Liikennesimulaattorin integrointi pelimoottoriin

Abstract

Insinöörityössä kehitettiin integraatio SUMO-liikennesimulaattorin ja Unity-pelimoottorin välille hyödyntäen liikennesimulaattorin TraCI-rajapintaa. Työ toteutettiin C#-ohjelmointikielen ja avoimen lähdekoodin TraCI.NET-ohjelmointikirjaston avulla.

Autonomisella liikenteellä on eri luokituksia, jotka kuvaavat yksittäisen ajoneuvon kykyä suoriutua ajosta ilman kuljettajan toimia. Täysin autonomisia ajoneuvoja simuloitiin insinöörityössä SUMO-liikennesimulaattorin avulla, ja niiden tiedot tuotiin Unitypelimoottorilla toteutettuun liikenteenvalvontasovellukseen.

Projektissa keskityttiin kehittämään liikenteenvalvontasovelluksen kannalta kaikki riittävät toiminnot sisältävä integraatio, jonka avulla jatkokehitys olisi helpompaa ja nopeampaa. Integraatiossa päätavoitteena oli liikennesimulaattorin ja pelimoottorin samanaikainen käynnistäminen, yhteyden luominen Unityn ja SUMO:n välille TraCI-rajapinnan avulla sekä rajapinnan komentojen käytön mahdollistaminen. Ajoneuvojen lisäys simulaation määrittämällä aikaleimalla ja niiden tietojen haun automaatio helpottavat integraation käyttöä. Lisäksi osana insinöörityötä kehitettiin Unity-pelimoottoriin työkalu, jolla voidaan hakea simuloitavan alueen karttakuva.

Insinöörityön lopputuloksena saatiin käyttövalmis integraatio, jolla toteutettiin Metropolia Ammattikorkeakoulun SAM (Smart Autonomous Mobility) -hankkeen liikenteenvalvontasovellus. Insinöörityön ja sen avulla kehitetyn sovelluksen avulla hankkeessa kyetään selvittämään autonomisen liikenteen valvontasovelluksien käyttäjiin kohdistuvia vaatimuksia.

This final year project is about the development of an integration between the SUMO traffic simulator and the Unity game engine, using the C# programming language and the open source TraCI.NET programming library.

Autonomous traffic has different levels of classification that describe the ability of a single vehicle to drive independently without driver intervention. Fully autonomous vehicles were simulated in the project using the SUMO traffic simulator and they were visualized in a traffic control application implemented using the Unity game engine.

The final year project focused on developing a complete integration with all the necessary functionalities for the application to function and to help with further development. The focus of the integration was starting the traffic simulator and game engine in parallel, to establish connection between SUMO and Unity through the TraCI interface, and to allow the use of TraCI commands from Unity. To ease development with the integration, adding vehicles at the correct time and the retrieval of their data from the simulation was automated. In addition, an extension for the Unity game engine was developed for fetching the map view of the simulated area.

The result of the final year project was a ready-to-use integration that was used to implement the traffic control application of the SAM (Smart Autonomous Mobility) project of the Metropolia University of Applied Sciences. The engineering work and the resulting application will help the project to identify the demands on the users of autonomous traffic monitoring applications.