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1、第29卷,第1期中南公路工程Vol.29,No.12004年3月CentralSouthHighwayEngineeringMar.,2004分布式并行体系在交通仿真系统中的应用裘 刚,李志恒,张 毅(清华大学自动化系系统工程研究所,北京 100084)[摘 要]以“基于Java的分布式交通仿真平台”为背景,介绍了分布式并行体系在交通仿真系统中的应用实例。着重介绍了系统的框架结构和分布并行中的数据分布,数据通讯问题的解决。给出的区域划分算法和数据同步算法不但可应用于交通仿真领域,还可以推广到其他数据分布并行问题中。最后给出了对于整个仿真系统并行效率的评价和分析。[关键词]微观
2、交通仿真系统;分布式并行;区域划分;数据同步+[中图分类号]U491.123[文献标识码]A[文章编号]1002—1205(2004)01—0001—04ADistributedParallelComputingStructureforTrafficSimulationSystemQIUGang,LIZhi2heng,ZHANGYi(l.InstituteofSystemEngineering,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China)[Abstract]Basedontheproject“Javabaseddisturbedtraffic
3、simulationsystem”,thispaperpresentsanexampleofdisturbedparallelcomputingstructure.Focusisplacedonthesystemstructure,datadistribution,anddatacommunication.Thedomainpartitionalgorithm,whichisdiscussedandoutlined,canbenotonlyappliedintrafficsimulation,butalsoinotherdisturbedparallelproblems.Fi
4、nally,theestimationandanalysisofefficiencyfortrafficsimulationsystemsarediscussed.[Keywords]microscopetrafficsimulationsystem;distributedparallelsystem;domainpartition;datasynchrony 作为对实际交通系统进行决策和评价的重要方“基于Java的分布式交通仿真平台”是一个基法,计算机仿真有无法比拟的优势。它为我们提供于机群(cluster)的并行微观交通仿真系统。本文以了一个节约时间、节省费用、安全可行
5、的研究手段。此项目为背景,讨论分布式并行体系在交通仿真系很多国家的研究机构和商业公司都建立了自己的交统中的应用。[1]通仿真系统。根据仿真模型。现有的交通仿真系[2]1 系统介绍统可以分为两类:宏观仿真和微观仿真系统。与宏观仿真系统相比较,微观仿真系统能更真实和精整个仿真系统按照功能可划分成路网模块,OD确地反映交通状况;而且在微观仿真系统中能够对模块,交通控制模块,车辆仿真模块,显示模块和存交通系统中的问题进行更具体的研究,比如汽车的储模块。根据交通仿真系统本身的特性,采用数据[3]废气排放,出行规划等问题。但是微观仿真系统也分布比功能分布能获得更好的加速比。具体说,需要比
6、宏观仿真系统大得多的计算能力。以前,因就是利用交通系统中不同区域仿真计算相关性不强为计算机计算能力的限制,微观模型只能用于局部的特点,以区域划分进行任务分配。进行仿真时,采路网的仿真,而随着并行计算技术的发展,微观交通用主2从结构,将路网中不同的区域分配给机群中不仿真系统已经能用于实现大规模路网的快速仿真。同的节点机处理,节点机负责车辆仿真模块的运算;[收稿日期]2003—11—10[基金项目]国家自然科学基金资助项目(60374059)[作者简介]裘 刚(1978—),男,浙江绍兴人,硕士,主要从事交通系统仿真,分布式并行计算研究。2中南公路工程第29卷主控机则负责路网划分
7、、OD计算、交通控制模块、存储模块的计算,同时进行任务调度。如果显示模块计算负荷较重,也可以将显示模块分布到另一台工作站上。整个分布式并行仿真系统涉及的技术细节很多,本文主要深入讨论数据分布和数据通信两个方面的问题。2 数据分布2.1 路网构成在系统中,针对不同的功能需求,设计了宏观2图2 车辆数据相关性示意图Figure2Illustrationofrelativityofvehicledata中观2微观三层结构的路网表示模型。数据分布是在中观路网层进行的。中观路网是由路段(section) 数据相
