root/applications/doprava/traffic_agent_cycle_time.h @ 1425

Revision 1141, 9.8 kB (checked in by jabu, 14 years ago)
Line 
1#include "traffic_agent.cpp"
2const string testMessage = "test_message";
3const double measurement_cycle_time = 90; // s
4const double saturated_stream = 0.5; // car/s
5const int sample_cycles = 3;
6const double min_profit = 30.0;
7
8
9
10
11
12
13class TrafficAgentCycleTime : public BaseTrafficAgent {
14public:
15        int Tc;
16        static const int minTc = 40;  // nepouziva se
17        static const int maxTc = 200; // nepouziva se
18        static const int stepTc = 2;   
19        static const int d_Tc = 3; // pocet navrhovanych delek cyklu   
20        int idealTc;
21        int cycle_counter;
22        double max_profit;
23        unsigned int n_of_broadcast;
24        Array <int> lane_sum;
25        //Array <SignalGroup*> signal_groups;
26        Array <double> received_Tcs;
27        Array <double> received_profit_sum;
28        Array <double> received_queue_diffs;
29        // pomocne logovaci soubory
30        ofstream Tcs;
31        ofstream Ros;
32        ofstream Qs;
33
34
35// POMOCNE FUNKCE
36
37        void printVector ( RV rv_vector, vec vector, string description ) {
38                cout << endl << description << " " << name << endl;
39                int k = 0;
40                for ( int i = 0; i < rv_vector.length(); i ++ ) {
41                        cout << rv_vector.name(i) << " : ";
42                        for ( int j = 0; j < rv_vector.size(i); j ++ ) {                               
43                                cout << vector(k) << " ";
44                                k ++;
45                        }
46                        cout << endl;
47                }
48                cout << endl;
49        }
50
51        void add2array( Array <double> &arr, double item  ) {
52                arr.set_length( arr.length()+1, true );
53                arr(arr.length()-1) = item;
54                //cout << endl << "addin to array value " << item << endl;
55        }
56
57        void echo ( string message ) {
58                cout << name << " hlasi: " << message << endl;         
59        }
60
61        unsigned int find_index ( RV rv_vector, string index_string ) {
62                for ( unsigned int i = 0; i < rv_vector.length(); i ++) {
63                        if ( rv_vector.name(i) == index_string )
64                                return i;
65                }
66                return rv_vector.length();
67        }
68
69        unsigned int find_index ( Array <string> arr, string index_string ) {
70                for ( unsigned int i = 0; i < arr.length(); i ++) {
71                        if ( arr(i) == index_string )
72                                return i;
73                }
74                return arr.length();
75        }
76
77// VYPOCETNI FUNKCE
78
79        // soucet cekacich autocasu
80        double getWT ( double time_cycle ) {
81                double sum = 0;         
82                for ( int i = 0; i <lanehs.length(); i ++ ) {
83                        sum += lanehs(i)->getWT( time_cycle );
84                }               
85                return sum;
86        }
87
88        double getProfit ( double tc ) {
89                if ( tc != Tc )
90                        return (getWT(Tc) - getWT(tc))*( 1/ (Tc-tc)*(Tc-tc) );
91                else
92                        return 0;
93        }
94
95        double getQueue () {
96                double queue = 0;
97                for ( int i = 0; i <lanehs.length(); i ++ ) {
98                        queue += lanehs(i)->getAverageQueueLength();
99                }
100                return queue;
101        }
102
103        double getAverageRo () {
104                double Ro_sum = 0;
105                for ( int i = 0; i <lanehs.length(); i ++ ) {
106                        Ro_sum += lanehs(i)->getRo();
107                }
108                return Ro_sum/lanehs.length();
109        }
110
111       
112       
113
114        void send2neighbour( Setting &set, int i, string messageName, double messageValue ) {           
115                if ( i < neighbours.length() ) {
116                        Setting &msg =set.add(Setting::TypeGroup);
117                        UI::save( neighbours(i), msg, "to" );
118                        UI::save (name,msg,"from");
119                        UI::save( messageName, msg, "what" );
120                        UI::save( messageValue, msg, "value" );
121                }
122                else {
123                        //throw new Exception("soused "+((string)i)+" neexistuje");
124                        //cout << endl << endl << "soused " << i << mimo
125                        std::stringstream out;
126                        out << "soused " << i << " neexistuje";
127                        //throw out.str();
128                        cout << out.str();
129                }
130        }
131
132        void send2allNeighbours ( Setting &set, string messageName, double messageValue ) {
133                for ( int i = 0; i < neighbours.length(); i++ ) {
134                        send2neighbour( set, i, messageName, messageValue );
135                }
136        }
137
138       
139
140       
141// FUNKCE VOLANE V main_loop NA ZACATKU
142       
143        void validate (){
144                rv_action = RV("Tc",1);
145                rv_action.add( RV( stage_names, ones_i(stage_names.length()) ) );
146                Tc = 80;               
147                idealTc = Tc;
148                max_profit = 0;
149                // prijate Tc a profity
150                received_profit_sum.set_length( (maxTc - minTc)/stepTc +1 );
151                received_Tcs.set_length( (maxTc - minTc)/stepTc +1 );
152                cycle_counter = 0;
153
154                BaseTrafficAgent::validate();
155
156                for ( int i=0; i<lanehs.length(); i ++ ) {
157                        unsigned int index = find_index( green_names, name + "_" + lanehs(i)->getSG() );
158                                lanehs(i)->green_time_ratio = green_times( index );
159                }
160
161                // pomocne logovaci soubory
162                Tcs.open("Tcs.dat");
163                Tcs << "cyklus\tTc\tprofit\n";
164                stringstream Ro_file_name;
165                Ro_file_name << "Ro_" << name << ".dat";
166                if ( name == "495" ) {
167                        Ros.open("Ros_495.dat");
168                        Qs.open("Qs_495.dat");
169                }
170                else { 
171                        Ros.open("Ros_601.dat");
172                        Qs.open("Qs_601.dat");
173                }
174                Ros << "Hustoty provozu ve frontach" << endl << "n";
175                Qs << "Prumerna delka fronty" << endl << "n";
176                for ( int i = 0; i < lanehs.length(); i++ ) {
177                        Ros << "\t" << lanehs(i)->getQueueName();
178                        Qs << "\t" << lanehs(i)->getAverageQueueLength();
179                }
180                Ros << endl;
181        }
182
183// FUNKCE VOLANE V main_loop V KAZDEM CYKLU
184
185        void adapt (const vec &glob_dt) {
186                // vynulovani pole prijatych rozdilu fronty
187                received_queue_diffs.set_length(0);
188
189                // inicializes vars of cycle of broadcast
190                n_of_broadcast = 0;
191                max_profit = 0;
192                //cout << endl << name << ":" << endl << endl;
193                // predani aktualnich dat do LaneHandler lanehs
194                Ros << cycle_counter;
195                Qs << cycle_counter;
196                for ( int i=0; i<lanehs.length(); i ++ ) {
197                        lanehs(i)->inputs( 0 ) = inputs( 2*find_index(rv_inputs, lanehs(i)->rv_inputs.name(0) ) );
198                        lanehs(i)->inputs( 1 ) = inputs( 2*find_index(rv_inputs, lanehs(i)->rv_inputs.name(0) ) + 1 );
199                        lanehs(i)->Tc = Tc;
200                        lanehs(i)->addQueueLength( queues( find_index( rv_queues, lanehs(i)->getQueueName() ) ) );
201                       
202                        //lanehs(i)->echo();
203                        // pomocne logovaci soubory
204                        Ros << ";" << lanehs(i)->getRo();
205                        Qs << ";" << queues( find_index( rv_queues, lanehs(i)->getQueueName() ) )<<";"<< lanehs(i)->getAverageQueueLength()<< ";";
206                }
207                Ros <<";;"<<getAverageRo() << endl;
208                Qs <<";;"<<getQueue() << endl;
209
210                if ( cycle_counter % sample_cycles == 0 ) {
211                        //cout << name << " queue DIFF " << getRelativeQueueDiff() << endl;
212                       
213                        for ( int i=0; i<lanehs.length(); i ++ ) {
214                       
215                       
216                                //lanehs(i)->echo();
217                               
218                       
219                        //cout << name << " " << i << " "  << lanes(i).sg << " " << lanes(i).queue  << " input " << queues(i) << endl;
220                        }
221                }
222
223                for ( int i = 0; i < received_profit_sum.length(); i++ )
224                        received_profit_sum(i) = 0;
225
226
227                BaseTrafficAgent::adapt(glob_dt);
228        }
229
230        void broadcast(Setting &set){           
231               
232                // 1. cycle of communication
233                // sends all tcs in range +- d_tc and expected profits according to tc
234                // format: tc_index, profit_index
235                if ( n_of_broadcast == 0  ) {
236                        //cout << endl << name+" PROFITS:";
237                        int broadcast_width = (maxTc - minTc)/stepTc + 1;
238                        for ( int i = 0; i < broadcast_width; i++ ) {                           
239                                int time_cycle = minTc + i*stepTc;
240                                double profit = getProfit(time_cycle);
241                                //cout << "\t" << time_cycle << " " <<profit;
242                                // send tc
243                                stringstream time_cycle_stream;
244                                time_cycle_stream << "tc_" << (i);
245                                send2allNeighbours( set, time_cycle_stream.str(), time_cycle);
246                               
247                                // send profit
248                                stringstream profit_stream;
249                                profit_stream << "profit_" << (i);
250                                send2allNeighbours( set, profit_stream.str(), profit );                         
251                        }
252                       
253                        //cout << endl;
254                }
255               
256                n_of_broadcast ++;
257        }
258
259        void receive(const Setting& msg){
260                string what;
261                string from;
262                double val;             
263                UI::get(what, msg, "what", UI::compulsory);
264                UI::get(from, msg, "from", UI::compulsory);
265                UI::get(val, msg, "value");
266
267                               
268                //cout << name << " receiving from " << from << " " << what << " : " << val<<endl;
269               
270                if ( what.substr(0,2) == "tc" ) {                       
271                        istringstream tc_i( what.substr(3, what.length()-3) );
272                        int index;
273                        tc_i >> index;
274                        received_Tcs( index ) = val;
275                        //cout << "tc " << val << endl;
276                }
277                if ( what.substr(0,6) == "profit" ) {                           
278                        istringstream profit_i( what.substr(7, what.length()-7) );
279                        int index;
280                        profit_i >> index;
281                        received_profit_sum( index ) = received_profit_sum( index ) + val;
282                        //cout << "pridavam profit " << val << endl;                   
283                }
284               
285               
286                if ( what == "new_stable_state" ) {
287                        //echo("new_stable_state");
288                        BaseTrafficAgent::receive(msg);         
289                }       
290               
291        }
292
293        void act (vec &glob_ut){
294               
295                if ( cycle_counter >= 10  && (cycle_counter %sample_cycles) == 0 ) {
296                        // choose tc with max profit           
297                        //cout << name << " soucet front " << getQueue()<< endl;
298                        //cout << endl << name << " received + my profits "<<endl;;
299                        idealTc = Tc;
300                        max_profit = 0;
301                        for ( int i = 0; i < received_profit_sum.length(); i ++ ) {
302                                int time_cycle = received_Tcs(i);
303                                double profit = received_profit_sum(i) + getProfit(time_cycle);
304                                //cout << time_cycle << " " << profit << endl;
305                                if ( profit > max_profit && profit > min_profit ) {
306                                        max_profit = profit;
307                                        idealTc = time_cycle;
308                                }
309                        }
310                       
311                       
312                       
313                        // NASTAVENI Tc
314                        //Tc = idealTc;
315                        //Tc = 40 + (cycle_counter%4)*80;
316                        int dTc = 0;
317                        if ( idealTc - Tc >= 2 )
318                                dTc = 2;
319                        if ( Tc - idealTc >=2 )
320                                dTc = -2;
321                        if ( idealTc - Tc >= 4 )
322                                dTc = 4;
323                        if ( Tc - idealTc >=4 )
324                                dTc = -4;
325                        Tc += dTc;
326                        //Tc = 84;
327                        cout << endl << name << "Tc: " << Tc << " idalni Tc " << idealTc << " se ziskem " << max_profit << endl;
328                        // nastaveni delky cyklu na Tc
329                        vec action;
330                        action.set_size(rv_action._dsize());   
331                        int st;
332                        int stage_time_sum = 0;  // soucet delky fazi
333                        action(find_index(rv_action, "Tc")) = Tc;               
334                        for ( int i =0; i < stage_names.length(); i ++) {                       
335                                if ( (i+1) < stage_names.length() ) {
336                                        st = round(((double)(stage_times(i)*Tc))/80.0);
337                                        stage_time_sum += st;
338                                        action(find_index(rv_action, stage_names(i))) = st;
339                                }
340                                else // dopocitani posledni faze - oprava zaokrouhlovaci chyby
341                                        action(find_index(rv_action, stage_names(i))) = Tc - stage_time_sum;
342                        }
343                        action2ds.filldown(action,glob_ut);
344                }
345                Tcs << cycle_counter << ";" << Tc<< ";" << idealTc << ";" << max_profit <<  endl;
346
347                cycle_counter ++;
348        }
349       
350        // KONEC
351        void finalize() {
352                Tcs.close();
353        }
354
355
356
357};
358UIREGISTER(TrafficAgentCycleTime);
Note: See TracBrowser for help on using the browser.