Simulation distribuée du trafic de Bamako

Hamidou Togo^1*, Oumar Maïga¹, Youssouf Koné^2*

¹Université des Sciences, des Techniques et des Technologies de Bamako (USTTB), Mali

²Institut Universitaire de Formation Professionnelle (IUFP), Université de Ségou, Mali.

*Auteur Correspondant : togohamidou@gmail.com

Résumé

Il existe des implémentations distribuées de la simulation DEVS dans la littérature, mais elles redéfinissent l’architecture et surtout les algorithmes initiaux de simulation. Par conséquent, elles sont obtenues au prix d’une réingénierie aussi coûteuse, voire beaucoup plus coûteuse, que l’ingénierie de la solution séquentielle de départ.

Dans cet article, nous proposons, une approche d’ingénierie consistant à paralléliser des simulateurs DEVS existants, sans être obligé de modifier les algorithmes de l’implémentation initiale, mais en injectant des composants additionnels adaptés au protocole de communication inter-composants en vigueur. Nous appelons Manteaux ces nouveaux composants, dont nous définissons d’abord les algorithmes de simulation.

Comme application grande échelle, nous avons construit et effectué des expérimentations de simulation parallèle et distribuée sur un modèle de trafic urbain du district de Bamako.

Notre approche de modélisation a consisté à modéliser d’abord le domaine d’application et à proposer ainsi un méta-modèle pour le trafic urbain. Les éléments dynamiques sont ensuite identifiés dans ce méta-modèle et spécifiés de façon générique sous forme de modèles DEVS (atomiques et couplés). A partir de ce méta-modèle, des modèles concrets sont ensuite construits, dont celui de la ville de Bamako, mais surtout celui de la Commune 5 de cette ville, que nous utilisons dans ce travail comme banc d’expérimentation.

Mots clés : Modélisation, Simulation distribuée, trafic urbain.

Abstract

There are distributed implementations of DEVS simulation in the literature, but they redefine the architecture and especially the initial simulation algorithms. Consequently, they are obtained at the cost of a reengineering as expensive, or even much more expensive, than the engineering of the initial sequential solution.

In this article, we propose an engineering approach consisting in parallelizing existing DEVS simulators, without having to modify the algorithms of the initial implementation, but by injecting additional components adapted to the current inter-component communication protocol. We call Manteaux these new components, for which we first define the simulation algorithms.

As a large-scale application, we built and performed parallel and distributed simulation experiments on an urban traffic model of the Bamako district.

Our modeling approach consisted in first modeling the application domain and thus proposing a meta-model for urban traffic. The dynamic elements are then identified in this meta-model and specified generically in the form of DEVS models (atomic and coupled). From this meta-model, concrete models are then built, including that of the city of Bamako, but especially that of Commune 5 of this city, which we use in this work as an experimental bench.

Keywords: Modeling, Distributed simulation, urban traffic.

Article en PDF