 'given in vehicles per hour per kilometer. For now, the following vehicle classes are ' + 'available: passenger, truck, bus.') + parser.add_argument('--seed', help='Initializes the random number generator.') + parser.add_argument('-e', '--end', type=int, default=200, help='end time (default 200)') + return parser.parse_args(args=args) + + +def handle_args(options): + # If no vehicle classes are specified, use 'passenger' as a default with a density of 10 cars/km/h. + options.vclasses = options.vclasses or {'passenger': 10} + # Delete simul_dir if it already exists + simul_dir = os.path.join(options.path, options.name) + if os.path.isdir(simul_dir): + input(f'{simul_dir} already exists ! Press Enter to delete...') + shutil.rmtree(simul_dir) + logging.debug(f'Options : {options}') + generate_all(options) + + +def parse_json(json_file): + logging.info(f'Loading config from {json_file}') + config = SimpleNamespace(**json.load(json_file)) + logging.debug(f'Config {config}') + return config + + +if __name__ == '__main__': + # Try to load the config file + if len(argv) > 2 and argv[1] == '-c' or argv[1] == '--config' or argv[1] == '-config': + try: + with open(argv[2]) as jsonfile: + config = parse_json(jsonfile) + handle_args(config) + except FileNotFoundError: + msg = f'The config file {argv[2]} does not exist!' + logging.fatal(msg) + raise FileNotFoundError(msg) + else: + # Run with command line arguments + config = parse_command_line() + handle_args(config) diff --git a/sumo_project/templates/simul.netcfg b/sumo_project/templates/simul.netcfg new file mode 100644 index 0000000..e2c562a --- /dev/null +++ b/sumo_project/templates/simul.netcfg @@ -0,0 +1,59 @@ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + diff --git a/sumo_project/templates/simul.polycfg b/sumo_project/templates/simul.polycfg new file mode 100644 index 0000000..639ca2f --- /dev/null +++ b/sumo_project/templates/simul.polycfg @@ -0,0 +1,24 @@ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + \ No newline at end of file diff --git a/sumo_project/templates/simul.sumocfg b/sumo_project/templates/simul.sumocfg new file mode 100644 index 0000000..0dd0f9e --- /dev/null +++ b/sumo_project/templates/simul.sumocfg @@ -0,0 +1,30 @@ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + diff --git a/sumo_project/templates/typemap/osmBidiRailNetconvert.typ.xml b/sumo_project/templates/typemap/osmBidiRailNetconvert.typ.xml new file mode 100644 index 0000000..1754364 --- /dev/null +++ b/sumo_project/templates/typemap/osmBidiRailNetconvert.typ.xml @@ -0,0 +1,7 @@ + + + + + + + diff --git a/sumo_project/templates/typemap/osmNetconvert.typ.xml b/sumo_project/templates/typemap/osmNetconvert.typ.xml new file mode 100644 index 0000000..d139bfd --- /dev/null +++ b/sumo_project/templates/typemap/osmNetconvert.typ.xml @@ -0,0 +1,52 @@ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + diff --git a/sumo_project/templates/typemap/osmNetconvertBicycle.typ.xml b/sumo_project/templates/typemap/osmNetconvertBicycle.typ.xml new file mode 100644 index 0000000..55b7024 --- /dev/null +++ b/sumo_project/templates/typemap/osmNetconvertBicycle.typ.xml @@ -0,0 +1,6 @@ + + + + + + diff --git a/sumo_project/templates/typemap/osmNetconvertPedestrians.typ.xml b/sumo_project/templates/typemap/osmNetconvertPedestrians.typ.xml new file mode 100644 index 0000000..cdb3de8 --- /dev/null +++ b/sumo_project/templates/typemap/osmNetconvertPedestrians.typ.xml @@ -0,0 +1,18 @@ + + + + + + + + + + + + + + + + + + diff --git a/sumo_project/templates/typemap/osmNetconvertShips.typ.xml b/sumo_project/templates/typemap/osmNetconvertShips.typ.xml new file mode 100644 index 0000000..c8d2c85 --- /dev/null +++ b/sumo_project/templates/typemap/osmNetconvertShips.typ.xml @@ -0,0 +1,5 @@ + + + + + diff --git a/sumo_project/templates/typemap/osmNetconvertUrbanDe.typ.xml b/sumo_project/templates/typemap/osmNetconvertUrbanDe.typ.xml new file mode 100644 index 0000000..2895c05 --- /dev/null +++ b/sumo_project/templates/typemap/osmNetconvertUrbanDe.typ.xml @@ -0,0 +1,12 @@ + + + + + + + + + + + + diff --git a/sumo_project/templates/typemap/osmPolyconvert.boundaries.typ.xml b/sumo_project/templates/typemap/osmPolyconvert.boundaries.typ.xml new file mode 100644 index 0000000..5975ed1 --- /dev/null +++ b/sumo_project/templates/typemap/osmPolyconvert.boundaries.typ.xml @@ -0,0 +1,3 @@ + + + diff --git a/sumo_project/templates/typemap/osmPolyconvert.typ.xml b/sumo_project/templates/typemap/osmPolyconvert.typ.xml new file mode 100644 index 0000000..d3c0577 --- /dev/null +++ b/sumo_project/templates/typemap/osmPolyconvert.typ.xml @@ -0,0 +1,40 @@ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + diff --git a/sumo_project/tests/configurator_tests.py b/sumo_project/tests/configurator_tests.py new file mode 100644 index 0000000..8a75b28 --- /dev/null +++ b/sumo_project/tests/configurator_tests.py @@ -0,0 +1,143 @@ +import io +import os +import shutil +import tempfile +import unittest + +import configurator + +# Absolute path of the directory the script is in +SCRIPTDIR = os.path.dirname(__file__) + + +class TemplateTests(unittest.TestCase): + def setUp(self): + self.sim_name = 'test_simulation' + self.sim_path = '/test_simulation' + self.log_path = '/test_simulation/log' + + def test_load_netconvert_template(self): + tree = configurator.load_netconvert_template('test.osm', 'test_simulation') + self.assertEqual(tree.find('input/osm-files').get('value'), 'test.osm') + self.assertEqual(tree.find('output/output-file').get('value'), f'{self.sim_name}.net.xml') + self.assertEqual(tree.find('report/log').get('value'), f'{self.sim_name}.netconvert.log') + + def test_load_sumoconfig_template_default(self): + tree = configurator.load_sumoconfig_template(self.sim_name) + self.assertEqual(tree.find('input/net-file').get('value'), f'{self.sim_name}.net.xml') + self.assertEqual(tree.find('input/route-files').get('value'), f'{self.sim_name}.rou.xml') + self.assertEqual(tree.find('report/log').get('value'), f'{self.sim_name}.log') + + def test_load_sumoconfig_template_with_polygons(self): + tree = configurator.load_sumoconfig_template(self.sim_name, generate_polygons=True) + self.assertEqual(tree.find('input/net-file').get('value'), f'{self.sim_name}.net.xml') + self.assertEqual(tree.find('input/route-files').get('value'), f'{self.sim_name}.rou.xml') + self.assertEqual(tree.find('report/log').get('value'), f'{self.sim_name}.log') + self.assertEqual(tree.find('input/additional-files').get('value'), f'{self.sim_name}.poly.xml') + + def test_load_sumoconfig_template_with_routefiles(self): + routefiles = (f'{self.sim_name}.bus.rou.xml', f'{self.sim_name}.passenger.rou.xml') + tree = configurator.load_sumoconfig_template(self.sim_name, routefiles) + self.assertEqual(tree.find('input/net-file').get('value'), f'{self.sim_name}.net.xml') + self.assertEqual(tree.find('input/route-files').get('value'), ','.join(routefiles)) + self.assertEqual(tree.find('report/log').get('value'), f'{self.sim_name}.log') + + def test_load_sumoconfig_template_with_seed(self): + routefiles = (f'{self.sim_name}.bus.rou.xml', f'{self.sim_name}.passenger.rou.xml') + tree = configurator.load_sumoconfig_template(self.sim_name, routefiles, seed=42) + self.assertEqual(tree.find('random_number/seed').get('value'), 42) + + def test_load_polyconvert_template(self): + tree = configurator.load_polyconvert_template( + osm_file=f'{self.sim_name}.osm', + type_file='typemap/test.typ.xml', + scenario_name=f'{self.sim_name}' + ) + self.assertEqual(tree.find('input/osm-files').get('value'), f'{self.sim_name}.osm') + self.assertEqual(tree.find('input/net-file').get('value'), f'{self.sim_name}.net.xml') + self.assertEqual(tree.find('input/type-file').get('value'), 'typemap/test.typ.xml') + self.assertEqual(tree.find('output/output-file').get('value'), f'{self.sim_name}.poly.xml') + self.assertEqual(tree.find('report/log').get('value'), f'{self.sim_name}.polyconvert.log') + + +class GenerationTests(unittest.TestCase): + + def setUp(self): + self.base_path = tempfile.mkdtemp() + self.sim_name = 'test_simulation' + self.sim_path = os.path.join(self.base_path, self.sim_name) + self.log_path = os.path.join(self.sim_name, 'log') + + def tearDown(self): + shutil.rmtree(self.base_path) + + def test_generate_scenario(self): + osm_file = os.path.join(SCRIPTDIR, 'sample.osm') + configurator.generate_scenario(osm_file, self.sim_path, self.sim_name, generate_polygons=False) + self.assert_is_file(os.path.join(self.sim_path, f'{self.sim_name}.net.xml')) + + def test_generate_scenario_with_polygons(self): + osm_file = os.path.join(SCRIPTDIR, 'sample.osm') + configurator.generate_scenario(osm_file, self.sim_path, self.sim_name, generate_polygons=True) + self.assert_is_dir(self.sim_path) + generated_files = [ + f'{self.sim_name}.poly.xml', + f'{self.sim_name}.net.xml' + ] + for f in generated_files: + self.assert_is_file(os.path.join(self.sim_path, f)) + + def test_generate_mobility(self): + # The scenario must be generated before the mobility + osm_file = os.path.join(SCRIPTDIR, 'sample.osm') + trips_file = os.path.join(self.sim_path, f'{self.sim_name}.trips.xml') + configurator.generate_scenario(osm_file, self.sim_path, self.sim_name) + classes = {'passenger': 10, 'truck': 1} + routefiles = configurator.generate_mobility(self.sim_path, self.sim_name, vclasses=classes, end_time=200) + + self.assert_is_file(trips_file) + for f in routefiles: + self.assert_is_file(os.path.join(self.sim_path, f)) + + def assert_exists(self, path): + self.assertTrue(os.path.exists(path), msg=f'{path} does not exist') + + def assert_is_file(self, path): + self.assert_exists(path) + self.assertTrue(os.path.isfile(path), msg=f'{path} is not a file') + + def assert_is_dir(self, path): + self.assert_exists(path) + self.assertTrue(os.path.isdir(path), msg=f'{path} is not a directory') + + +class InputTests(unittest.TestCase): + def test_commandline(self): + options = ['--name', 'test-config', '--path', '/some/path', '--vclass', 'passenger=10', 'truck=1', '--', 'test.osm'] + actual_conf = configurator.parse_command_line(options) + self.assertEqual(actual_conf.name, 'test-config') + self.assertEqual(actual_conf.osmfile, 'test.osm') + self.assertEqual(actual_conf.path, '/some/path') + self.assertEqual(actual_conf.vclasses, {'passenger': '10', 'truck': '1'}) + + def test_from_config_file(self): + options = """ + { + "name": "test-config", + "path": "/some/path", + "vclasses": { + "passenger": 10, + "truck": 1 + }, + "osmfile": "test.osm" + } + """ + actual_conf = configurator.parse_json(io.StringIO(options)) + self.assertEqual(actual_conf.name, 'test-config') + self.assertEqual(actual_conf.osmfile, 'test.osm') + self.assertEqual(actual_conf.path, '/some/path') + self.assertEqual(actual_conf.vclasses, {'passenger': 10, 'truck': 1}) + + +if __name__ == '__main__': + unittest.main() diff --git a/sumo_project/tests/sample.osm b/sumo_project/tests/sample.osm new file mode 100644 index 0000000..2bc2cdc --- /dev/null +++ b/sumo_project/tests/sample.osm @@ -0,0 +1,49966 @@ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 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