SUMO路网搭建

手动搭建路网在实际使用中很少会用到，但是手动搭建的过程对于了解SUMO的基本使用方法以及后续编写扩展很有帮助。这里就简单介绍一下。本文主要参考Quick Start-1，Quick Start-2，plain xml和个人使用经验撰写，分别通过编写.xml文件和操作netedit搭建一个双向8车道的十字交叉口。

纯.xml文件构建路网需要手写路网的配置，这是一项很费时费力的工作，但是对于了解路网的组成和生成很有帮助。而且纯文本的形式也方便我们编写脚本进行自动化操作，比如根据现有的信号配时表生成信号控制方案之类的。因此本文就介绍如何通过编写纯.xml文件来构建SUMO路网。首先，为了方便索引文件，我们建立一个文件夹1-plainxml\用来存放所有的文件。

路网的搭建由点-线-网构成，因此第一步是构建节点文件1-plainxml\interseciton.nod.xml，并写入下面的代码：

这里存放了路网中所有的节点，每个节点的id必须是不一样的，x和y属性代表了节点的坐标，type表示节点的类型，这里id="0"的节点我们将其设置为信号灯，方便后续的操作。可以到官方文档中寻找更多关于节点属性和节点类型的信息。

然后是线的搭建，也就是道路的搭建了，我们新建道路文件1-plainxml\interseciton.edge.xml，并写入下面的代码：

同样的，id属性必须是不一样的，from和to属性表示道路的起始和目标节点，numLanes则表示车道数量，speed表示道路限速，单位是m/s。更多的参数设置可以参考道路设置。

所谓网的构建实际上就是要知道哪些线和哪些线该连在一起，因此我们需要构建连接文件组织线之间的连接。新建文件1-plainxml\interseciton.con.xml ，并写入下面的代码：

其中，from和to属性表示起始道路和目标道路的id，fromLane和toLane则是车道之间的连接。这里我们将四条车道的渠化设置为中间两条直行，左右分别是左转和右转专用车道。

SUMO中规定车道的索引是从 0 开始，并从最外侧车道到最内侧车道，索引值逐渐增加的，如下图所示：

更多关于连接的属性设置可以参考连接属性。

至此，一个双向8车道的十字交叉口所需文件就完成了，下面是根据这些文件生成路网文件，我们使用netconvert工具进行这项工作：

netconvert可以将输入的文件转化为SUMO路网文件，后续我们使用OSM文件构建SUMO路网时也会用到这个工具，关于这个工具的输入输出和参数设置可以参考官方文档。

可以使用netedit查看生成的路网：

使用编辑器打开上面生成的文件1-plainxml\interseciton.net.xml，可以看到里面已经自动生成了一个信号配时方案：

这里介绍一下SUMO的信号配时设置，这里每一个tlLogic就是对一个信号灯的配时方案，id指的是节点的id，因为前面配置节点文件的时候，我们把节点 0 的类型设置为了traffic_light所以这里可以为节点 0 进行信号配时的操作。type属性指信号配时的类型，这里用的是static也就是固定信号配时，当然也可以设置为激发式信号控制（actuated）。progamID指项目名称，比如一个路网中有多个交叉口，为所有交叉口设置一个整体的配时方案就可以让这些交叉口的programID一致，方便管理和切换。offset指相位差，单交叉口的情况下可以不设置。

tlLogic下的每一个phase标签指一个相位，duration指该相位持续时间，state指相位的设置。

state中的每个字母表示不同颜色的信号，比如r表示红灯，车辆必须停下；y表示黄灯；G表示保护相位绿灯；g则是非保护相位的绿灯，全部设置可以参考相位设置。而字母的组合则是和tls index相关的，这是SUMO中为每个转向行为（movement）设置的索引，和车道渠化相关，而且索引的方向是从 12 点钟方向开始顺时针方向，拿我们的模型来说，2to0就是交叉口的 12 点钟方向，而右转又是该车道的第一个转向行为，所以2to0的右转车道的tls index就是 0，然后依次按顺时针方向增加索引值。

使用netedit可以查看交叉口的tls index：

得知信号灯配置方式后，就可以自定义信号配时方案了，新建文件1-plainxml\interseciton.tll.xml，并写入下面的代码：

如果想将这个信号配时整合到路网中，取代自动生成的配时方案，可以使用下面的指令：

至此一个完全使用xml编写的SUMO路网1-plainxml\interseciton_full.net.xml就搭建完成了，后面在路网上添加车辆就可以运行了。关于添加车流可以参考SUMO需求建模-手动建模。

上面介绍了纯使用.xml文件构建路网的方法，实际上SUMO也是提供了方便的图形界面可以完成上述操作的。

我们打开netedit，File-->New Network，就建立了一个空白工作界面。然后选中Network模式，点击绘制图标，就可以开始绘制路网了，下面的动图介绍了节点和道路的绘制方法，这里绘制第二条道路的时候，只要终点和第一个条的起点重合，netedit就会将两个节点归为一个节点了。

另外，动图中可以看到，选择了绘制按钮后，最后又会多出两个新的按钮，分别表示连续和双向，即选择第一个按钮的话，可以连续绘制多个节点；点击第二个按钮的话，生成的道路就是双向的。具体使用可以自己试一下，体会差别。

绘制后的节点和道路可以使用对其属性进行修改（顺便说一下，该按钮旁边的橡皮一样的按钮点击后可以删除节点和道路，ctrl+z则可以撤销操作)，如下图：

按照这种方法，绘制出双向8车道的十字交叉口如下图（注意中间的节点的类型要设置为traffic_light）：

下一步是设置路网的渠化，点击按钮，可以看到路网的渠化，可以看到默认情况是没有左转和右转专用车道的：

然后按照下面的步骤，修改渠化设置（修改完成记得点击左上方的 OK 按钮保存修改。：

按照这种方法，修改所有渠化，到下面的结果：

至此路网文件已经编辑完成，可以点击按钮保存文件了，这里我们保存在2-gui\intersection.net.xml中，方便后续使用。

当然我们也可以对信号灯进行编辑，如下图所示：

同样的，修改完成后记得点击绿色的 OK 按钮，保存修改。当然我们也可以点击左下角独立的Save按钮，将修改配时方案保存为独立的文件2-gui\intersection.tll.xml。

总的来说，通过书写文本文件，我们可以很轻松的构建一个SUMO路网。这种搭建路网的方式实际上很方便我们进行路网的自动化生成。在这篇文章中，我们是处于一种没有数据的状态，而且路网规模很小，所以我们是逐行敲写代码的。在实际接触项目的过程中，则是另外一种情况。

比如我们可能有一份很大规模的城市路网数据，包含了所有的节点坐标，道路属性等，这种时候我们就可以编写脚本，先读取所有的外部数据，然后输出SUMO可以读取的.xml文件。这种方式生成路网显然比使用图形界面一点一点绘制要方便得多。而图形界面则主要是提供一个辅助作用，即我们根据数据生成路网后，如果有小的瑕疵，可以使用图形界面进行简单的修改。