//模型名称
model tutorial_gis_city_traffic
//全局定义
global {
//定义模型时间
float step <- 10 #mn;
//读取GIS文件
file shape_file_buildings <- file("../includes/building.shp");
file shape_file_roads <- file("../includes/road.shp");
file shape_file_bounds <- file("../includes/bounds.shp");
//为全局代理的shape变量定义一个图形
geometry shape <- envelope(shape_file_bounds);
//初始人群数量
int nb_people <- 100;
//最小上班时间
int min_work_start <- 6;
//最大上班时间
int max_work_start <- 8;
//最小下班时间
int min_work_end <- 16;
//最大下班时间
int max_work_end <- 20;
//最小速度
float min_speed <- 1.0 #km / #h;
//最大速度
float max_speed <- 5.0 #km / #h;
//路网图形
graph the_graph;
//设定一个人经过一条路是道路磨损度的增加值
float destroy <- 0.02;
//初始化
init {
//通过读取的建筑GIS文件创建建筑族，建筑族的type属性，读取自GIS文件的"NATURE"字段
create building from: shape_file_buildings with: [type::read ("NATURE")] {
//若建筑类型为工业建筑，显示为蓝色
if type="Industrial" {
color <- #blue ;
}
}
//通过读取的道路GIS文件创建道路族
create road from: shape_file_roads ;
//创建一个字典，字典内为每条道路::对应道路的损耗度x长度
map<road,float> weights_map <- road as_map (each:: (each.destruction_coeff * each.shape.perimeter));
//通过创建的字典为路网权重赋值
the_graph <- as_edge_graph(road) with_weights weights_map;
//将建筑族中类型为居住建筑的代理放入列表residential_buildings
list<building> residential_buildings <- building where (each.type="Residential");
//将建筑族中类型为工业建筑的代理放入列表residential_buildings
list<building> industrial_buildings <- building where (each.type="Industrial") ;
//创建人群族
create people number: nb_people {
//每个代理的速度是最小速度和最大速度之间的随机数
speed <- rnd(min_speed, max_speed);
//每个代理的上班时间是最小上班时间和最大上班时间之间的随机数
start_work <- rnd (min_work_start, max_work_start);
//每个代理的下班时间是最小下班时间和最大下班时间之间的随机数
end_work <- rnd(min_work_end, max_work_end);
//每个代理的生活场所是居住建筑列表中的随机一个
living_place <- one_of(residential_buildings) ;
//每个代理的工作场所是工业建筑列表中的随机一个
working_place <- one_of(industrial_buildings) ;
//初始化活动状态为休息
objective <- "resting";
//初始位置为生活场所的任意位置
location <- any_location_in (living_place);
}
}
//创建更新路网的函数,此函数每个step运行一次
reflex update_graph{
//创建一个字典，字典内为每条道路::对应道路的损耗度x长度
map<road,float> weights_map <- road as_map (each:: (each.destruction_coeff * each.shape.perimeter));
//通过创建的字典为路网权重赋值
the_graph <- the_graph with_weights weights_map;
}
}
//创建建筑族
species building {
//类型属性
string type;
//颜色
rgb color <- #gray ;
//定义显示方式
aspect base {
draw shape color: color ;
}
}
//创建道路族
species road {
//添加属性损耗度，初始值为1-2之间的随机值，最大值为2
float destruction_coeff <- rnd(1.0,2.0) max: 2.0;
//设定一个中间变量colorValue,destruction_coeff越大，colorValue越接近255
int colorValue <- int(255*(destruction_coeff - 1)) update: int(255*(destruction_coeff - 1));
//设定道路颜色,colorValue越大,颜色越接近红色，反之，越接近绿色
rgb color <- rgb(min([255, colorValue]),max ([0, 255 - colorValue]),0) update: rgb(min([255, colorValue]),max ([0, 255 - colorValue]),0) ;
//显示方式
aspect base {
draw shape color: color ;
}
}
//创建人群组，技能：moving
species people skills: [moving]{
//显示颜色
rgb color <- #yellow ;
//居住地点为建筑族的一员
building living_place <- nil ;
//生活地点为建筑族的一员
building working_place <- nil ;
//上班时间
int start_work ;
//下班时间
int end_work ;
//活动状态
string objective ;
//移动的目的地
point the_target <- nil ;
//当目前时间为上班时间并且活动状态为休息时
reflex time_to_work when: current_date.hour = start_work and objective = "resting" {
//将移动目的地设置为工作场所的任意位置
the_target <- any_location_in (working_place);
//将活动状态改为工作
objective <- "working" ;
}
//当目前时间为下班时间并且活动状态为工作时
reflex time_to_go_home when: current_date.hour = end_work and objective = "working" {
//将移动目的地设置为生活场所的任意位置
the_target <- any_location_in (living_place);
//将活动状态改为休息
objective <- "resting" ;
}
//当移动目的地不为空值时
reflex move when: the_target != nil {
//使用return_path返回goto行为所经过的路径
path path_followed <- goto(target: the_target, on:the_graph, return_path: true);
//将路径中的元素存储到segments列表
list<geometry> segments <- path_followed.segments;
//遍历列表中的每个元素
loop line over: segments {
//dist等于此元素的长度
float dist <- line.perimeter;
//找到道路族中与此元素符合的代理
ask road(path_followed agent_from_geometry line) {
//更新道路磨损度
destruction_coeff <- destruction_coeff + (destroy * dist / shape.perimeter);
}
}
//到达目的地时将移动目标设置为空值
if the_target = location {
the_target <- nil ;
}
}
//显示方式
aspect base {
draw circle(10) color: color border: #black;
}
}
//实验设置
experiment road_traffic type: gui {
//将GIS文件位置设置为参数
parameter "Shapefile for the buildings:" var: shape_file_buildings category: "GIS" ;
parameter "Shapefile for the roads:" var: shape_file_roads category: "GIS" ;
parameter "Shapefile for the bounds:" var: shape_file_bounds category: "GIS" ;
//与人群有关的参数
parameter "Earliest hour to start work" var: min_work_start category: "People" min: 2 max: 8;
parameter "Latest hour to start work" var: max_work_start category: "People" min: 8 max: 12;
parameter "Earliest hour to end work" var: min_work_end category: "People" min: 12 max: 16;
parameter "Latest hour to end work" var: max_work_end category: "People" min: 16 max: 23;
parameter "minimal speed" var: min_speed category: "People" min: 0.1 #km/#h ;
parameter "maximal speed" var: max_speed category: "People" max: 10 #km/#h;
//与道路有关的参数
parameter "Value of destruction when a people agent takes a road" var: destroy category: "Road" ;
//定义输出
output {
display city_display type:opengl {
species building aspect: base ;
species road aspect: base ;
species people aspect: base ;
}
display chart_display refresh: every(10#cycles) {
//创建图表Road Status，类型为折线图，大小为宽1，高0.5,左上角位置为0，0
chart "Road Status" type: series size: {1, 0.5} position: {0, 0} {
//第一系列数据为道路平均损耗度
data "Mean road destruction" value: mean (road collect each.destruction_coeff) style: line color: #green ;
//第二系列数据为道路最大损耗度
data "Max road destruction" value: road max_of each.destruction_coeff style: line color: #red ;
}
//创建图表People Objectif，类型为饼图，大小为宽1，高0.5,左上角位置为0，0.5
chart "People Objectif" type: pie style: exploded size: {1, 0.5} position: {0, 0.5}{
//第一系列数据为工作人群数量
data "Working" value: people count (each.objective="working") color: #magenta ;
//第一系列数据为休息人群数量
data "Resting" value: people count (each.objective="resting") color: #blue ;
}
}
}
}
