Ejecutando una simulación en Aimsun Next conectado a SCATSim

Agosto de 2022 – Nota técnica #73

Dimitris Triantafyllos

Senior Product Specialist

SCATS es un sistema inteligente y adaptativo de control del tráfico instalado en más de 55.000 cruces en 187 ciudades y 28 países de todo el mundo. Desarrollado por Road and Maritime Services en Nueva Gales del Sur (Australia), el sistema de gestión adaptativa del tráfico SCATS sincroniza los semáforos para optimizar el flujo de tráfico en toda una ciudad, región o corredor. Los algoritmos inteligentes procesan los datos en tiempo real para adaptar los tiempos de las señales de tráfico que responden a condiciones inesperadas, predecir los patrones de tráfico y mantener el tráfico en movimiento. El resultado es una menor congestión, una menor duración de los trayectos y un aumento de la seguridad y la productividad.

El funcionamiento del sistema de control de tráfico adaptativo SCATS puede ser reproducido en una simulación mesoscópica o microscópica en Aimsun Next conectándose a SCATSim. SCATSim es un conjunto de módulos de software desarrollados por RMS para emular un despliegue real de SCATS. Con la Interfaz SCATS, Aimsun Next funciona como servidor para comunicarse vía sockets (TCP/IP) con uno o múltiples controladores de señales de tráfico locales, emulados por WinTraff (un módulo de SCATSim), que actúan como clientes.

Aimsun Next proporciona a WinTraff los datos de actuación del detector cada segundo y WinTraff responde con los estados de los grupos de señales, con todos los grupos de señales en rojo al principio de la simulación. Si hay varios controladores (y, por tanto, varias instancias de WinTraff) la comunicación se dirige a través de SimHub (otro módulo de SCATSim), que permite un único canal de comunicación con la simulación y se encarga de dirigir los datos intercambiados hacia y desde la instancia de WinTraff correspondiente.

Para lograr este intercambio de datos, es esencial que los objetos Aimsun Next, como los controladores, las señales o los detectores coincidan con los objetos SCATS correspondientes. El emparejamiento puede hacerse de forma automática, utilizando la interfaz SCATS ITS , o de forma manual, abriendo la aplicación SCATS Access y replicando los mismos objetos e identificadores en el software Aimsun Next. En este ejemplo, se destaca el segundo enfoque.

Ten en cuenta los siguientes requisitos importantes:

  • Una licencia para Aimsun Next AND para interfaces de control adaptativo
  • Una licencia para SCATSim (2 dongles USB: 1 para SCATS Central Manager y 1 para SCATS Region)
  • Acceso a la base de datos SCATS y a los datos de la región SCATS
  • Aplicaciones: SCATS Central Manager, SCATS Central Manager Configuration, SCATS Region, SCATS Region Configuration, SCATS Access, SimHub, WinTraff
  • La aplicación exe
  • SCATSim sólo funciona en el sistema operativo Windows

Es necesario configurar varias aplicaciones de software antes de conectar SCATSim a la simulación Aimsun Next. Siga las instrucciones paso a paso para preparar las aplicaciones SCATS Central Manager, SCATS Region, SimHub, WinTraff:

Una guía rápida para configurar el SCATS Central Manager

Nota: Para esta guía rápida, hemos utilizado la información del manual de usuario SCATS Central Manager Configuration.pdf y del manual de usuario SCATS Central Manager.pdf. En el siguiente gráfico, se muestra la configuración de los diferentes servidores necesarios y los puertos por defecto con los que se comunica cada uno para ejecutar la Interfaz SCATS ITS en el Terminal SCATS.

1. Datos necesarios

Para configurar el SCATS Central Manager necesitas los siguientes datos:

  1. Carpeta del gestor central de SCATS

La carpeta SCATS Central Manager contiene las siguientes carpetas/archivos:

Figure 1 New project window

Puede solicitar este software a Transport for New South Wales o al distribuidor local de SCATS.

2. Archivo de licencia de SCATS Central Manager

El archivo de licencia de SCATS Central Manager (.txt). La información sobre el “Nombre” y la “Licencia” se utilizará más tarde para configurar el SCATS Central Manager.

Puede solicitar estos datos a Transport for New South Wales o al distribuidor local de SCATS.

3. Base de datos SCATS

El archivo de la base de datos SCATS debe estar preferentemente en formato “.mdb”. Si el tipo de base de datos es “.sql”, debes instalar el software SQL Express para leer la base de datos. Para más información, consulta el manual de usuario de SCATS Central Manager. La base de datos debe colocarse dentro de la carpeta del Gestor Central:

4.Carpeta de la región SCATS

La carpeta SCATS Region suele incluir una carpeta por región con the .tc, .lx, .ram.hist y .vs para cada región. La carpeta Región SCATS también puede incluir más archivos, como manuales y aplicaciones ejecutables.

En este punto debemos aclarar que la carpeta: SCATS_ITS_Setup \N es necesaria para conectar Aimsun Next con SCATSim.Llegados a este punto, debemos aclarar que la carpeta: SCATS_ITS_Setup \ Region es necesaria para conectar Aimsun Next con SCATSim. La carpeta SCATS_ITS_Setup\Central Manager\Region necesaria para conectar Aimsun Next con SCATS ITS.

Los archivos .tc, .lx y .ram por región son necesarios para conectar Aimsun Next con la aplicación SCATSim. Los archivos .hist y .vs por región son necesarios para el SCATS ITS si los usuarios quieren importar los tiempos históricos de las señales y las mediciones históricas de recuento.

Mira un ejemplo de la carpeta de la Región SCATS a continuación:

La carpeta Región también debe copiarse bajo la carpeta SCATS Central Manager; sin embargo, la estructura de las carpetas es diferente. La estructura de carpetas necesaria se muestra en la siguiente captura de pantalla:

2. Ejecutar la aplicación ODBC de 32 bits

Para que las aplicaciones SCATS se conecten a la base de datos SCATS debemos crear una fuente de datos ODBC con el Administrador ODBC de 32 bits en %windir%\SysWOW64\odbcad32.exe.

  1. Ejecuta el exe

  2. Ve a la pestaña “DSN del sistema” -> “Añadir…” ->

3. Añade “Nombre de la fuente de datos” y “Descripción”. A continuación, pulsa “Seleccionar…” -> ve al directorio del archivo .mdb y selecciona ese archivo. A continuación, selecciona Aceptar en todas las ventanas abiertas.

3. Configurar el Gestor Central SCATS

  1. Haga doble clic en Central Manager/ScatsCentralManagerConfiguration.exe para acceder a la ventana de configuración de SCATS Central Manager. Comprueba que el “Nombre del sistema SCATS”, el “Nombre de la licencia” y los “Detalles de la licencia” coinciden con la información del SCATS Central Manager License file (.txt).

2. Inicia la aplicación SCATS Central Manager haciendo doble clic en Central Manager/ScatsCms.exe:

Guía rápida para configurar la región SCATS

Nota: Para esta guía rápida, hemos utilizado información del manual de usuario SCATS Region Configuration.pdf y del manual de usuario SCATS Region.pdf. En el siguiente gráfico, se muestra la configuración de los diferentes servidores necesarios y los puertos por defecto con los que se comunica cada uno para ejecutar la Interfaz SCATS ITS en el Terminal SCATS.

4. Datos necesarios

Para configurar la Región SCATS necesita los siguientes datos:

5.Archivo de licencia de la región SCATS: El archivo de licencia de la región SCATS (.txt). La información sobre el “Nombre” y la “Licencia” se utilizará más tarde para configurar la aplicación de la región.

Puede solicitar estos datos a Transport for New South Wales o al distribuidor local de SCATS.

5. Configuración de las regiones SCATS

  1. Define an ID for each SCATS region. En general, el ID puede ser personalizado, puede ser definido manualmente por el usuario, comenzando con ID=1 para por ejemplo: Región WBOP y luego sumando +1 para la siguiente Región. Sin embargo, es imprescindible confirmar este proceso preguntando a las autoridades de tráfico. En algunos casos pueden proporcionarle la identificación de cada región SCATS.
  2. Acceda a la carpeta de la región y copie y pegue el archivo exe dentro de la carpeta de la región /Region/REGIONNAME/.
  3. Modificar el nombre del exe en función de la lógica: SCATS_ID.exe (i.e.: SCATS_28.exe)

4. Haga doble clic en /Region/ScatsRegionConfiguration.exe para acceder a la ventana de configuración de la región SCATS.

5. Establezca el primer o cualquier otro ID (por ejemplo, 28) en la “instancia de la región SCATS” y establezca el correspondiente “nombre de la región SCATS” (por ejemplo: para ID=28, el nombre es WEN)

6. Compruebe que los campos “Licencia” > “Usuario registrado” y “Licencia de usuario” son coherentes con el archivo de licencia de la región SCATS (.txt) definido en el 1. Capítulo de datos necesarios. En algunos casos puede recibir un archivo de licencia para cada región SCATS.

7. A continuación, seleccione la pestaña “Estaciones de trabajo” en el diálogo de configuración de la región SCATS.

8. En “Puertos TCP/IP para estaciones de trabajo en red – Interfaz de línea de comandos del terminal SCATS” establezca un ID único. Se recomienda utilizar la lógica:

NUMERO+SCATSRegionID es decir: 3028.

En “Puertos TCP/IP para estaciones de trabajo en red – Interfaz gráfica de usuario SCATS Access” establezca un ID único. Recomendamos utilizar la lógica:

NUMERO+1+SCATSRegionID = 3128.

Vea un ejemplo a continuación, donde NÚMERO = 30

9. A continuación, seleccione la pestaña “Red”.

10. Aplique la configuración como se indica en la siguiente captura de pantalla para habilitar las conexiones a:

  • “Central Manager…”: Puerto 2007 en: 127.0.0.1
  • “De región a región”: Puerto 3328 de región a región (NUMBER+3+SCATSRegionID = 3328)
  • “Simulación de tráfico”: Simulador de tráfico a través del puerto TCP/IP 3228 (NUMBER+2+SCATSRegionID = 3228)

11. To start the SCATS Region application for this region, double click on the Region/REGION_NAME/SCATS_ID.exe application:

12. A continuación, se espera que se abra una ventana de línea de comandos que imprima los siguientes mensajes mostrados en la siguiente captura de pantalla

13. Repita los pasos 1-12 para cada región.

Guía rápida para configurar SimHub
  1. Copie y pegue la carpeta SimHub en el mismo directorio que las carpetas Central Manager y Region.

2. La carpeta SimHub incluye una aplicación que puedes lanzar haciendo doble clic en el exe:

2. La carpeta SimHub incluye una aplicación que puedes lanzar haciendo doble clic en el exe:

Una vez lanzada la aplicación, por defecto, la opción “Client Socket” > “Port” debe ajustarse a 2100, el “Client Socket” > “Host” a localhost y el “Server Socket Port” a 8000. Si todos los ajustes se aplican correctamente, a la derecha debería aparecer una lista con todas las regiones conectadas al SimHub (por ejemplo: WEN).

Una guía rápida para configurar WinTraff
  1. La carpeta WinTraff debe incluir las carpetas de la región (es decir, WEN) y la aplicación “WinTraffSimulation.exe”. Estos datos son proporcionados por las autoridades de tráfico.

2. Dentro de la carpeta de cada región (es decir, WEN) se almacenan los archivos .sft de cada sitio SCATS de esa región.

3. En este directorio, si no se proporciona el archivo de configuración, el usuario debe crear y definir el archivo de configuración denominado CFG (WinTraff_WEN.CFG)

4. Este archivo debe incluir la siguiente información:

Dónde:

#cfg

id = REGIONNAME

simhost = localhost (como se define en SimHub)

simport = 8000 (como se define en SimHub)

scatsport = 3228 (como se define en la región SCATS Configuration.exe >Network > Traffic Simulation em, > TCP/IP)

usesiteids = True (para utilizar los ID de los sitios como identificadores)

camino =

61 = X2773MS_FI.SFT.sft (archivo .sft para SCATS Site ID: 2773)

27 = X2883ME_FI.SFT.sft (archivo .sft para SCATS Site ID: 2883)

!

Tenga en cuenta que los números 61 y 27 se refieren a los identificadores de SLOT con respecto a los sitios SCATS 2773 y 2883 que pertenecen a esta región. Estos identificadores de SLOT se encuentran dentro de la carpeta Región en Region/REGIONNAME/Sys/Sys.lx.

Importante: Para habilitar la emulación SCATS en Aimsun Next sólo para unos pocos SCATS Sites, entonces en el archivo de configuración de WinTraff puede establecer sólo los SCATS Sites deseados.

  1. Haga doble clic en el /WinTRAFF/WinTraffSimulation.exe
  2. Seleccione el archivo ->Open.
  3. Seleccione el archivo de configuración (.CFG) con los Sitios SCATS de su interés (por ejemplo: 2773, 2883).

Preparación de los objetos de la red Aimsun Next

Para que Aimsun Next y SCATSim entiendan a qué detectores y grupos de señales se refieren en la comunicación durante la simulación, hay que definir para los controladores, grupos de señales y detectores un identificador común.

Primero, abra el software SCATS Access para obtener la información requerida para este SCATS Site ID:2773.

  1. Haga doble clic en /Central Manager/SCATSAccess.exe y espere a ver la ventana que aparece a continuación:

2. In the Site ID field set the desired SCATS Site ID (i.e.: 2773) to visualize its geometry, signal groups, phases and detectors.

Resumen:

  • SCATS Site ID: 2773
  • 8 FASES: A;B;C;D;E;F;F1;F2
  • 17 DETECTORES

Luego, abra el documento Aimsun Next para establecer las configuraciones requeridas para el SCATS Site ID: 2773.

  1. Cada grupo de señales en Aimsun Next debe definirse tal y como está en la base de datos SCATS con los mismos turnos asociados. Puedes utilizar SCATS Access para comprobar qué giros están controlados por cada grupo de señales y configurar manualmente los mismos en Aimsun Next.

2. Para cada nodo en Aimsun Next controlado por el SCATSim, el plan de control debe ser establecido como Externo. Se puede proporcionar un plan de control preestablecido para que se utilice en caso de que falle la conexión con SCATSim.

3. Cada detector en Aimsun Next debe ser posicionado, nombrado y definido como en la base de datos SCATS. La capacidad mínima de medición del detector requerida para ser activado depende de la función del detector. Los detectores SCATS se diferencian en físicos (miden el “recuento” y la “ocupación”) y lógicos (balizas: identifican los vehículos de transporte público). Los detectores lógicos deben haber activado la capacidad de medición “Vehículo equipado” además del “recuento” y la “ocupación”. Siempre están asociadas a un conjunto de líneas de transporte público. Tenga en cuenta que las mediciones de ocupación del detector están fuertemente relacionadas con la longitud del mismo. Por lo tanto, la longitud del detector Aimsun Next debe corresponder a la longitud del detector SCATS.

4. Crea un nuevo objeto controlador Aimsun. Cada Sitio SCATS debe ser representado en Aimsun Next como un objeto controlador Aimsun tipo SCATS.

5. En la pestaña *Basics* del objeto controlador:

    • El objeto controlador debe estar conectado al objeto nodo. Sin embargo, cada Sitio SCATS puede ser representado como uno o más nodos Aimsun. En ese caso, ambos nodos deben estar conectados al mismo objeto controladorC.
    • Los detectores SCATS deben estar conectados al objeto controlador.
    • La casilla “Activado” debe estar marcada. El ID de la intersección debe ser igual al ID del sitio SCATS y el puerto debe ser igual al puerto de conexión de la simulación en SimHub.

6. En la pestaña Grupo de señales del objeto Controlador:

    • Asigne los Grupos de Señales y establezca el ID para mapear aquellos con el ID de la etapa SCATS.

7. En la pestaña Detectores del objeto Controlador:

    • Add all detectors and for each one set the ID to map it to the SCATS Detector ID.

8. Haga lo mismo para el resto de los sitios SCATS de la red Aimsun Next.

9. Una vez hecho esto, usted está listo para lanzar una simulación Aimsun Next (Micro, Meso o Híbrido) y emular la lógica de la señal de tráfico del controlador SCATS en la red Aimsun Next.

Importante: Para asegurar que las aplicaciones Aimsun Next y SCATS permanezcan en paso, los tokens de sincronización son pasados entre ellos en cada paso de la simulación. SCATS asume que se realiza una transferencia de datos cada segundo, por lo que cada 1 segundo deberían estar disponibles los datos del detector. Por lo tanto, el ciclo del detector en el Escenario Dinámico e>Outputs to Generate debe establecerse en 1 segundo.

Para obtener información más detallada, abra el Manual del usuario de Aimsun Next – capítulo de la interfaz SCATS.

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