一种城市交通模拟方法、系统、装置及可读存储介质与流程

本发明涉及计算机，更具体的说是涉及一种城市交通模拟方法、系统、装置及可读存储介质。

背景技术：

1、随着城市化进程的加速和人口的不断增长，城市交通问题日益凸显，成为制约城市发展的重要因素之一。交通拥堵、交通事故频发、环境污染等问题不仅影响了城市居民的生活质量，也给城市交通管理带来了巨大的挑战。因此，如何科学、有效地进行城市交通规划、管理和决策，成为当前亟待解决的问题。

2、城市交通模拟作为一种重要的交通分析工具，能够基于城市道路的布局、交通流量、车辆行驶速度等数据，通过模拟算法，实时生成城市交通状况的动态图像，为交通规划、管理和决策提供科学依据。传统的城市交通模拟方法主要依赖于复杂的物理模型和数学公式，不仅计算量大，而且难以实时更新数据，同时也无法全面反映城市交通的复杂性。

3、具体来说，传统的城市交通模拟方法通常采用基于物理模型的仿真技术，通过建立道路网络、车辆行驶规则、交通信号灯控制等模型，模拟城市交通的运行状况。然而，这种方法存在以下局限性：

4、1、计算量大：由于需要模拟大量的车辆行驶轨迹和交通信号灯的状态变化，传统的城市交通模拟方法计算量巨大，对计算机硬件的要求较高。

5、2、数据更新困难：传统的城市交通模拟方法通常基于静态的道路网络和交通流量数据，难以实时更新数据，导致模拟结果与实际交通状况存在较大的偏差。

6、3、交互性差：传统的城市交通模拟方法通常只能提供单一的模拟结果展示，缺乏与用户的交互功能，无法根据用户的需求进行灵活调整。

7、4、扩展性差：由于基于特定的物理模型和数学公式，传统的城市交通模拟方法难以适应不同城市的交通状况和需求，扩展性差。

技术实现思路

1、针对以上问题，本发明的目的在于提供一种城市交通模拟方法、系统、装置及可读存储介质，能够基于城市道路的布局、交通流量、车辆行驶速度等数据，通过svg和javascript技术，实时模拟城市交通状况的动态图像，为交通规划、管理和决策提供科学依据。

2、本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

3、第一方面，本发明公开了一种城市交通模拟方法，包括：

4、获取待模拟区域的建筑模型，并保存在本地；

5、在html页面中创建svg元素，引入javascript文件，将建筑模型的图片渲染到svg元素上，并调整建筑模型的图片的位置和大小，以形成城市建筑群；

6、创建交通路线，并分段模拟交通路线的道路拥挤程度；

7、添加交通参与者，设置交通参与者的行驶路线、行驶速度，当交通参与者到达行驶路线的终点后，计算交通参与者的行驶完成时间；

8、调整svg元素的堆叠顺序，并在html页面中添加装饰物元素。

9、进一步，所述获取待模拟区域的建筑模型，并保存在本地，包括：

10、获取待模拟区域的建筑模型，使用photoshop工具将所述建筑模型切换为2.5d建筑模型，并保存在本地文件夹。

11、进一步，所述在html页面中创建svg元素，引入javascript文件，将建筑模型的图片渲染到svg元素上，并调整建筑模型的图片的位置和大小，以形成城市建筑群，包括：

12、在html页面上设置一个用于选择背景图的按钮组，并在html页面中添加一个svg元素，用于渲染图片；

13、为按钮组添加样式，设置其显示区域；

14、为svg元素添加样式，并设置其大小和边框；

15、通过选择按钮组触发相应javascript函数，选择图片文件，使用filereader对象读取选择的图片文件，并将其转换为字符串；

16、创建svg的image元素，将图片的字符串设置为image元素的xlink:href属性，并设置image元素的初始位置和大小，将image元素添加到svg元素中；

17、添加鼠标拖动和调整大小的功能，通过监听鼠标移动的距离，更新image元素的位置，以调整图片的位置和大小。

18、进一步，所述创建交通路线，并分段模拟交通路线的道路拥挤程度，包括：根据待创建的交通路线，在html页面上设置起点按钮和终点按钮，通过触发起点按钮和终点按钮，触发相应的javascript函数，以在svg画布上添加相应的点位；

19、根据待创建的交通路线，在svg画布上顺序添加普通转折点和交通信号灯点；在普通转折点上设置拥挤程度和建议速度，在交通信号灯点上设置红灯和绿灯时长，并设置交通信号灯倒计时长，红绿灯交替显示时长；

20、利用直线或曲线将所述点位、普通转折点和交通信号灯点连接成线，生成交通路线；

21、设置交通路线上每个线段的颜色，以区分对应路线的拥挤程度。

22、进一步，所述添加交通参与者，设置交通参与者的行驶路线、行驶速度，当交通参与者到达行驶路线的终点后，计算交通参与者的行驶完成时间，包括：创建交通参与者对象，并为其配置位置、行驶速度和行驶路线；

23、当交通参与者开始行驶时，使用定时器模拟行驶过程，根据当前位置和行驶速度计算到达下一个点位时间，并识别该点位；

24、如果点位是交通信号灯点，则检查当前信号灯状态；

25、根据信号灯状态决定是继续行驶还是等待；

26、如果等待，设置一个内部定时器来模拟倒计时，并在倒计时结束时继续行驶；当交通参与者到达终点时，停止所有定时器，并计算从起点到终点的总时间，作为行驶完成时间。

27、进一步，所述调整svg元素的堆叠顺序，包括：

28、使用javascript，动态地改变svg元素的dom顺序，以调整svg元素的堆叠顺序。

29、进一步，所述在html页面中添加装饰物元素，包括：

30、在html页面中，使用svg的绘图元素来创建天空元素、云朵元素和花草树木元素；使用svg的x、y、width、height属性定位和调整装饰物元素的大小和位置，生成svg图像；

31、使用javascript的xmlserializer对象将svg dom序列化为xml字符串，并将svg图像保存在本地文件夹。

32、第二方面，本发明还公开了一种城市交通模拟系统，包括：

33、数据获取模块，用于获取待模拟区域的建筑模型，并保存在本地；

34、渲染模块，用于在html页面中创建svg元素，引入javascript文件，将建筑模型的图片渲染到svg元素上，并调整建筑模型的图片的位置和大小，以形成城市建筑群；

35、路线创建模块，用于创建交通路线，并分段模拟交通路线的道路拥挤程度；模拟模块，用于添加交通参与者，设置交通参与者的行驶路线、行驶速度，当交通参与者到达行驶路线的终点后，计算交通参与者的行驶完成时间；

36、优化模块，用于调整svg元素的堆叠顺序，并在html页面中添加装饰物元素。

37、第三方面，本发明还公开了一种城市交通模拟装置，包括：

38、存储器，用于存储城市交通模拟程序；

39、处理器，用于执行所述城市交通模拟程序时实现如上文任一项所述城市交通模拟方法的步骤。

40、第四方面，本发明还公开了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有城市交通模拟程序，所述城市交通模拟程序被处理器执行时实现如上文任一项所述城市交通模拟方法的步骤。

41、对比现有技术，本发明有益效果在于：本发明公开了一种城市交通模拟方法、系统、装置及可读存储介质，实现了html页面中创建一个svg元素，引入javascript文件，添加2.5d城市建筑图片，调整位置和大小，创建交通路线，分段模拟道路拥挤程度，添加参与交通参与者(小车、行人或其他)设置行进方向沿着交通线路行驶，在不同道路情况行驶不同速度，在道路交叉路口设置交通信号灯，设置红灯和绿灯时长，当交通参与者碰到不同信号情况，选择行进或者停止，计算交通参与者此条线路行进时长。另外，还可以添加花草树木、天空、云彩点缀完善城市建设。

42、本发明基于城市道路的布局、交通流量、车辆行驶速度等数据，通过模拟算法，实时生成城市交通状况的动态图像。这种模拟图可以帮助人们更好地理解和分析城市交通的复杂性和动态性，为交通规划、管理和决策提供科学依据。

43、本发明基于svg和javascript技术实现了城市交通模拟，可以实时生成城市交通状况的动态图像，为交通规划、管理和决策提供科学依据。本发明不仅具有实时性、交互性和可扩展性等优点，而且能够全面反映城市交通的复杂性，提高模拟结果的准确性和实用性。

44、由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。