[发明专利]一种面向负载均衡的交通仿真路网图形化分割方法及系统

权利要求书

1.一种面向负载均衡的交通仿真路网图形化分割方法，其特征在于，包括：

获取读取实际交通场景对应的仿真路网、仿真周期、计算节点的CPU总数量和微观交通仿真软件，并将微观交通仿真软件传输至各计算节点；

根据各车道上仿真车辆对仿真路网进行灰度变换，形成仿真路网的灰度图像；

计算灰度图像的重心，根据重心坐标以及计算节点的CPU总数量对灰度图像进行递归二分，获得一系列灰度图像的子区域，并根据灰度图像子区域的临接关系生成相应的拓扑图；

将灰度图像子区域所包含的车道、车道上的仿真车辆以及所述拓扑图分配给各计算节点的CPU，由各计算节点的CPU启动微观交通仿真软件并结合分配得到的数据进行仿真，直至仿真周期结束后，回传仿真结果。

2.根据权利要求1所述的一种面向负载均衡的交通仿真路网图形化分割方法，其特征在于，所述根据各车道上仿真车辆对仿真路网进行灰度变换，形成仿真路网的灰度图像包括：

获取仿真车辆的初始分别位置信息，从而将各个车辆绘制在仿真路网的相应车道上；

根据各车道的车辆数将仿真路网转换为灰度图像，灰度图像像素值范围为：0～255，其中，灰度0表示背景，按照如下公式设置车道的灰度：

其中，l表示车道长度，k为车道上仿真车辆数目。

3.根据权利要求1所述的一种面向负载均衡的交通仿真路网图形化分割方法，其特征在于，所述计算灰度图像的重心，根据重心坐标以及计算节点的CPU总数量对灰度图像进行递归二分包括：

灰度图像大小记为M×N，灰度图像(x，y)位置处的图像灰度值记为h(x，y)，图像重心的坐标计算公式为：

以图像重心坐标对灰度图像进行垂直或水平的二分，形成两个灰度图像子区域；

对上述划分后的灰度图像子区域继续进行二分，直至划分得到的灰度图像子区域的总数等于计算节点的CPU总数量；

垂直或水平的二分的依据为划分后的两个图像子区域面积是否接近，即：如果S(a_1v)/S(a_2v)≥S(a_1h)/S(a_2h)则采用水平划分，否则采用垂直划分；其中，S表示面积，a_1v与a_2v为垂直划分后的两个灰度图像子区域；a_1h与a_2h为水平划分后的两个灰度图像子区域。

4.根据权利要求1所述的一种面向负载均衡的交通仿真路网图形化分割方法，其特征在于，所述根据灰度图像子区域的临接关系生成相应的拓扑图包括：

对于每一个灰度图像子区域进行编码，任意两个灰度图像的子区域除了临接边外互不重叠，对各灰度图像的子区域，分别确定其左上、右上、左下、右下四个顶点坐标；

两个灰度图像的子区有1个或1个以上的顶点坐标相同，则认定两个灰度图像的子区域临接；将每个灰度图像的子区域抽象为一个顶点，两个灰度图像的子区域如果临接，则在两个对应的顶点之间有一条连接弧。

5.根据权利要求1所述的一种面向负载均衡的交通仿真路网图形化分割方法，其特征在于，由各计算节点的CPU启动微观交通仿真软件并结合分配得到的数据，通过执行微观交通仿真软件中的车辆微观跟驰模型、换道模型和信号配时模块，计算各仿真车辆下一个时刻的位置；

在接收到回传的仿真结果后，存储至本地数据库。