commit 643e8bb1fa380f1e795fd56056670e28955e06da Author: Anonymous Date: Sat Dec 21 00:03:11 2024 +0100 Initial commit 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/README.md b/README.md new file mode 100644 index 0000000..9b25b84 --- /dev/null +++ b/README.md @@ -0,0 +1,68 @@ +# SUMO Emissions + +This "Proof of concept" aims to simulate the impact that connected vehicles and smart urban infrastructure would have on pollutant emissions. +Using the SUMO simulator, we developed several parameters and measures using Traci to act on the road infrastructure and vehicles. + +We imagined that for a map of a given city, the city would be divided into areas, +which when the pollution rate exceeds a certain threshold in these then we act on the infrastructure and the vehicles present in this zone. + +![](https://github.com/Ahp06/SUMO_Emissions/blob/master/sumo_project/files/imgs/simulation_example.PNG) + +# Prerequisites: +* Python >3.7 : https://www.python.org/downloads/ +* External Python librairies : shapely, parse, jsonpickle : ``` > pip install [LIBRARY_NAME] ``` +* SUMO 1.0.0 : http://sumo.dlr.de/wiki/Downloads + +# How to run + +This application can be launched from an IDE, or from a shell (linux, Windows, MacOS). +You will need a config.json configuration file (see [default_config.json](https://github.com/Ahp06/SUMO_Emissions/wiki/Configuration-file) for a template) and a simulation file. +You can use your own scenario file (osm.sumocfg file), see : [SUMO Tutorials](http://sumo.dlr.de/wiki/Tutorials). + +**With a Shell:** + +``` +usage: runner.py [-h] [-new_dump NEW_DUMP] [-areas AREAS] + [-simulation_dir SIMULATION_DIR] [-run RUN] + [-c config1 [config2 ...]] [-c_dir C_DIR] [-save] [-csv] + +optional arguments: + -h, --help show this help message and exit + -new_dump NEW_DUMP, --new_dump NEW_DUMP + Load and create a new data dump with the configuration + file chosen + -areas AREAS, --areas AREAS + Will create a grid with "areas x areas" areas + -simulation_dir SIMULATION_DIR, --simulation_dir SIMULATION_DIR + Choose the simulation directory + -run RUN, --run RUN Run a simulation process with the dump chosen + -c config1 [config2 ...], --c config1 [config2 ...] + Choose your(s) configuration file(s) from your working + directory + -c_dir C_DIR, --c_dir C_DIR + Choose a directory which contains your(s) + configuration file(s) + -save, --save Save the logs into the logs folder + -csv, --csv Export all data emissions into a CSV file +``` + +Create a data dump from simulation directory : + +```py ./runner.py -new_dump dump -areas 10 -simulation_dir [PATH_TO_SIMUL_DIR]``` + +This command will create new dump called "dump" from the simulation directory chosen with a 10x10 grid. + +Run simulations in parallel with multiple configuration files : + +```py ./runner.py -run dump -c [PATH_TO_CONFIG1] [PATH_TO_CONFIG2] -save -csv``` + +This command will run a simulation dump "dump" with the configuration file(s) "config1" and "config2" +with CSV data export and logs backup. + +From a folder which contains multiple configuration files : + +```py ./runner.py -run dump -c_dir [PATH_TO_CONFIG_DIR] -save -csv``` + +Log and csv files will be written in a sub folder of the simulation folder. + + diff --git a/sumo_project/actions.py b/sumo_project/actions.py new file mode 100644 index 0000000..35b3cbb --- /dev/null +++ b/sumo_project/actions.py @@ -0,0 +1,132 @@ +""" +This module defines all possible actions on the simulation +""" + +import traci + +from model import Area + + +def compute_edge_weight(edge_id): + """ + Sum the different pollutant emissions on the edge with the identifier edge_id + :param edge_id: The edge ID + :return: The sum (in mg) of all pollutant emissions + """ + co2 = traci.edge.getCO2Emission(edge_id) + co = traci.edge.getCOEmission(edge_id) + nox = traci.edge.getNOxEmission(edge_id) + hc = traci.edge.getHCEmission(edge_id) + pmx = traci.edge.getPMxEmission(edge_id) + + return co2 + co + nox + hc + pmx + + +def adjust_edges_weights(area): + """ + Changes the edge weight of all edges into the area + :param area: The Area object + :return: + """ + area.weight_adjusted = True + for lane in area._lanes: + edge_id = traci.lane.getEdgeID(lane.lane_id) + weight = compute_edge_weight(edge_id) # by default edges weight = length/mean speed + traci.edge.setEffort(edge_id, weight) + + for veh_id in traci.vehicle.getIDList(): + traci.vehicle.rerouteEffort(veh_id) + + +def limit_speed_into_area(area: Area, speed_rf): + """ + Limit the speed into the area by speed_rf factor + :param area: The Area object + :param speed_rf: The speed reduction factor (must be positive) + :return: + """ + area.limited_speed = True + for lane in area._lanes: + traci.lane.setMaxSpeed(lane.lane_id, speed_rf * lane.initial_max_speed) + + +def modifyLogic(logic, rf): + """ + Change the logic of a traffic light by decreasing the overall duration of the traffic light + :param logic: The Logic object + :param rf: The reduction factor (must be positive) + :return: A new Logic object with all phases modified + """ + new_phases = [] + for phase in logic._phases: + new_phase = traci.trafficlight.Phase(phase.duration * rf, phase.minDuration * rf, phase.maxDuration * rf, + phase.phaseDef) + new_phases.append(new_phase) + + return traci.trafficlight.Logic("new-program", 0, 0, 0, new_phases) + + +def adjust_traffic_light_phase_duration(area, reduction_factor): + """ + Set all logics modification on traffic lights into the area + :param area: The Area object + :param reduction_factor: The reduction factor (must be positive) + :return: + """ + area.tls_adjusted = True + for tl in area._tls: + for logic in tl._logics: + traci.trafficlights.setCompleteRedYellowGreenDefinition(tl.tl_id, modifyLogic(logic, reduction_factor)) + + +def count_vehicles_in_area(area): + """ + Count the vehicles number into the area + :param area: The Area object + :return: The number of vehicles into the area + """ + vehicles_in_area = 0 + for lane in area._lanes: + vehicles_in_area += traci.lane.getLastStepVehicleNumber(lane.lane_id) + return vehicles_in_area + + +def lock_area(area): + """ + Prohibits access to the area to a particular vehicle class + NOT FIXED : Some vehicles continue to go into the area + if they can not turn around and then will stay blocked there + as long as "lock_area" will not be reversed + :param area: The Area object + :return: + """ + area.locked = True + for lane in area._lanes: + # The passenger class is an example, you have to adapt this code + traci.lane.setDisallowed(lane.lane_id, 'passenger') + + +def reverse_actions(area): + """ + Reverse all actions made in an area + :param area: The Area object + :return: + """ + # Reset max speed to original + if area.limited_speed: + area.limited_speed = False + for lane in area._lanes: + traci.lane.setMaxSpeed(lane.lane_id, lane.initial_max_speed) + + # Reset traffic lights initial duration + if area.tls_adjusted: + area.tls_adjusted = False + for tl in area._tls: + for initial_logic in tl._logics: + traci.trafficlights.setCompleteRedYellowGreenDefinition(tl.tl_id, initial_logic._logic) + + # Unlock the area + if area.locked: + area.locked = False + for lane in area._lanes: + traci.lane.setAllowed(lane.lane_id, []) # empty means all classes are allowed diff --git a/sumo_project/config.py b/sumo_project/config.py new file mode 100644 index 0000000..edc5a51 --- /dev/null +++ b/sumo_project/config.py @@ -0,0 +1,83 @@ +""" +This module defines the global configuration for the simulation +""" + +import json +import os + +from data import Data +from model import Emission + + +class Config: + """ + The Config class defines all simulation properties that can be changed + """ + + def __init__(self,config_file, data : Data): + """ + Default constructor + """ + self.import_config_file(config_file) + self.init_traci(data.dir) + self.check_config() + + def import_config_file(self, config_file): + """ + Import your configuration file in JSON format + :param config_file: The path to your configuration file + :return: + """ + with open(f'{config_file}', 'r') as f: + data = json.load(f) + + for option in data: + self.__setattr__(option, data[option]) + self.config_filename = os.path.basename(f.name) + self.check_config() + + def check_config(self): + """ + Check the relevance of user configuration choices + :return: + """ + # Weight routing mode cannot be combined with other actions + if self.weight_routing_mode: + self.limit_speed_mode = False + self.adjust_traffic_light_mode = False + self.lock_area_mode = False + + # If without_actions_mode is chosen + if self.without_actions_mode: + self.limit_speed_mode = False + self.adjust_traffic_light_mode = False + self.weight_routing_mode = False + self.lock_area_mode = False + + def __repr__(self) -> str: + """ + :return: All properties chosen by the user + """ + return ( + f'step number = {self.n_steps}\n' + f'window size = {self.window_size}\n' + f'weight routing mode = {self.weight_routing_mode}\n' + f'lock area mode = {self.lock_area_mode}\n' + f'limit speed mode = {self.limit_speed_mode}, RF = {self.speed_rf * 100}%\n' + f'adjust traffic light mode = {self.adjust_traffic_light_mode},' + f'RF = {self.trafficLights_duration_rf * 100}%\n' + ) + + def init_traci(self, simulation_dir): + """ + Init the Traci API + :param simulation_dir: The path to the simulation directory + :return: + """ + simdir = os.path.join(os.path.dirname(__file__), f'{simulation_dir}') + + for f in os.listdir(simdir): + if f.endswith('.sumocfg'): + self._SUMOCFG = os.path.join(simdir, f) + sumo_binary = os.path.join(os.environ['SUMO_HOME'], 'bin', self._SUMOCMD) + self.sumo_cmd = [sumo_binary, "-c", self._SUMOCFG] \ No newline at end of file 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/data.py b/sumo_project/data.py new file mode 100644 index 0000000..4d30f98 --- /dev/null +++ b/sumo_project/data.py @@ -0,0 +1,119 @@ +""" +This module is used for loading simulation data +""" + +import json +import os +import traci +from typing import List + +import jsonpickle +from parse import search +from shapely.geometry import LineString + +from model import Area, Lane, TrafficLight, Phase, Logic + + +class Data: + + def __init__(self, dump_name, map_bounds, areas_number,simulation_dir): + """ + Data constructor + :param dump_name : The dump name chosen by the user + :param map_bounds: The bounds of the simulated map + :param areas_number: The number of areas in line and row chosen by the user + :param simulation_dir: The directory which contains all files needed for SUMO + """ + self.dump_name = dump_name + self.map_bounds = map_bounds + self.areas_number = areas_number + self.dir = simulation_dir + + def init_grid(self): + """ + Initialize the grid of the loaded map from the cfg file with areas_number x areas_number areas + """ + self.grid = list() + areas_number = self.areas_number + + width = self.map_bounds[1][0] / areas_number + height = self.map_bounds[1][1] / areas_number + for i in range(areas_number): + for j in range(areas_number): + # bounds coordinates for the area : (xmin, ymin, xmax, ymax) + ar_bounds = ((i * width, j * height), (i * width, (j + 1) * height), + ((i + 1) * width, (j + 1) * height), ((i + 1) * width, j * height)) + name = 'Area ({},{})'.format(i, j) + area = Area(ar_bounds, name) + self.grid.append(area) + return self.grid + + def get_all_lanes(self) -> List[Lane]: + """ + Recover and creates a list of Lane objects + :return: The lanes list + """ + lanes = [] + for lane_id in traci.lane.getIDList(): + polygon_lane = LineString(traci.lane.getShape(lane_id)) + initial_max_speed = traci.lane.getMaxSpeed(lane_id) + lanes.append(Lane(lane_id, polygon_lane, initial_max_speed)) + return lanes + + def parse_phase(self, phase_repr): + """ + Because the SUMO object Phase does not contain accessors, + we parse the string representation to retrieve data members. + :param phase_repr: The Phase string representation + :return: An new Phase instance + """ + duration = search('duration: {:f}', phase_repr) + min_duration = search('minDuration: {:f}', phase_repr) + max_duration = search('maxDuration: {:f}', phase_repr) + phase_def = search('phaseDef: {}\n', phase_repr) + + if phase_def is None: + phase_def = '' + else: + phase_def = phase_def[0] + + + + + return Phase(duration[0], min_duration[0], max_duration[0], phase_def) + + def add_data_to_areas(self): + """ + Adds all recovered data to different areas + :param areas: The list of areas + :return: + """ + lanes = self.get_all_lanes() + for area in self.grid: + for lane in lanes: # add lanes + if area.rectangle.intersects(lane.polygon): + area.add_lane(lane) + for tl_id in traci.trafficlight.getIDList(): # add traffic lights + if lane.lane_id in traci.trafficlight.getControlledLanes(tl_id): + logics = [] + for l in traci.trafficlight.getCompleteRedYellowGreenDefinition(tl_id): # add logics + phases = [] + for phase in traci.trafficlight.Logic.getPhases(l): # add phases to logics + phases.append(self.parse_phase(phase.__repr__())) + logics.append(Logic(l, phases)) + area.add_tl(TrafficLight(tl_id, logics)) + + def save(self): + """ + Save simulation data into a json file + :param dump_name: The name of your data dump + :return: + """ + dump_dir = f'{self.dir}/dump' + if not os.path.exists(dump_dir): + os.mkdir(dump_dir) + + s = json.dumps(json.loads(jsonpickle.encode(self)), indent=4) # for pretty JSON + with open(f'{dump_dir}/{self.dump_name}.json', 'w') as f: + f.write(s) + diff --git a/sumo_project/emissions.py b/sumo_project/emissions.py new file mode 100644 index 0000000..21ee2b2 --- /dev/null +++ b/sumo_project/emissions.py @@ -0,0 +1,95 @@ +""" +This module defines how pollutant emissions are recovered and how we act on the areas +""" + +import traci +from typing import List + +import actions +from model import Vehicle, Emission +from runner import RunProcess + + +def compute_vehicle_emissions(veh_id): + """ + Recover the emissions of different pollutants from a vehicle and create an Emission instance + :param veh_id: The vehicle ID + :return: A new Emission instance + """ + co2 = traci.vehicle.getCO2Emission(veh_id) + co = traci.vehicle.getCOEmission(veh_id) + nox = traci.vehicle.getNOxEmission(veh_id) + hc = traci.vehicle.getHCEmission(veh_id) + pmx = traci.vehicle.getPMxEmission(veh_id) + + return Emission(co2, co, nox, hc, pmx) + + +def get_all_vehicles() -> List[Vehicle]: + """ + Recover all useful information about vehicles and creates a vehicles list + :return: A list of vehicles instances + """ + vehicles = list() + for veh_id in traci.vehicle.getIDList(): + veh_pos = traci.vehicle.getPosition(veh_id) + vehicle = Vehicle(veh_id, veh_pos) + vehicle.emissions = compute_vehicle_emissions(veh_id) + vehicles.append(vehicle) + return vehicles + +def get_emissions(p : RunProcess, vehicles: List[Vehicle], current_step): + """ + For each area retrieves the acquired emissions in the window, + and acts according to the configuration chosen by the user + :param p: The current process + :param vehicles: The list of vehicles + :param current_step: The simulation current step + :return: + """ + for area in p.data.grid: + total_emissions = Emission() + for vehicle in vehicles: + if vehicle.pos in area: + total_emissions += vehicle.emissions + + # Adding of the total of emissions pollutant at the current step into memory + area.emissions_by_step.append(total_emissions) + + # If the sum of pollutant emissions (in mg) exceeds the threshold + if area.sum_emissions_into_window(current_step) >= p.config.emissions_threshold: + + if p.config.limit_speed_mode and not area.limited_speed: + p.logger.info(f'Action - Decreased max speed into {area.name} by {p.config.speed_rf * 100}%') + actions.limit_speed_into_area(area, p.config.speed_rf) + if p.config.adjust_traffic_light_mode and not area.tls_adjusted: + p.logger.info( + f'Action - Decreased traffic lights duration by {p.config.trafficLights_duration_rf * 100}%') + actions.adjust_traffic_light_phase_duration(area, p.config.trafficLights_duration_rf) + + if p.config.lock_area_mode and not area.locked: + if actions.count_vehicles_in_area(area): + p.logger.info(f'Action - {area.name} blocked') + actions.lock_area(area) + + if p.config.weight_routing_mode and not area.weight_adjusted: + actions.adjust_edges_weights(area) + + traci.polygon.setFilled(area.name, True) + + else: + if area.infrastructure_changed(): + p.logger.info(f'Action - Reversed actions into area {area.name}') + actions.reverse_actions(area) + traci.polygon.setFilled(area.name, False) + + +def get_reduction_percentage(ref, total): + """ + Return the reduction percentage of total emissions between reference and an other simulation + :param ref: The sum of all pollutant emissions (in mg) for the simulation of reference + :param total: The sum of all pollutant emissions (in mg) for the current simulation launched + :return: + """ + return (ref - total) / ref * 100 + diff --git a/sumo_project/files/imgs/simulation_example.PNG b/sumo_project/files/imgs/simulation_example.PNG new file mode 100644 index 0000000..71535bc Binary files /dev/null and b/sumo_project/files/imgs/simulation_example.PNG differ diff --git a/sumo_project/files/simulations/mulhouse_simulation/build.bat b/sumo_project/files/simulations/mulhouse_simulation/build.bat new file mode 100644 index 0000000..a8a4721 --- /dev/null +++ b/sumo_project/files/simulations/mulhouse_simulation/build.bat @@ -0,0 +1 @@ +python "%SUMO_HOME%\tools\randomTrips.py" -n osm.net.xml --seed 42 --fringe-factor 5 -p 1.164091 -r osm.passenger.rou.xml -o osm.passenger.trips.xml -e 3600 --vehicle-class passenger --vclass passenger --prefix veh --min-distance 300 --trip-attributes "departLane=\"best\"" --validate diff --git a/sumo_project/files/simulations/mulhouse_simulation/osm.net.xml b/sumo_project/files/simulations/mulhouse_simulation/osm.net.xml new file mode 100644 index 0000000..881a16e --- /dev/null +++ b/sumo_project/files/simulations/mulhouse_simulation/osm.net.xml @@ -0,0 +1,19764 @@ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 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a/sumo_project/files/simulations/mulhouse_simulation/osm.polycfg b/sumo_project/files/simulations/mulhouse_simulation/osm.polycfg new file mode 100644 index 0000000..f11bdb5 --- /dev/null +++ b/sumo_project/files/simulations/mulhouse_simulation/osm.polycfg @@ -0,0 +1,23 @@ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + diff --git a/sumo_project/files/simulations/mulhouse_simulation/osm.sumocfg b/sumo_project/files/simulations/mulhouse_simulation/osm.sumocfg new file mode 100644 index 0000000..89c4f59 --- /dev/null +++ b/sumo_project/files/simulations/mulhouse_simulation/osm.sumocfg @@ -0,0 +1,32 @@ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + diff --git a/sumo_project/files/simulations/mulhouse_simulation/osm.view.xml b/sumo_project/files/simulations/mulhouse_simulation/osm.view.xml new file mode 100644 index 0000000..8d2c087 --- /dev/null +++ b/sumo_project/files/simulations/mulhouse_simulation/osm.view.xml @@ -0,0 +1,5 @@ + + + + + diff --git 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The data is made available under ODbL. + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 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a/sumo_project/files/simulations/mulhouse_simulation/run.bat b/sumo_project/files/simulations/mulhouse_simulation/run.bat new file mode 100644 index 0000000..dad5fe8 --- /dev/null +++ b/sumo_project/files/simulations/mulhouse_simulation/run.bat @@ -0,0 +1 @@ +sumo-gui -c osm.sumocfg \ No newline at end of file diff --git a/sumo_project/model.py b/sumo_project/model.py new file mode 100644 index 0000000..00b1705 --- /dev/null +++ b/sumo_project/model.py @@ -0,0 +1,278 @@ +""" +This module defines the business model of our application +""" + +import collections +from traci._trafficlight import Logic as SUMO_Logic +from typing import Tuple, Set + +from shapely.geometry import Point, LineString +from shapely.geometry import Polygon +from shapely.geometry.base import BaseGeometry + + +class Lane: + """ + The Lane class includes the polygon defining the lane + and keep in memory the initial maximum speed of the lane + """ + + def __init__(self, lane_id: str, polygon: LineString, initial_max_speed: float): + """ + Lane constructor + + :param lane_id: The ID of the lane + :param polygon: The polygon defining the shape of the lane + :param initial_max_speed: The initial maximum speed + """ + self.polygon = polygon + self.lane_id = lane_id + self.initial_max_speed = initial_max_speed + + def __hash__(self): + """Overrides the default implementation""" + return hash(self.lane_id) + + +class Phase: + """ + The Phase class defines a phase of a traffic light + """ + + def __init__(self, duration: float, minDuration: float, maxDuration: float, phaseDef: str): + """ + Phase constructor + + :param duration: The duration of the phase (in seconds) + :param minDuration: The minimum duration of the phase + :param maxDuration: The maximum duration of the phase + :param phaseDef: The definition of the phase, following the definition rules of SUMO + (See : http://sumo.dlr.de/wiki/Simulation/Traffic_Lights#.3Cphase.3E_Attributes) + """ + + self.duration = duration + self.minDuration = minDuration + self.maxDuration = maxDuration + self.phaseDef = phaseDef + + def __repr__(self) -> str: + """ + :return: The Phase string representation + """ + repr = f'Phase(duration:{self.duration},minDuration:{self.minDuration},maxDuration:{self.maxDuration},phaseDef:{self.phaseDef})' + return str(repr) + + +class Logic: + """ + The Logic class defines the strategy of a traffic light. + This class includes the Logic instance of SUMO with all phases corresponding to it. + A Logic object contains multiple phases. + """ + + def __init__(self, logic: SUMO_Logic, phases: Set[Phase]): + """ + Logic constructor + :param logic: The SUMO Logic object + :param phases: The list of phases belonging to this logic + """ + self._logic = logic + self._phases: Set[Phase] = phases + + +class TrafficLight: + """ + This TrafficLight class defines a traffic light + """ + + def __init__(self, tl_id: str, logics: Set[Logic]): + """ + TrafficLight constructor + :param tl_id: The traffic light ID + :param logics: The list of logics belonging to the traffic light + """ + self.tl_id = tl_id + self._logics: Set[Logic] = logics + + def __hash__(self): + """Overrides the default implementation""" + return hash(self.tl_id) + + +class Emission: + """ + This class defines the different pollutant emissions + """ + + def __init__(self, co2=0, co=0, nox=0, hc=0, pmx=0): + """ + Emission constructor + :param co2: Quantity of CO2(in mg) + :param co: Quantity of C0(in mg) + :param nox: Quantity of Nox(in mg) + :param hc: Quantity of HC(in mg) + :param pmx: Quantity of PMx(in mg) + """ + self.co2 = co2 + self.co = co + self.nox = nox + self.hc = hc + self.pmx = pmx + + def __add__(self, other): + """ + Add two emission objects + :param other: The other Emission object to add + :return: A new object whose emission values are the sum of both Emission object + """ + return Emission(self.co2 + other.co2, self.co + other.co, self.nox + other.nox, self.hc + other.hc, + self.pmx + other.pmx) + + def value(self): + """ + :return: The sum of all emissions + """ + return self.co2 + self.co + self.nox + self.hc + self.pmx + + def __repr__(self) -> str: + """ + :return: The Emission string representation + """ + repr = f'Emission(co2={self.co2},co={self.co},nox={self.nox},hc={self.hc},pmx={self.pmx})' + return str(repr) + + +class Area: + """ + The Area class defines a grid area of the simulation map + """ + + def __init__(self, coords, name): + """ + Area constructor + :param coords: The coordinates of the zone, + defined by the bounds coordinates of this area : (xmin, ymin, xmax, ymax) + :param name: The Area name + """ + self.limited_speed = False + self.locked = False + self.tls_adjusted = False + self.weight_adjusted = False + self.rectangle = Polygon(coords) + self.name = name + self.emissions_by_step = [] + self._lanes: Set[Lane] = set() + self._tls: Set[TrafficLight] = set() + + def set_window_size(self, window_size): + self.window = collections.deque(maxlen=window_size) + + def __eq__(self, other): + """ + Overrides the equal definition + :param other: The other Area object + :return: True if the two rectangles are equals + """ + return self.rectangle.__eq__(other) + + def __contains__(self, item): + """ + :param item: A position on the map + :return: True if the area contains the item + """ + return self.rectangle.contains(item) + + @property + def bounds(self): + """ + Return the bounds rectangle of this area + :return: + """ + return self.rectangle.bounds + + def intersects(self, other: BaseGeometry) -> bool: + """ + :param other: A BaseGeometry object + :return: True if this area intersects with other + """ + return self.rectangle.intersects(other) + + def add_lane(self, lane: Lane): + """ + Add a new lane object into lanes list + :param lane: A Lane object + :return: + """ + self._lanes.add(lane) + + def add_tl(self, tl: TrafficLight): + """ + Add a new trafficLight object into lanes list + :param tl: A TrafficLight object + :return: + """ + self._tls.add(tl) + + def remove_lane(self, lane: Lane): + """ + Remove a lane from lanes list + :param lane: The Lane object to remove + :return: + """ + self._lanes.remove(lane) + + def sum_all_emissions(self): + """ + Sum all Emissions object from initial step to final step + :return: The sum Emission object + """ + sum = Emission() + for emission in self.emissions_by_step: + sum += emission + return sum + + def sum_emissions_into_window(self, current_step): + """ + Sum all Emissions object into the acquisition window + :param current_step: The current step of the simulation + :return: + """ + self.window.appendleft(self.emissions_by_step[current_step].value()) + + sum = 0 + for i in range(self.window.__len__()): + sum += self.window[i] + return sum + + @classmethod + def from_bounds(cls, xmin, ymin, xmax, ymax): + return cls(( + (xmin, ymin), + (xmin, ymax), + (xmax, ymax), + (xmax, ymin))) + + def infrastructure_changed(self): + return (self.limited_speed or self.locked or self.tls_adjusted or self.weight_adjusted) + + +class Vehicle: + """ + The Vehicle class defines a vehicle object + """ + + def __init__(self, veh_id: int, pos: Tuple[float, float]): + """ + Vehicle constructor + :param veh_id: The vehicle ID + :param pos: The position of the vehicle one the map + """ + self.emissions: Emission = Emission() + self.veh_id = veh_id + self.pos = Point(pos) + + def __repr__(self) -> str: + """ + :return: The Vehicle string representation + """ + return str(self.__dict__) diff --git a/sumo_project/runner.py b/sumo_project/runner.py new file mode 100644 index 0000000..230c585 --- /dev/null +++ b/sumo_project/runner.py @@ -0,0 +1,276 @@ +""" +This module defines the entry point of the application +""" + +import argparse +import csv +import datetime +import itertools +import logging +import multiprocessing +import os +import sys +import time +import traci + +import jsonpickle + +from config import Config +from data import Data +import emissions +from model import Emission + + +""" +Init the Traci API +""" +if 'SUMO_HOME' in os.environ: + tools = os.path.join(os.environ['SUMO_HOME'], 'tools') + sys.path.append(tools) +else: + sys.exit("please declare environment variable 'SUMO_HOME'") + +class RunProcess(multiprocessing.Process): + """ + Run process inheriting from multiprocessing.Process + """ + + def __init__(self, data: Data, config: Config, save_logs: bool, csv_export: bool): + """ + RunProcess constructor + :param data: The data instance + :param config: The config instance + :param save_logs: If save_logs == True, it will save the logs into the logs directory + :param csv_export: If csv_export == True, it will export all emissions data into a csv file + """ + multiprocessing.Process.__init__(self) + self.data = data + self.config = config + self.save_logs = save_logs + self.csv_export = csv_export + + def init_logger(self): + """ + Init logger properties + """ + now = datetime.datetime.now() + current_date = now.strftime("%Y_%m_%d_%H_%M_%S") + + logdir = f'{self.data.dir}/logs/' + logging.info(logdir) + if not os.path.exists(logdir): + os.mkdir(logdir) + + conf_name = self.config.config_filename.replace('.json', '') + log_filename = f'{logdir}/{current_date}.log' + + self.logger = logging.getLogger(f'sumo_logger') + self.logger.setLevel(logging.INFO) + formatter = logging.Formatter("%(asctime)s - %(name)s - %(levelname)s - %(message)s") + + if self.save_logs: + file_handler = logging.FileHandler(log_filename) + file_handler.setFormatter(formatter) + self.logger.addHandler(file_handler) + + handler = logging.StreamHandler() + handler.setFormatter(formatter) + self.logger.addHandler(handler) + + def export_data_to_csv(self): + """ + Export all Emission objects as a CSV file into the csv directory + """ + csv_dir = f'{self.data.dir}/csv' + if not os.path.exists(csv_dir): + os.mkdir(csv_dir) + + now = datetime.datetime.now().strftime("%Y_%m_%d_%H_%M_%S") + conf_name = self.config.config_filename.replace('.json', '') + + csvfile = os.path.join(csv_dir, f'{self.data.dump_name}_{conf_name}_{now}.csv') + with open(csvfile, 'w') as f: + writer = csv.writer(f) + # Write CSV headers + writer.writerow(itertools.chain(('Step',), (a.name for a in self.data.grid))) + # Write all areas emission value for each step + for step in range(self.config.n_steps): + em_for_step = (f'{a.emissions_by_step[step].value():.3f}' for a in self.data.grid) + writer.writerow(itertools.chain((step,), em_for_step)) + + def run(self): + """ + Launch a simulation, will be called when a RunProcess instance is started + """ + try: + self.init_logger() + self.logger.info(f'Running simulation dump "{self.data.dump_name}" with the config "{self.config.config_filename}" ...') + + if self.config.without_actions_mode: + self.logger.info('Reference simulation') + + traci.start(self.config.sumo_cmd) + + for area in self.data.grid: # Set acquisition window size + area.set_window_size(self.config.window_size) + traci.polygon.add(area.name, area.rectangle.exterior.coords, (255, 0, 0)) # Add polygon for UI + + self.logger.info(f'Loaded simulation file : {self.config._SUMOCFG}') + self.logger.info('Loading data for the simulation') + + start = time.perf_counter() + self.logger.info('Simulation started...') + step = 0 + while step < self.config.n_steps: + traci.simulationStep() + + vehicles = emissions.get_all_vehicles() + emissions.get_emissions(self, vehicles, step) + step += 1 + + print(f'step = {step}/{self.config.n_steps}', end='\r') + + finally: + traci.close(False) + + total_emissions = Emission() + for area in self.data.grid: + total_emissions += area.sum_all_emissions() + + self.logger.info(f'Total emissions = {total_emissions.value()} mg') + for pollutant in ['co2','co','nox','hc','pmx']: + value = total_emissions.__getattribute__(pollutant) + self.logger.info(f'{pollutant.upper()} = {value} mg') + + simulation_time = round(time.perf_counter() - start, 2) + self.logger.info(f'End of the simulation ({simulation_time}s)') + + # 1 step is equal to one second simulated + self.logger.info(f'Real-time factor : {self.config.n_steps / simulation_time}') + + if self.csv_export: + self.export_data_to_csv() + self.logger.info(f'Exported data into the csv folder') + +def create_dump(dump_name, simulation_dir, areas_number): + """ + Create a new dump with config file and dump_name chosen + :param dump_name: The name of the data dump + :param simulation_dir: The simulation directory + :param areas_number: The number of areas in grid + :return: + """ + + #sumo_binary = os.path.join(os.environ['SUMO_HOME'], 'bin', 'sumo') + #sumo_cmd = [sumo_binary, "-c", f'files/simulations/{simulation_dir}/osm.sumocfg'] + + for f in os.listdir(simulation_dir): + if f.endswith('.sumocfg'): + _SUMOCFG = os.path.join(simulation_dir, f) + + sumo_binary = os.path.join(os.environ['SUMO_HOME'], 'bin', 'sumo') + sumo_cmd = [sumo_binary, "-c", _SUMOCFG] + + + traci.start(sumo_cmd) + if not os.path.isfile(f'{simulation_dir}/dump/{dump_name}.json'): + start = time.perf_counter() + data = Data(dump_name, traci.simulation.getNetBoundary(), areas_number, simulation_dir) + data.init_grid() + data.add_data_to_areas() + data.save() + + loading_time = round(time.perf_counter() - start, 2) + print(f'Data loaded ({loading_time}s)') + print(f'Dump {dump_name} created') + else: + print(f'Dump with name {dump_name} already exists') + + traci.close(False) + +def add_options(parser): + """ + Add command line options + :param parser: The command line parser + :return: + """ + + parser.add_argument("-new_dump", "--new_dump", type=str, + help='Load and create a new data dump with the configuration file chosen') + parser.add_argument("-areas", "--areas", type=int, + help='Will create a grid with "areas x areas" areas') + parser.add_argument("-simulation_dir", "--simulation_dir", type=str, + help='Choose the simulation directory') + + parser.add_argument("-run", "--run", type=str, + help='Run a simulation process with the dump chosen') + parser.add_argument("-c", "--c", metavar =('config1','config2'), nargs='+', type=str, + help='Choose your(s) configuration file(s) from your working directory') + parser.add_argument("-c_dir", "--c_dir", type=str, + help='Choose a directory which contains your(s) configuration file(s)') + parser.add_argument("-save", "--save", action="store_true", + help='Save the logs into the logs folder') + parser.add_argument("-csv", "--csv", action="store_true", + help="Export all data emissions into a CSV file") + +def check_user_entry(args): + """ + Check the user entry consistency + """ + if (args.new_dump is not None): + if(args.areas is None or args.simulation_dir is None): + print('The -new_dump argument requires the -areas and -simulation_dir options') + return False + + if (args.run is not None): + if(args.c is None and args.c_dir is None): + print('The -run argument requires the -c or -c_dir') + return False + + return True + +def main(args): + """ + The entry point of the application + :param args: Command line options + :return: + """ + parser = argparse.ArgumentParser() + add_options(parser) + args = parser.parse_args(args) + + if(check_user_entry(args)): + + if args.new_dump is not None: + if (args.simulation_dir is not None) and (args.areas is not None): + create_dump(args.new_dump, args.simulation_dir, args.areas) + + if args.run is not None: + dump_path = f'{args.run}' + if os.path.isfile(dump_path): + with open(dump_path, 'r') as f: + data = jsonpickle.decode(f.read()) + + process = [] + files = [] + + if args.c is not None: + for config in args.c: + files.append(f'{config}') + + if args.c_dir is not None: + path = f'{args.c_dir}' + bundle_files = [f for f in os.listdir(path) if os.path.isfile(os.path.join(path, f))] + for config in bundle_files: + files.append(os.path.join(path, config)) + + for conf in files: # Initialize all process + config = Config(conf,data) + p = RunProcess(data, config, args.save, args.csv) + process.append(p) + p.start() + + for p in process : p.join() + +if __name__ == '__main__': + main(sys.argv[1:]) 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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