JP5401275B2 - 統合シミュレータ - Google Patents
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Description
レータが計算を行い、第2の要素シミュレータの計算結果に基づいて第3の要素シミュレータが計算を行い、・・・、第N−1の要素シミュレータの計算結果に基づいて第Nの要素シミュレータが計算を行ってシミュレーション結果を得る統合シミュレータである。本発明において、第1の要素シミュレータは、タイムステップtにおけるシミュレーション結果を、タイムステップt−n(nは2以上の整数)以前の第1〜第Nの要素シミュレータの結果に基づいて求めるものである。そして、本統合シミュレータにおいては、タイムステップtまでのシミュレーションが完了している際には、タイムステップt+1,t+2,・・・、t+nのシミュレーション結果を並列に実行する。
が好ましい。このようにすれば、上記のn個のシミュレーションをパイプライン並列処理することができる。なお、個別のコンピュータシステムには、物理的に異なるコンピュータシステムだけでなく、仮想化技術を用いて1台のコンピュータ上で実行される複数の仮想マシンも含まれる。
路側設備のITSアプリケーションの動作を評価する。なお、ネットワークシミュレータ10と電波伝搬シミュレータ11をあわせて、無線通信を評価する通信シミュレータと捉えることもできる。また、ネットワークシミュレータ10と電波伝搬シミュレータ11とITSアプリケーションシミュレータ12をあわせて、無線通信を利用したITSシステムを評価するITSシミュレータと捉えることもできる。
第1の手法は、図2に示すように、ISPおよび各要素シミュレータを、個別のコンピュータシステムに配置する手法である。ここでは、ネットワークを介して接続されたコンピュータシステム30,31,32,33のそれぞれに、ISP1、交通流シミュレータ9、ネットワークシミュレータ10及び電波伝搬シミュレータ11,ITSアプリケーションシミュレータ12をインストールしている。なお、各コンピュータシステム30〜33はそれぞれ1つのみのコンピュータで構成される必要はなく、複数のコンピュータから構成されるものであっても良い。すなわち、それぞれのシミュレータが独立したシステムで実行されていればよい。
までの時間(踏込時間)の後に実際にブレーキが効き始めて車両動作に影響が現れる。これらの時間は個人によって差はあるものの、概ね、反射時間が0.4秒程度、踏替時間が0.2秒程度、踏込時間が0.1〜0.3秒であり、合計0.8秒程度の空走時間が生じる。したがって、ITSアプリケーションの動作を直後の交通流シミュレーションに反映させる必要はない。シミュレーションのタイムステップを100ミリ秒(=0.1秒)、つまり上記の遅延時間(空走時間)よりも十分短くしている場合には、ITSアプリケーションの動作を数ステップ後の交通流シミュレーションに反映させれば精度の低下はない。ここで、上記のnは、nタイムステップが上記遅延時間(ITSアプリケーションが動作してから、それが車両動作に影響を与えるまでの時間)よりも短く設定しておけば、シミュレーション精度低下の問題は発生しない。なお、ITSアプリケーションが自動制御を行い人間の操作が介入しない場合であっても、車両動作までに影響が出るまでには時間を要する。たとえば、ITSアプリケーションが車両のブレーキを自動で行う場合であっても、実際にブレーキが効き始めるには上記踏込時間と同程度の時間を要する。
統合シミュレータの具体的構成例の第2の手法について、図6を参照して説明する。本実施形態では、ISP1が配置されたコンピュータシステム40と、それぞれ、交通流シミュレータ9、ネットワークシミュレータ10、電波伝搬シミュレータ11、ITSアプリケーションシミュレータ12が配置された3個のコンピュータシステム41、42、43から構成される。なお、ここでn=3の場合を例にして説明しているので、3台のコンピュータシステムが用いられている。
上記の説明では、シミュレーション開始直後のnタイムステップ以外は、常にn個のシミュレーションが並列に実行されるものとして説明した。しかしながら、必ずしも常にn個のシミュレーションを並列に実行しなくても構わない。たとえば、ITSアプリケーションの動作が車両動作に重大な影響を与える場合は、シミュレーション開始時と同様に並列化せずに計算するようにしても良い。より具体的には、タイムステップt(i)において特定のイベントが発生した場合には、ISP1は、並列処理によって求められているタイムステップt(i+1)以降の計算結果を破棄する。そして、タイムステップt(i)の計算結果を基に、各要素シミュレータを連携してt(i+1)の計算結果を求める。さらに、1タイムステップずつnタイムステップ分の計算を実行する。タイムステップt(i+n−1)までの計算結果が得られたら、n個のシミュレーション列を並列に動作させる処理(図5のフローチャート)を再開する。
レータを構成しても構わない。ここで「複数のプロセッサコア」は、1つのCPUが複数のプロセッサコアを有する場合、複数のCPUを有する場合、1つのプロセッサコアを論理的に複数のプロセッサコアとして扱う場合(たとえば、インテル社のハイパースレッディング・テクノロジー)および、これらの組み合わせが考えられる。このようなマルチコア環境において複数の仮想マシンを構築して統合シミュレータを構成しても良い。
2 全体管理モジュール
9 交通流シミュレータ
10 ネットワークシミュレータ
11 電波伝搬シミュレータ
12 ITSアプリケーションシミュレータ
Claims (7)
- 第1〜第N(Nは2以上の整数)の複数の要素シミュレータを連携させて、第1の要素シミュレータの計算結果に基づいて第2の要素シミュレータが計算を行い、第2の要素シミュレータの計算結果に基づいて第3の要素シミュレータが計算を行い、・・・、第N−1の要素シミュレータの計算結果に基づいて第Nの要素シミュレータが計算を行ってシミュレーション結果を得る統合シミュレータであって、
前記第1の要素シミュレータは、タイムステップtにおけるシミュレーション結果を、タイムステップt−n(nは2以上の整数)以前の前記第1〜第Nの要素シミュレータの結果に基づいて求めるものであり、
前記統合シミュレータは、タイムステップtまでのシミュレーションが完了している際に、タイムステップt+1,t+2,・・・、t+nのシミュレーション計算を並列に実行する
ことを特徴とする統合シミュレータ。 - 前記第1〜第Nの要素シミュレータはそれぞれ個別のコンピュータシステムにおいて実行されるものである
ことを特徴とする請求項1に記載の統合シミュレータ。 - それぞれが前記第1〜第Nの要素シミュレータを実行可能なn個のコンピュータシステムを有しており、前記n個のシミュレーションを前記n個のコンピュータシステムにおいて並列して実行する
ことを特徴とする請求項1に記載の統合シミュレータ。 - 車両の移動を模擬し、各時刻での車両位置を求める交通流シミュレータと、
車両の位置を入力として、ITSアプリケーションの動作を模擬し、ITSアプリケーションが車両動作に与える影響を求めるITSシミュレータと、
を備え、
交通流シミュレータによる車両位置の結果に基づいてITSアプリケーションが車両動作に与える影響を求め、該影響を交通流シミュレータに反映して車両動作を模擬することを繰り返して車両の動作を模擬する統合シミュレータであって、
前記交通流シミュレータは、タイムステップtにおける車両位置を、タイムステップt−n(nは2以上の整数)以前の前記交通流シミュレータおよび前記ITSシミュレータの結果に基づいて求めるものであり、
前記統合シミュレータは、タイムステップtまでのシミュレーションが完了している際に、タイムステップt+1,t+2、・・・、t+nにおける車両の位置およびITSが車両動作に与える影響を求めるn個のシミュレーションを並列に実行する
ことを特徴とする統合シミュレータ。 - 前記nは、nタイムステップが、ITSアプリケーションが車両動作に影響を与える動作を行ってから、実際に車両動作に影響が出るまでの時間よりも小さくなるように定められる
ことを特徴とする請求項4に記載の統合シミュレータ。 - 前記ITSシミュレータは、複数の要素シミュレータから構成され、
前記交通流シミュレータおよび前記複数の要素シミュレータは、それぞれ個別のコンピュータシステムにおいて実行される
ことを特徴とする請求項4または5に記載の統合シミュレータ。 - 前記統合シミュレータは、それぞれが前記交通流シミュレータと前記ITSシミュレー
タとを実行可能なn個のコンピュータシステムを有しており、前記n個のシミュレーションを前記n個のコンピュータシステムにおいて並列して実行する
ことを特徴とする請求項4または5に記載の統合シミュレータ。
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