VISSIM 与 Web 实时交互技术实现

VISSIM（由 PTV Group 开发的微观交通仿真软件）与 Three.js 的交互方式，与 SUMO 类似，但技术细节有所不同。因为 VISSIM 是商业闭源软件，其数据获取和控制主要依赖于 COM 接口（Windows 平台）或 VISSIM 的 API（如 VAP）。

一、核心思路

将 VISSIM 仿真的实时车辆、行人、信号灯等动态数据导出 → 通过后端服务传输到 Web 前端 → 用 Three.js 渲染 3D 场景。

整个流程其实就三步：

1. 从 VISSIM 获取仿真数据（位置、速度、ID 等）
2. 将数据推送到 Web 前端（通常通过 WebSocket 或 HTTP）
3. 前端用 Three.js 实时更新 3D 对象

二、具体实现步骤

1. 使用 VISSIM 的 COM 接口（Python / C#）

VISSIM 提供了基于 COM 自动化的接口，可在 Windows 上通过 Python（使用 win32com）、C# 等语言控制 VISSIM 并读取仿真状态。这里以 Python 为例，演示如何读取车辆位置并发送。

import win32com.client
import time
import json
import websocket

# 启动或连接 VISSIM
vissim = win32com.client.Dispatch("Vissim.Vissim")
vissim.LoadNet("my_network.inpx")
vissim.LoadLayout("my_layout.layx")
sim = vissim.Simulation
net = vissim.Net

# 建立 WebSocket 连接
ws_url = "ws://localhost:8080"
ws = websocket.create_connection(ws_url)

# 运行仿真并实时读取
for step in range(1000):
    sim.RunSingleStep()
    # 获取当前步的车辆数据
    vehicles = net.Vehicles.GetList()
    for v in vehicles:
        pos = v.Position
        speed = v.Speed
        data = {"id": v.ID, "x": pos[0], "y": pos[1], "speed": speed}
        ws.send(json.dumps(data))
    time.sleep(0.1)

这段代码展示了最基础的闭环：加载路网、单步运行、提取数据并通过 WebSocket 推送。注意 RunSingleStep() 是逐帧控制的关键，配合 sleep 可以调节仿真速度与通信频率。实际运行时可能会遇到网络延迟问题，建议在后端做简单的缓冲处理。

2. 前端 Three.js 渲染

后端推送的数据通常是经纬度或网格坐标。在 Three.js 中，我们需要维护一个场景图，根据车辆 ID 查找对应的 Mesh 对象，然后更新其 属性。如果车辆数量较多，建议使用 InstancedMesh 优化性能，避免频繁创建销毁对象带来的开销。