将SCATS交通信号控制数据导入Aimsun Next
2022年2月：SCATS交通控制系统目的是为了优化交通。 Dimitris Triantafyllos解释了SCATS ITS接口如何从SCATS ITS导入数据到Aimsun Next网络中。
在Aimsun Next中仿真SCATSim
2022年8月 — 技术注解 #73
Dimitris Triantafyllos
高级产品专家，特别专注于实时决策支持解决方案。 Dimitris与产品管理团队紧密合作，为所有Aimsun解决方案规划和制定可视化的路线图。
SCATS是一个智能、自适应的交通控制系统，在全球28个国家187个城市的55000多个路口上使用。 由澳大利亚新南威尔士州的道路和海事服务部门（RMS）开发的SCATS自适应交通管理系统使交通信号同步运营，以优化整个城市、地区或交通走廊的交通流。 智能算法处理实时数据，以调整交通信号的时间，应对突发状况，预测交通模式，保持交通畅通。 其结果是减少拥堵，缩短行程时间，提高安全和运营效率。
通过连接SCATSim，SCATS自适应交通控制系统的运行可以在Aimsun Next的中观或微观仿真中再现。 SCATSim是由RMS开发的一套软件模块，用于模拟实时的SCATS部署。 通过SCATS接口，Aimsun Next作为服务器，通过TCP/IP与一个或多个本地交通信号控制器进行通信，这些控制器由作为客户端的WinTraff（SCATSim模块）模拟。
Aimsun Next每秒钟向WinTraff提供探测器的驱动数据，WinTraff以信号组的状态作为回应。在仿真开始时所有信号组都是红灯。 如果有多个控制器（因此有多个WinTraff运行），则通过SimHub（SCATSim的另一个模块）进行通信，该模块向仿真提供单一的通信渠道，并负责接收和发送与WinTraff相关的数据。
为了实现这样的数据交换，Aimsun Next目标，如控制器、信号灯组或探测器，必须与相应的SCATS目标相匹配。 这种匹配可以通过SCATS ITS界面自动完成，也可以通过手动打开SCATS Access应用程序，在Aimsun Next软件中复制相同的对象和标识符。 在这个例子中，突出了第二种方法。
需要注意以下重要要求：
- Aimsun Next和自适应控制界面的许可证
- 一个SCATSim许可证（2个USB加密锁：1个用于SCATS中央管理器，1个用于SCATS区域管理器）
- 可以访问SCATS数据库和SCATS Region数据
- 应用程序：SCATS Central Manager, SCATS Central Manager Configuration, SCATS Region, SCATS Region Configuration, SCATS Access, SimHub, WinTraff
- exe 应用程序
- SCATSim只可以在Windows操作系统中工作
在连接SCATSim和Aimsun Next仿真之前，有必要设置几个软件应用程序。 按照步骤说明，准备SCATS Central Manager, SCATS Region, SimHub, WinTraff应用程序：
注意：在这个快速指南中，我们使用了SCATS Central Manager Configuration user manual.pdf和SCATS Central Manager user manual.pdf。 在下图中，显示了所需的所有不同服务器的配置，以及每个服务器与其他服务器通信的默认端口，以便在SCATS Terminal运行SCATS ITS界面。
1. 所需数据
要设置SCATS Central Manager，你需要以下数据：
1. SCATS Central Manager文件夹
SCATS Central Manager文件夹包含以下文件夹/文件：
你可以向新南威尔士州交通局或当地的SCATS经销商索取该软件。
2. SCATS Central Manager License文件
SCATS Central Manager License文件(.txt)。“Name”和“License”稍后会用来设置SCATS Central Manager。
你可以向新南威尔士州交通局或当地SCATS经销商索取这些数据。
3. SCATS Database
SCATS Database最好为”.mdb “格式。 如果数据库类型是“.sql”，那么你必须安装SQL Express软件来读取数据库。 欲了解更多信息，请参见SCATS Central Manager用户手册。 该数据库应放在Central Manager文件夹内：
4. SCATS Region文件夹
SCATS Region文件夹通常包括每个region的文件夹the .tc, .lx, .ram, .hist和.vs ，这些是每个region的文件。 SCATS Region文件夹还可能包括更多的文件，如手册和可执行应用程序。
在这一点上，我们需要澄清的是，文件夹即： SCATS_ITS_Setup \ Region 需要将Aimsun Next与SCATSim连接起来。 文件夹 SCATS_ITS_Setup\Central Manager\ Region需要将Aimsun Next连接到SCATS ITS。
每个region的文件.tc, .lx和.ram 需要将Aimsun Next连接到SCATSim应用程序。 每个region的文件 .hist和.vs是SCATS ITS所需要的， 如果用户想导入历史信号时间和历史计数测量值的话。
请看下面一个SCATS Region文件夹的例子：
Region文件夹也应复制到SCATS Central Manager文件夹下；但文件夹的结构是不同的。 所需的文件夹结构显示在下面的屏幕截图中：
2. 运行ODBC 32位应用程序
为了让SCATS应用程序连接到SCATS数据库，我们必须在%windir%\SysWOW64\odbcad32.exe中用32位ODBC管理员创建一个ODBC数据源。
1. 运行 exe
2. 进入“System DSN”页 -> “Add…” ->
3. 添加“Data Source Name”和“Description”。 然后，按下“Select…” -> 进入.mdb文件目录选择那个文件。 然后，在所有打开的窗口中选择确定。
3. 配置SCATS Central Manager
1. 双击 Central Manager/ScatsCentralManagerConfiguration.exe进入SCATS Central Manager配置窗口。 确认“SCATS System Name”、“License Name”和“License Details”与SCATS Central Manager License file（.txt）中的信息一致。
2. 双击Central Manager/ScatsCms.exe:启动SCATS Central Manager应用程序：
3. 一旦启动，一个名为 “SCATS CMS Debug “的命令行窗口将打开。 等待几分钟后，应显示以下信息：“Setting service running…” – “Startup complete”:
注意：这个快速指南的信息源自 SCATS Region Configuration user manual.pdf和SCATS Region user manual.pdf。 在下图中，显示了所需的所有不同服务器的配置，以及每个服务器与其他服务器通信的默认端口，以便在SCATS Terminal运行SCATS ITS界面。
1. 所需数据
要 设置 SCATS Region你需要下面的数据：
1. SCATS Region License文件
SCATS Region License文件 (.txt)。“Name”和“License”信息将在稍后用于设置Region应用程序。
你可以向新南威尔士州交通局或 当地的SCATS经销商索取这些数据
2. 配置SCATS Regions
1. 定义每个SCATS Region的ID。 一般来说，ID可以是自定义的，它可以由用户手动定义，从ID=1开始，即：区域WBOP，然后下一个区域加1。 但是，必须通过询问交通管理部门来确认这一过程。 在某些情况下，他们可能向你提供每个SCATS Region的ID。
2.进入Region 文件夹然后拷贝粘贴SCATS.exe文件到region文件夹/Region/REGIONNAME/。
3. 更改SCATS.exe的名字，通过下面的逻辑：SCATS_ID.exe (i.e.: SCATS_28.exe)
4. 双击/Region/ScatsRegionConfiguration.exe进入SCATS Region配置窗口。
5. 在 “SCATS Region instance “中设置第一个或其他任何ID（如28），并设置相应的 “SCATS Region name”（如：对于ID=28，name为WEN）
6. 验证“License” -> “Registered user”和“User license”栏与下面的文件相符SCATS Region License file (.txt) ，该文件在1. 所需数据中定义。 在某些情况下，对每个SCATS region，你会收到一个许可证文件。
7. 然后，选择“Workstations”页，该页在SCATS Region配置对话框中。
8. 在 “TCP/IP ports for networked workstations – SCATS Terminal command line interface”中，设置一个唯一的ID。 我们建议使用该逻辑：
NUMBER+SCATSRegionID 如: 3028。
在 “TCP/IP ports for networked workstations – SCATS Access graphical user interface”中设置一个唯一的ID。 我们建议使用该逻辑：
NUMBER+1+SCATSRegionID = 3128.
请看下面的例子，其中NUMBER = 30
9. 然后，选择”Network”页。
10. 应用下面截图中的设置，与下面的连接：
- “Central Manager…”: Port 2007 on: 127.0.0.1
- “Region to Region”: Region to region port 3328 (NUMBER+3+SCATSRegionID = 3328)
- “Traffic simulation”: Traffic Simulator via TCP/IP port 3228 (NUMBER+2+SCATSRegionID = 3228)
11. 要启动SCATS Region应用程序，双击Region/REGION_NAME/SCATS_ID.exe应用程序：
12. 然后，会打开一个命令行窗口，显示以下截图中显示的信息：
13. 对每个Region重复步骤1-12。
1. 将SimHub文件夹复制粘贴到与Central Manager和Region文件夹相同的目录中。
2. SimHub文件夹包括一个应用程序，你可以双击启动SimHub.exe:
3. 一旦应用程序被启动， 系统自动将选择的“Client Socket” > “Port” 设置为为 2100, “Client Socket” > “Host”设置为 localhost 并且，“Server Socket Port”设置为 8000。如果所有的设置都设置正确，那么在右边，一个全部Regions连接到SimHub 的列表将会显示 (如WEN)。
1. WinTraff文件夹应包括Region文件夹（如WEN）和应用程序“WinTraffSimulation.exe”。 这些数据是由道路交通管理部门提供的。
2. 在每一个region文件夹里 (如 WEN) 存储了该region每个SCATS Site的.sft文件。
3. 在这个目录中，如果没有提供配置文件，用户应该创建并将配置文件定义为 WinTraff_REGIONNAME.CFG (WinTraff_WEN.CFG)
4. 这个文件必须包括以下信息：
标注：
#cfg
id = REGIONNAME
simhost = localhost (as defined in SimHub)
simport = 8000 (as defined in SimHub)
scatsport = 3228 (as defined in the SCATS region Configuration.exe > Network > Traffic Simulation > TCP/IP)
usesiteids = True (to use the site IDs as identifiers)
path =
61 = X2773MS_FI.SFT.sft (.sft file for SCATS Site ID: 2773)
27 = X2883ME_FI.SFT.sft (.sft file for SCATS Site ID: 2883)
!
请注意，数字61和27是指属于这个region的SCATS Site2773和2883的SLOT ids。 这些SLOT ids可以在该region的这个文件夹里找到： Region/REGIONNAME/Sys/Sys.lx.
注意： 要 使 SCATS模拟 只在 Aimsun Next 运行几 个 SCATS Sites，然 后在 WinTraff 配置文件中， 你 可以 只需设置 想运行的那几个 SCATS Sites.
5. 双击/WinTRAFF/WinTraffSimulation.exe应用程序。
6. 选择并打开文件 ->。
7. 选择配置文件 (.CFG) ，与你想运行的SCATS Sites相符 (如2773, 2883)。
准备Aimsun Next网络目标
为了让Aimsun Next和SCATSim知道它们在仿真期间的通信中提到了哪些探测器和信号组，你必须为控制器、信号组和探测器定义共同的标识符。
首先，打开SCATS Access软件，获取SCATS Site ID：2773所需的信息。
1. 双击/Central Manager/SCATSAccess.exe然后等待下面的窗口出现：
2. 在Site ID字段中设置所需的SCATS Site ID（如：2773），以显示其几何形状、信号组、相位和探测器。
总结：
- SCATS Site ID: 2773
- 8 PHASES: A;B;C;D;E;F;F1;F2
- 17 DETECTORS
然后，打开Aimsun Next文件，对SCATS Site ID：2773进行所需的设置。
3. Aimsun Next中的每个信号灯组都应按照SCATS数据库中的定义，并与转向匹配。 你可以使用SCATS Access来检查每个信号组控制哪些转向，并在Aimsun Next中手动设置相同的转向。
4. 对于由SCATSim控制的Aimsun Next的每个节点，控制计划必须设置为External。 可以提供一个预先定时的控制计划，以便在与SCATSim连接失败时使用。
5. Aimsun Next中的每个探测器都应对应SCATS数据库的定位、命名和定义。 激活所需的最低探测器测量能力取决于检测器的功能。 SCATS探测器有物理（测量 “count “和 “occupancy”）和逻辑（信标：识别公共交通车辆）之分。 除 “count”和 “occupancy”外，逻辑探测器必须启动 “Equipped vehicle”的探测功能。 它们总是与一组公共交通线路相关联。 请注意，检测器占用率的探测与探测器长度密切相关。 因此，Aimsun Next探测器的长度应该与SCATS探测器的长度一致。
6. 创建一个新的Aimsun控制器目标。 每个SCATS Site都应在Aimsun Next中表示为一个SCATS类型的Aimsun控制器目标。
7. 在控制器对象的*Basics*页中：
-
- 控制器目标必须连接到节点目标。 然而，每个SCATS Site可以表示为一个或多个Aimsun节点。 在这种情况下，两个节点必须连接到同一个控制器目标。
- SCATS探测器必须与控制器目标连接。
- 必须选中”Enabled”。 交叉口ID必须设置为等于SCATS Site ID，端口必须设置为等于SimHub中的仿真连接端口。
8. 在控制器目标的信号灯组页中：
-
- 指定信号灯组并设置ID，将这些信号灯组与SCATS相位ID进行映射。
9. 在控制器目标的探测器页中：
-
- 添加所有的探测器，并为每个探测器设置ID，将其与SCATS探测器的ID进行映射。
10. 对Aimsun Next网络中的其他SCATS Site进行同样的处理。
11. 完成后，你就可以启动Aimsun Next仿真（微观、中观或混合），在Aimsun Next网络中仿真SCATS控制器的交通信号逻辑。
注意： 为了确保Aimsun Next和SCATS应用程序保持同步，每一个仿真步骤都在它们之间传递同步指令。 SCATS假设每秒钟进行一次数据传输，因此每1秒钟就应该有探测器的数据。 因此在Dynamic Scenario > Outputs to Generate中探测器时间周期应当设置为1秒。
更详细的信息，请参见Aimsun Next用户手册 – SCATS Interface一章。
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