Disim 高速公路模擬器/建立新的汽車行為

簡單示例

Disim 允許建立完全任意的行為，而無需修改其內部程式碼。為了說明這一點，讓我們從一個簡單的例子開始：想象一輛汽車應該加速以達到其當前車道的速度限制，並且如果它離前方的汽車太近，應該減速。指令碼將如下所示

K = 1.0
safety_distance = 5

function init(self)
  -- Nothing to do here
end

function think(self, dt, neighbors)
  -- Current maximal speed allowed on this lane
  lane_speed = self:getLane():getSpeedLimit()
  lane_acceleration = (lane_speed - self:getSpeed())*K

  -- Get distance to leading car
  lead = neighbors[LEAD].car
  if (lead) then
    f = self:getGeometry()
    phi,r = lead:getGeometry()
    lead_distance = neighbors[LEAD].distance - f - r
    lead_acceleration = (lead:getSpeed()^2 - self:getSpeed()^2)/(lead_distance-safety_distance)
  else
    lead_acceleration = 1000
  end

  return math.min(lane_acceleration, lead_acceleration), 0
end

function destroy(self)
  -- Nothing to do here too
end

什麼是指令碼語言？

該指令碼是使用 LUA (http://www.lua.org/manual/5.1/manual.html) 編寫的：Lua 是一種擴充套件程式語言，旨在支援具有資料描述功能的通用程序式程式設計。它還為面向物件程式設計、函數語言程式設計和資料驅動程式設計提供了良好的支援。Lua 旨在用作任何需要指令碼語言的程式的強大、輕量級指令碼語言。Lua 作為庫實現，用乾淨的 C 語言編寫（即，在 ANSI C 和 C++ 的通用子集中）。

Disim 允許任何人使用 LUA 作為指令碼語言來建立和重新定義汽車行為。在 LUA 中建立汽車行為有幾個優點：不需要編譯，提供簡化的 API，並且您可以從 LUA 的所有功能中受益（表、匿名函式、字典等）。正如我們在上面的例子中看到的那樣，每個指令碼都應該提供以下 3 個函式

function init(self, options)

該函式接受兩個變數作為輸入。self 變數是指向當前正在初始化的汽車的 LuaCar 指標（該汽車剛剛進入高速公路），options 變數是透過 lua-args 命令列選項傳遞給 Disim 的字串。請注意，如果指令碼需要儲存與該汽車相關的特定資料，它應該在外部變數或陣列中這樣做（例如 vars[self] = { max_speed = 10.0 }）。指令碼不會針對每輛車單獨載入，因此 self 在每次呼叫此函式時都可能不同。此函式不返回任何值。

function think(self, dt, neighbors)

該函式接受三個變數作為輸入

self：與輸入函式一樣，這是一個指向當前正在控制的汽車的指標。
dt：這是自上次針對特定汽車呼叫該函式以來的時間步長持續時間（以秒為單位）。
neighbors：此陣列至少包含 6 個元素，您可以使用 LEAD、TRAIL、LEFT_LEAD、LEFT_TRAIL、RIGHT_LEAD、RIGHT_TRAIL 鍵訪問它們（例如 neighbors[LEFT_LEAD]）。此陣列的每個元素都是一個帶有 2 個鍵的陣列：car 和 distance。因此，您可以使用 neighbors[LEAD].car 訪問引導車輛的汽車指標，並使用 neighbors[LEAD].distance 訪問與該車輛的縱向距離。

此函式需要返回 2 個值：第一個是加速度（將應用於汽車，直到下一個時間步長），第二個是車道變更命令。例如，要讓汽車以 2.0 m/s2 的速度加速並變道到左側車道，您可以執行以下操作：return 2.0, -1。要以 -1.0 m/s2 的速度變道到右側車道制動，您可以執行以下操作：return -1.0, 1，並且要什麼也不做，您可以執行以下操作：return 0, 0。

function destroy(self)

該函式接受一個變數作為輸入。此變數是指向當前正在銷燬的汽車的指標（該汽車剛剛駛出高速公路）。在此函式中，您應該清理所有由 init 為該車輛初始化的變數。

API

如上所示，所有提供的函式都將指向當前正在控制的車輛的指標作為引數。此指標描述了 LUA 中的一個物件：LuaCar。要檢視您可以使用此物件執行的操作，請檢視 Disim 的 LUA API，可在此處獲得此處。

下一步是什麼？

在下一部分中，我們將看到如何建立指令碼以控制基礎設施。