I nte rna t io na l J o urna l o f   I nfo r m a t ics a nd   Co mm u n ica t io n T ec hn o lo g y   ( I J - I CT )   Vo l.   5 ,   No .   3 Dec em b er   201 6 ,   p p .   124 ~ 128   I SS N:  2252 - 8776          124       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I J I C T   Urba n Tra ff i c Si m ula tors       Chitla   H a rsh it ha * 1 R.   G iris riniv a a s 2 V.   P a rt hip a n 3   1, 2 B. C o m p u ter S c ien c e   a n d   En g in e e rin g ,   S a v e e th a   S c h o o o f   En g in e e rin g ,   S a v e e th a   Un iv e rsit y ,   In d ia   3 De p a rtme n o f   Co m p u ter S c ien c e   a n d   E n g in n e ri n g ,   S a v e e th a   S c h o o Of   En g in e e rin g ,   S a v e e th a   Un iv e rsit y ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g u s t   2 ,   2 0 1 6   R ev i s ed   Octo b er   7 ,   2 0 1 6   A cc ep ted   No v e m b er   1 ,   2 0 1 6       Co m p u ter  traff ic  si m u latio n   is  a   w id e l y   u se d   tec h n iq u e   in   m o d e li n g ,   c o m in g   u p   w it h   a n d   d e v e lo p m e n o f   tr a ff ic  n e t w o rk a n d   sy ste m s.  It  c o n tain a   v a rio u a p p li c a ti o n s,  li k e   traf f i c   f o re c a stin g ,   v e h icle   n a v ig a ti o n   d e v ice a n d   so   o n .   T h is  p a p e d isc u ss e a b o u th e   v a rio u ty p e s   o f   tra ff i c   s im u lato rs.  A n o th e d ra w b a c k   is   th a th e   f a c to rs  l ik e   a c c id e n ts,   p u b li c   e v e n ts,   a n d   ro a d   c lo su re s.  In   a d d it io n ,   w e   a re   in tro d u c i n g   a lg o rit h m ic  c o n c e p ts,   q u a n ti f iab le  m e tri c s an d   d a ta stru c tu ra a p p ro a c h e s th a m ig h b e   a p p li e d   to   t h e   sim u latio n   s y ste m s.   K ey w o r d :   A l g o r ith m   Me tr ics   So f t w ar r ev ie w   T r af f ic  s i m u la tio n   Veh ic u lar   t r af f ic     Co p y rig h ©   2 0 1 6   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   C h i tla  Har s h it h a , .   B . E   C o m p u ter   Scien ce   a n d   E n g in ee r i n g ,   Sav ee th a   Sc h o o l o f   E n g i n ee r i n g ,     Sav ee t h Un iv er s it y ,   I n d ia .   E m ail:  h ar s h ip u p p y 8 @ g m ail. c o m       1.   I NT RO D UCT I O N     T r af f ic  s i m u latio n   s y s te m s   ar in itiated   o v er   4 0   y ea r s   ag o   an d   it  is   v er y   i m p o r ta n f o r   tr af f ic   an d   tr an s p o r tatio n   d esi g n in g   i n   t o d ay s   w o r ld .   Si m u latio n   is   f a m o u s   m et h o d   in   t h ar ea   o f   s cie n ce .   T r af f ic   s i m u lato r s   ar u s ed   to   d esi g n   t h tr a n s p o r tatio n   s y s te m   m o d el  v ir t u all y   u s i n g   t h co m p u te r   s o f t w ar p ac k ag e .   T r an s p o r tatio n   s y s te m   m o d eli n g   u s e s   th e s s i m u lati n g   en v i r o n m e n ts   to   v er i f y   th tr a n s p o r tatio n   m o d el s   i n   o r d er   to   p r o v th eir   p r o p er ties .   No w ad a y s   lar g m ec h a n ical  p o w er   p r o v id es i n d iv id u als   t h ab ilit y   to   s i m u late   an   en v ir o n m e n t q u ic k er   th a n   t h r ea l e n v ir o n m en t.       2.   T RA F F I S I MU L AT I O N   M O DE L S   T r af f ic  s i m u lato r   m o d elin g   is   f a m o u s   a n d   ef f ec tiv to o f o r   an al y s is   o f   d y n a m ical  is s u es  in   t h e   co m p le x   p r o ce s s e s   w h ic h   ca n r ea d il y   b d escr ib ed   in   t h an al y tical   ter m s .   T h ese  co m p lex   p r o ce s s es  ar e   ch ar ac ter ized   b y   th co m m u n ica tio n   o f   s y s te m   ele m e n ts   th a in ter ac tio n s   ar co m p licated   in   n at u r e.   Si m u lato r s   m o d els   ar th m a th e m atica r ep r esen tatio n s   o f   th r ea l - w o r ld   s y s te m s   w h ic h   tak es  th e   s h ap o f   s i m u lat io n   s o f t w ar p ac k ag t h at  ar ex ec u ted   o n   co m p u te r   as a n   ex p er i m e n t.       3.   NE S SA SI T F O R   TR A F F I S I M UL AT OR S   T r af f ic  s i m u lato r   m o d el  h a s   v er it y   o f   ap p licatio n s   in   t h v er it y   o f   f ield s .   No w ad a y s   s i m u lato r s   b ec o m e   i m p o r ta n to o f o r   r e s ea r ch   a n d   i n ter p r etatio n   o f   r ea w o r ld   en v ir o n m e n p ar tic u lar l y   i n   t h e   tr af f ic   en g i n ee r i n g .   T h s u b s eq u e n t   s it u atio n s   w h er tr af f ic  s i m u latio n   m o d el   w ill   n o tice   t h eir   s co p e.   W h en   an   an al y tical  tr ea t m e n o f   p r o b le m   is   f o u n d   a n   i n ad eq u ate  d u to   its   co m p licated   n at u r e.   T h tr af f ic  s i m u lato r s   ar u s ed   in   lar g v ar iet y   o f   ap p licatio n s   li k e v alu a tio n   o f   a l ter n ati v tr ea t m e n t s   an d   tes t in g   n e w   d e s ig n s       a s   an   en ti t y   o f   th d esi g n   p r o ce s s ,   em b ed d ed   in   o th er   to o ls ,   s a f e t y   an al y s is   a n d   s o   o n .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - I C T     I SS N:  2252 - 8776       Urb a n   Tr a ffic S imu la to r s   ( C h itla   Ha r s h ith a )   125   4.   CAT E G O R I E S O F   T RAF F I SI M UL AT I O M O DE L   4 . 1 .   M a cr o s co pic Si m ula t io M o del   M a c r o s c o p i c   m od el   d o n ' t   co n s i d e r   c a r   f o f o ll o w i n p r o p e r ti es   in   d eta il;   h o w e v er   tr a f f ic   m od el   as   a   m i x t u r o f   f l u id   f l o w .   I t   d e s c r i b es   t h e   a c t i v iti e a n d   c o mm un icati o n   o f   e n ti t y   at   lo w   l e v el   o f   d etail.   T o   un d e r s t a n t h e   p r o p e r tie s   o f   tr a f f ic   a n a l ys is   f l o w   c o n d itio n   i n   a   s p ir ited   w a y ,   t i m e   m od el,   ei t h er   n o c o m p l ic a ted   o r   h i g h - o r d e r ,   a r e   s o m et i m e s   us ed   in   t h m a c r o s c op ic  s i m u lat i n g   m od el .   T h e   s i m p le   tr a f f ic   m od el  c o n tai n s   an   e q u ati o n   r e pr ese n ti n g   a   li n k   i n - b e t w e e t h s p e ed ,   d e ns i t y ,   a n d   f l o w   g e n e r a ti o n   r at e .   T h is   m od el   w as  e v en   us ed   i n   t h e   K R O N O S.  T h e   tr a f f ic   m od el   do es n 't  c o ns i d er   t h e   a c c e le r ati o n   a n d   t h e   s p ir ited   s p e ed - d e ns i t r ela ti o n s h i p d ete r m i n ed   i n   t h e   r e a l   w or ld   tr a f f ic   f l o w A l t h o u g h   t h e   e x i s t i n g   m od el   l ook s   p r o m i s i n g   b u t   it   n e e n o y et   p r o v en   a c t u al l y   s up e r i o r   to   t h s i m p le   tr a f f ic   m od e l s   at   least   i n   m e d i um - t o - c o ng e s ted   f l o w   c o n d itio n s.     4 . 2 .   M icr o   Sco pic Si m ula t io n M o del   T h is   t y p o f   s i m u latio n   p r o v id es  atten tio n   to   an   in d i v id u a v eh ic le  an d   th e ir   co m m u n i ca tio n s .   I t   an al y s is   th co m m u n icatio n   b et w ee n   t h d r iv er   to   d r iv er   o n   r o ad .   T h is   s u p p o r ts   lan c h an g i n g   t h eo r ies  an d   ca r   f o llo w i n g   t h eo r ies  th at  m i g h r ep r esen t h tr af f ic  f l o w s   a n d   v eh icle  b eh a v io r s   i n   d etail.   T h is   ca r - f o llo w in g   t h eo r y   s h o w s   t h lo n g i tu d i n al  m o v e m en o f   v eh ic le  an d   its   ap p r o ac h   is   q u ite  s im p le,   th at  is ,   ev er y   v eh ic les  atte m p ts   to   in cr ea s es   at  its   d esire d   s p ee w h ile  m ain tai n i n g   s ec u r f o llo w i n g   d is tan ce   f r o m   th e   v eh ic le  ah ea d .   T h lan ch an g in g   t h eo r y   s h o w s   t h later al  tr af f ic  b eh av io r .   T h is   co u ld   b co n s id er ed   in   ter m   o f   v ar iet y   o f   p er ce p tio n   th r e s h o ld s   g o v er n in g   t h co n s id er atio n   o f   t h c h an ce   o f   ac c ep tin g   a   g ap   i n   a   n eig h b o r in g   lan e.   T o   g en er ate  r an d o m   n u m b er s   f o r   r ep r esen ti n g   t h d r iv er /v e h icle  b eh av io r   in   r ea tr af f ic   co n d itio n s .       5.   CL AS SI F I CAT I O O F   SI M UL AT I O M O DE L S   5 . 1 .   SU M O   SUMO  co u ld   b s tr ictl y   m i cr o s co p ic  tr af f ic  s i m u latio n .   I w a s   i n itialized   i n   2 0 0 1 ,   w it h   p r im ar y   o p en   s o u r ce   r elea s in   2 0 0 2 .   SUMO  is   tr af f ic  s i m u latio n .   I is   an   op en   s o u r ce p o r tab l an d   m icr o s co p ic   r o ad   tr af f ic  s i m u latio n   p ac k a g d esig n ed   to   m o d el  th e   lar g r o ad   n et w o r k s .   T h er ar 2   r e aso n s   f o r   m a k i n g   it   as  an   o p en   s o u r ce ,   b ec au s it   ca n   b im p le m e n ted   w it h   o u r   o w n   alg o r it h m .   S UM tr af f ic  s i m u lato r   u s e s   n etg e n   f o r   g en er ati n g   r o ad   n et w o r k   w i th   t h d ig ital  r o ad   m ap .   Net  co n v er ter   is   u s ed   a s   th r o ad   n et w o r k   i m p o r ter ,   w h ich   p er m i ts   r ea d in g   n et w o r k s   f r o m   o t h er   tr af f i s i m u lato r s .   Du to   t h lack   o f   ap p licatio n s ,   th s u p p o r fo T I GE n et w o r k wa d r o p p ed .     5 . 2 .   Q ua d s t o n e   P a r a m i c s   Qu ad   s to n P ar a m u s   co u ld   b lead in g   m icr o s co p ic  tr af f ic  an d   p ed estrian .   P ar am u s   is   th m o s t   s y s te m a ticall y   d ep en d ab le  tr af f ic  d esi g n i n g   ap p licatio n   o f f er ed   n o w ad a y s .   Qu ad   s to n P ar a m u s   also   d ev elo p s   p ed estrian   m icr o   s i m u latio n   s o f t w ar p ac k ag ca lled   t h U r b an   An al y tics   Fra m e w o r k .   U s ed   in   o v er   eig h t y   co u n tr ies  w o r ld - w id b y   th o u s an d s   o f   co n s u m er s   i n cl u d in g   c o m m er cial  co n s u lta n ts ,     5 . 3 .   V I SS I M   VI SS I is   s i m u la to r   u s ed   f o r   th d esig n   o f   tr a f f ic  co n tr o s y s te m s .   I is   also   o n o f   th w o r ld 's   lead in g   s o f t w ar f o r   m icr o s co p ic  tr af f ic  s i m u lat io n .     5 . 4 .   S y s te m   A r c h i t ec t ur e   of   V I SS I M   T h f ir s m o d el  is   th tr af f ic  f l o w   m o d el  an d   th s ec o n d   m o d el  is   th s ig n al  m a n a g e m e n m o d el.   I t’ s   th m aster   p r o g r a m   t h at  s e n d s   v alu e s   d etec ted   b y   th d etec t o r   f o r   ea ch   an d   ev er y   s ec o n d   t o   th s i g n al  co n tr o l   p r o g r am .   T h s ig n a co n tr o p r o g r a m   u s e s   th v al u es  d etec ted   f r o m   t h d etec to r   to   g et  th p r esen s ig n al   asp ec ts .   VI SS I r ec ei v es   th e   s ig n al  a s p ec ts   a n d   t h n e x ite r atio n   o f   tr a f f ic - f lo w   w ill  b i n itiated .   T h tr af f ic   f lo w   m o d el  an d   th e   s i g n al  co n tr o co m m u n icate   v ia   s ta n d ar d ized   in ter f ac es.  Flex ib ilit y   i s   t h b asic   ad v a n tag e   o f   s p litt i n g   t h 2   tas k s   i n to   2   p r o g r a m s .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8776   IJ - I C T    Vo l.  5 ,   No .   3 ,   Dec em b er   2 0 1 6   :   124     1 2 8   126       Fig u r 1 .   T r af f ic  Flo w   Mo d el           Fig u r 2 .   T h Sig n al  Ma n ag e m en t M o d el       5 . 4 . 1 .   Appl ica t io ns   o f   Vis s i m   a.   I ca lls   v e h icle   s i g n al  co n tr o s tr ateg ie s   t h at   ar id en t ical  to   th i m p le m e n tatio n s   i n   th e   co n tr o ller .   W h ile   test i n g   w i th   g en er ated   tr af f ic  f lo w   o n ca n   test   b y   m a n u a ll y   s tar tin g   t h d etec to r s .   b.   T h tr ig g er in g   o f   t h d etec to r s   is   r ep o r ted   in   m ac r o   f ile s   w h ic h   ca n   b u s ed   f o r   r u n n i n g   id en tical  te s t   s itu a tio n   w it h   alter ed   s i g n al  co n tr o l p ar am e ter s .     5 . 5 .   V is u m   I is   also   o n o f   th f a m o u s   tr af f ic  s i m u la to r   an d   GI S b ased   d ata  m an a g e m en t.  T h is   VI S UM   s h o w s   all  th e   co m m u n icatio o f   u s er an h a s   b ec o m r ec o g n ize d   s tan d ar d   in   tr an s p o r tatio n .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ - I C T     I SS N:  2252 - 8776       Urb a n   Tr a ffic S imu la to r s   ( C h itla   Ha r s h ith a )   127     5 . 5 . 1 .   A dv a n t a g es   a.   I n v e st m e n t p r o te c t i ve   b.   S tr o n g   se r v i c e   a v a i l a b le   c.   D e s c r ip tiv e   a nd   c o n v in c i ng   r e s u l t s .     5 . 6 .   CO RSI M   C OR SIM   is   p o p u lar   m o d el  f o r   test in g   t h s it u atio n s   in v o lv in g   i n   v ar io u s   g eo m etr ic  co n f i g u r atio n s ,   w o r k   zo n i m p ac ts ,   an d   v a r io u s   r a m p   m eter i n g   o p tio n s .   I also   u s ed   f o r   test in g   s ce n ar io s   in v o lv i n g   in ter s ec tio n   s t y le,   s i g n a co o r d in atio n   o p tio n s ,   a n d   tr an s it  m o d eli n g   f o r   ex cl u s iv la n es  o r     m i x ed   in   tr af f ic.   I t   w il as s es s   ad v a n ce d   co n tr o s itu a tio n s   i n   t h at  t h r o u te  is   f i x ed .   I m o d el s   4   v er ities   o f   o n - r a m p   f r ee w a y   m eter i n g   C OR SIM   h a s   th m o s s o p h is ticated   ca r - f o llo w in g   an d   lan e -   ch a n g in g   lo g ic  to   s i m u l ate  t w e n t y   n i n v eh ic le  m o v e m e n t s   o n   s ec o n d - by - s ec o n d   b asic .     5 . 7 .   A I MS U N   2   A I MS UN  w as  f ir s cr ea ted   b y   J .   B A R C E L a n d   J . L .   FER R E R   I B AR C E L ON A .   I is   s i m u lat io n   to o th at  r ep r o d u ce s   r ea tr af f i co n d itio n s   in   a n   u r b an   n e t wo r k   th at  co n tai n s   ex p r es s w a y s   an d   ar ter ial  r o u tes.  A I MS UN  p r o v id es  th f lo w ,   s p ee d s ,   tr av el  ti m es  etc. ,   o f   v eh icle.   I d is tin g u is h es  b et w ee n   v ar io u s   t y p es  o f   v eh ic les  a n d   d r i v er s .   A I MSU N2   h as  b ee n   j o in ed   to   UK  s co o UT C   s y s te m .   I is   tr af f ic  s i m u lato r   th at  p er m i ts   y o u   to   d esi g n   o n tr af f ic  lan e   t o   co m p lete  r e g io n .   I n   th i s   r e al - w o r ld   ap p licatio n   A I M SU N2   p ass ed   d etails   o f   tr af f ic  f lo w   to   s co o an d   u s e s   th d ata  th at  w as  r et u r n ed   to   it  f r o m   th a n al y s i s .   T h m o s r ec en v er s io n   -   A I MS UN  eig h t.   -   w as  r ele ased   in   J u n 2 0 1 5 .   E co n o m i ca s o f t w ar p ac k a g d ev elo p m en m a k es  m icr o   s i m u lat io n   w it h   A I MSUN  ea c h   s e n s ib le  an d   c h ea p ,   ev en   o n   to d ay s   p o r tab le  co m p u ter     5 . 8 .   M AT SI M   ( M ulti  Ag e nt  M icr o -   Si m ula t io n)   I p r o v id es  f r a m e w o r k   to   i m p le m en t   lar g e - s ca le  ag e n t - b as ed   tr an s p o r s i m u latio n s .   T h f r a m e w o r k   co n s is ts   o f   v ar io u s   m o d u le s   w h ic h   m i g h b co m b in ed   o r   u s ed   co m p lete.   Mo d u les  m a y   b r ep lace d   b y   o w n   i m p le m en ta tio n s   to   c h ec k   s in g le  a s p ec ts   o f   y o u r   o w n   w o r k .   C u r r en tl y ,   M A T SIM   o f f er s   f r a m e w o r k   f o r   d em a n d - m o d eli n g ,   ag e n t - b ase d   m o b ilit y - s i m u latio n   ( tr af f ic  f lo w   s i m u latio n ) ,   r ep lan tin g ,   an d   co n tr o ller   t o   iter ativ el y   r u n   s i m u latio n s   as  w ell  a s   s tr ate g ies to   r esear ch   t h o u tp u g e n er ated   b y   t h m o d u les.           Fig u r 3 .   Fra m e w o r k   o f   L ar g e - Scale  Ag e n t - B ased   T r an s p o r t Si m u latio n s                 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8776   IJ - I C T    Vo l.  5 ,   No .   3 ,   Dec em b er   2 0 1 6   :   124     1 2 8   128   6.   CO NCLU SI O N     T h tr af f ic  s i m u lato r   is   t h lar g el y   u s ed   m et h o d   f o r   s i m u lati o n   o f   th tr a f f ic  co n d itio n s   in   t h p ar ticu lar   ar ea .   T h ab o v m e n tio n ed   s i m u lato r s   ar e   co m m o n l y   u s ed   f o r   th tr af f ic  s i m u lat io n   an d   th er ad v an ta g es a n d   d is ad v an tag e s   ar also   m e n tio n ed   in   t h is   p ap er .   Usi n g   th e s s i m u lato r s   th r o ad   n et w o r k   is   d esig n ed   an d   th tr a f f ic  co n d it io n   is   ex p lai n ed   in   p ar ticu lar   ar ea .   I n   f u t u r w ar g o i n g   to   i m p l e m en t th i s   s i m u lato r   f o r   d esig n in g   t h tr af f ic  le v el  m an a g e m en s y s te m ,   w h ic h   d eter m i n es t h tr af f ic  co n d itio n s   in   t h ar ea   wh er th u s er   is   tr a v eli n g   a n d   it  w il l s u g g est t h alter n ati v s h o r test   p ath   to   th e   r o ad   tak er s   u s i n g   t h s p atial  v is u al izatio n .       RE F E R E NC E S     [1 ]   A .   Ne u m a n n K.  Na g e l;   D.  G re e ter,  S im u latio n   o f   Urb a n   T ra f f ic C o n tr o l:   A   Qu e u e   M o d e a p p ro a c h   T ra n sp o rt   S y st e m s   P lan n i n g   a n d   T ra n sp o rt  T e le m a ti c s .   [2 ]   M e n e g u z z e r,   Re v ie w   o f     M o d e ls  Co m b in in g   T ra ff i c   As sig n m e n a n d   S ig n a l   Co n tro l ,   J o u rn a l   o f   T r a n sp o rta t io n   En g i n e e rin g ,   n o . 1 2 3 ,   v o l. 2 ,   1 9 9 7               [3 ]   T   Ra jas e k a r a n Dr.  A   Re n g a ra jan ,   T ra ff ic M a n a g e m e n B a se d   o n   D a t a   Ex trac ti o n   a n d   Visu a li z a ti o n .   [4 ]   S a n jay   Ku m a Ya d a v ;   M a d h a v S in g h ,   E ff i c ien Ro u t F in d e S ys t em ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o C o mp u ter   En g i n e e rin g   a n d   T e c h n o lo g y   ( IJ C ET ),   v o l. 4 ,   n o . 4 ,   p p . 2 2 4 - 2 3 2 ,   2 0 1 3 .   [5 ]   Brian   M A K Ho n g   K L O,   P a ss e n g e Ro u te G u id a n c e   S y ste m   f o r   M u lt im o d a T ra n sit  Ne tw o rk s.   [6 ]   Ov e rlo a d   T ra ff ic M a n a g e m e n f o r   S e n so Ne tw o rk s,   A CM   T r a n sa c t io n o n   S e n so r   Ne tw o rk s,   No .   4 ,   2 0 0 7 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.