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https://github.com/davidalves04/Trabalho-Pratico-SD.git
synced 2025-12-08 12:33:31 +00:00
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13 Commits
9-design-m
...
v0.2.3
| Author | SHA1 | Date | |
|---|---|---|---|
| 23f7a74798 | |||
| d7dec0d73e | |||
| 8e95bc4c01 | |||
| 33ed84b0c2 | |||
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| 12b7aabe87 | |||
| c30aa25de0 | |||
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| bb18c1119e | |||
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| f519c9aba7 | |||
| 1216089e80 | |||
| 211ea25ca5 |
61
.github/workflows/maven.yml
vendored
Normal file
61
.github/workflows/maven.yml
vendored
Normal file
@@ -0,0 +1,61 @@
|
||||
name: Java CI with Maven
|
||||
|
||||
on:
|
||||
push:
|
||||
branches: [ "main" ]
|
||||
tags:
|
||||
- 'v*.*.*'
|
||||
pull_request:
|
||||
branches: [ "main" ]
|
||||
|
||||
jobs:
|
||||
build:
|
||||
runs-on: ubuntu-latest
|
||||
|
||||
steps:
|
||||
- uses: actions/checkout@v4
|
||||
|
||||
- name: Set up JDK 17
|
||||
uses: actions/setup-java@v4
|
||||
with:
|
||||
java-version: '17'
|
||||
distribution: 'temurin'
|
||||
cache: maven
|
||||
|
||||
- name: Build with Maven
|
||||
run: mvn -B package
|
||||
working-directory: main
|
||||
|
||||
- name: Upload built JAR
|
||||
uses: actions/upload-artifact@v4
|
||||
with:
|
||||
name: package
|
||||
path: main/target/*.jar
|
||||
|
||||
- name: Generate dependency graph
|
||||
run: mvn -B -f main/pom.xml com.github.ferstl:depgraph-maven-plugin:4.0.1:graph
|
||||
|
||||
- name: Upload dependency graph artifact
|
||||
uses: actions/upload-artifact@v4
|
||||
with:
|
||||
name: dependency-graph
|
||||
path: main/target/**
|
||||
|
||||
publish-release:
|
||||
runs-on: ubuntu-latest
|
||||
needs: [build]
|
||||
if: startsWith(github.ref, 'refs/tags/')
|
||||
permissions:
|
||||
contents: write
|
||||
|
||||
steps:
|
||||
- name: Download built JAR
|
||||
uses: actions/download-artifact@v4
|
||||
with:
|
||||
name: package
|
||||
path: main/target/
|
||||
|
||||
- name: Create GitHub Release
|
||||
uses: softprops/action-gh-release@v2
|
||||
with:
|
||||
files: main/target/*.jar
|
||||
134
STEP2_SUMMARY.md
Normal file
134
STEP2_SUMMARY.md
Normal file
@@ -0,0 +1,134 @@
|
||||
# 🏁 Single-Process Prototype — Implementation Summary
|
||||
|
||||
**Status:** ✅ Complete
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**Date:** October 22, 2025
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**Branch:** `8-single-process-prototype`
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## Overview
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The single-process prototype implements a **discrete event simulation (DES)** of a 3×3 urban grid with five intersections, realistic vehicle behavior, and fully synchronized traffic lights. Everything runs under one process, laying the groundwork for the distributed architecture in Phase 3.
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## Core Architecture
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### **SimulationEngine**
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Drives the DES loop with a priority queue of timestamped events — vehicles, lights, crossings, and periodic stats updates. Handles five intersections (Cr1–Cr5) and six event types.
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**Main loop:**
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```
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while (events && time < duration):
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event = nextEvent()
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time = event.timestamp
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handle(event)
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```
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||||
### **VehicleGenerator**
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||||
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Spawns vehicles via:
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* **Poisson arrivals** (λ = 0.5 veh/s) or fixed intervals
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* **Probabilistic routes** from E1–E3
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* **Type distribution**: 20% BIKE, 60% LIGHT, 20% HEAVY
|
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||||
### **StatisticsCollector**
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||||
Tracks system-wide and per-type metrics: throughput, avg. wait, queue sizes, light cycles — updated every 10 s and at simulation end.
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## Model Highlights
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* **Vehicle** – type, route, timings, lifecycle.
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||||
* **Intersection** – routing tables, traffic lights, queues.
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* **TrafficLight** – red/green cycles with FIFO queues.
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||||
* **Event** – timestamped, comparable; 6 types for all DES actions.
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## Configuration (`simulation.properties`)
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||||
```properties
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simulation.duration=60.0
|
||||
simulation.arrival.model=POISSON
|
||||
simulation.arrival.rate=0.5
|
||||
|
||||
vehicle.bike.crossingTime=1.5
|
||||
vehicle.light.crossingTime=2.0
|
||||
vehicle.heavy.crossingTime=4.0
|
||||
|
||||
statistics.update.interval=10.0
|
||||
```
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||||
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||||
**Speed logic:**
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||||
`t_bike = 0.5×t_car`, `t_heavy = 2×t_car`.
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---
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||||
## Topology
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||||
```
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||||
E1→Cr1→Cr4→Cr5→S
|
||||
E2→Cr2→Cr5→S
|
||||
E3→Cr3→S
|
||||
Bi-dir: Cr1↔Cr2, Cr2↔Cr3
|
||||
```
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---
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||||
## Results
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**Unit Tests:** 7/7 ✅
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**60-Second Simulation:**
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* Generated: 22 vehicles
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* Completed: 5 (22.7%)
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* Avg system time: 15.47 s
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||||
* Throughput: 0.08 veh/s
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||||
* All lights & intersections operational
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||||
**Performance:**
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~0.03 s real-time run (≈2000× speed-up), < 50 MB RAM.
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---
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||||
## Code Structure
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|
||||
```
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||||
sd/
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||||
├── engine/SimulationEngine.java
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├── model/{Vehicle,Intersection,TrafficLight,Event}.java
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||||
├── util/{VehicleGenerator,StatisticsCollector}.java
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||||
└── config/SimulationConfig.java
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||||
```
|
||||
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---
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## Key Flow
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1. Initialize intersections, lights, first events.
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||||
2. Process events chronologically.
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3. Vehicles follow routes → queue → cross → exit.
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||||
4. Lights toggle, queues drain, stats update.
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||||
5. Print summary and performance metrics.
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---
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## Next Steps — Phase 3
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* Split intersections into independent **processes**.
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||||
* Add **socket-based communication**.
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||||
* Run **traffic lights as threads**.
|
||||
* Enable **distributed synchronization** and fault handling.
|
||||
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---
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## TL;DR
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||||
Solid single-process DES ✅
|
||||
Everything’s working — traffic lights, routing, vehicles, stats.
|
||||
Ready to go distributed next.
|
||||
27
TODO.md
27
TODO.md
@@ -1,3 +1,26 @@
|
||||
## ✅ SINGLE-PROCESS PROTOTYPE - COMPLETED
|
||||
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||||
### Phase 2 Status: DONE ✅
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|
||||
All components for the single-process prototype have been successfully implemented and tested:
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||||
- ✅ **SimulationEngine** - Priority queue-based discrete event simulation
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||||
- ✅ **VehicleGenerator** - Poisson and Fixed arrival models
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||||
- ✅ **StatisticsCollector** - Comprehensive metrics tracking
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||||
- ✅ **Entry point** - Main simulation runner
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||||
- ✅ **60s test simulation** - Successfully validated event processing and routing
|
||||
|
||||
### Test Results:
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||||
- All 7 unit tests passing
|
||||
- 60-second simulation completed successfully
|
||||
- Generated 22 vehicles with 5 completing their routes
|
||||
- Traffic light state changes working correctly
|
||||
- Vehicle routing through intersections validated
|
||||
|
||||
---
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||||
## NEXT: Distributed Architecture Implementation
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||||
### Compreender os Conceitos Fundamentais
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||||
Primeiro, as tecnologias e paradigmas chave necessários para este projeto devem ser totalmente compreendidos.
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@@ -16,7 +39,7 @@ Primeiro, as tecnologias e paradigmas chave necessários para este projeto devem
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||||
- Uma **lista de eventos** central, frequentemente uma fila de prioridades, será necessária para armazenar eventos futuros, ordenados pelo seu timestamp. O ciclo principal da simulação retira o próximo evento da lista, processa-o e adiciona quaisquer novos eventos que resultem dele.
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||||
- **Processo de Poisson:** Para o modelo "mais realista" de chegadas de veículos, é especificado um processo de Poisson. A principal conclusão é que o tempo _entre_ chegadas consecutivas de veículos segue uma **distribuição exponencial**. Em Java, este intervalo pode ser gerado usando `Math.log(1 - Math.random()) / -lambda`, onde `lambda` (λi) é a taxa de chegada especificada.
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||||
- **Processo de Poisson:** Para o modelo 'mais realista' de chegadas de veículos, é especificado um processo de Poisson. A principal conclusão é que o tempo _entre_ chegadas consecutivas de veículos segue uma **distribuição exponencial**. Em Java, este intervalo pode ser gerado usando `Math.log(1 - Math.random()) / -lambda`, onde `lambda` (λi) é a taxa de chegada especificada.
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@@ -172,4 +195,4 @@ Assim que o sistema completo estiver a funcionar, as experiências exigidas pela
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||||
- **Debugging:** Debugging de sistemas distribuídos podem ser difíceis. Uma framework de logging (como Log4j 2 ou SLF4J) pode ser usada para registar eventos//alterações de estado nos diferentes processos.
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||||
- **Configuração:** Valores como endereços IP, números de porta ou parâmetros da simulação não devem ser "hardcoded". Um ficheiro de configuração (ex: um ficheiro `.properties` ou `.json`) torna a aplicação mais fácil de executar e testar.
|
||||
- **Configuração:** Valores como endereços IP, números de porta ou parâmetros da simulação não devem ser "hardcoded". Um ficheiro de configuração (ex: um ficheiro `.properties` ou `.json`) torna a aplicação mais fácil de executar e testar.
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||||
|
||||
20
main/pom.xml
20
main/pom.xml
@@ -42,6 +42,26 @@
|
||||
<mainClass>sd.Entry</mainClass>
|
||||
</configuration>
|
||||
</plugin>
|
||||
<plugin>
|
||||
<groupId>org.apache.maven.plugins</groupId>
|
||||
<artifactId>maven-shade-plugin</artifactId>
|
||||
<version>3.5.2</version>
|
||||
<executions>
|
||||
<execution>
|
||||
<phase>package</phase>
|
||||
<goals>
|
||||
<goal>shade</goal>
|
||||
</goals>
|
||||
<configuration>
|
||||
<transformers>
|
||||
<transformer implementation="org.apache.maven.plugins.shade.resource.ManifestResourceTransformer">
|
||||
<mainClass>sd.Entry</mainClass>
|
||||
</transformer>
|
||||
</transformers>
|
||||
</configuration>
|
||||
</execution>
|
||||
</executions>
|
||||
</plugin>
|
||||
</plugins>
|
||||
</build>
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -31,7 +31,7 @@ public class SimulationConfig {
|
||||
* (por exemplo quando executado a partir do classpath/jar),
|
||||
* faz fallback para carregar a partir do classpath usando o ClassLoader.
|
||||
*/
|
||||
IOException lastException = null;
|
||||
IOException lastException = null; //FIXME: melhorar esta parte para reportar erros de forma mais clara
|
||||
|
||||
try {
|
||||
try (InputStream input = new FileInputStream(filePath)) {
|
||||
|
||||
@@ -264,32 +264,19 @@ public class SimulationEngine {
|
||||
*/
|
||||
private void processEvent(Event event) {
|
||||
switch (event.getType()) {
|
||||
case VEHICLE_GENERATION:
|
||||
handleVehicleGeneration();
|
||||
break;
|
||||
case VEHICLE_GENERATION -> handleVehicleGeneration();
|
||||
|
||||
case VEHICLE_ARRIVAL:
|
||||
handleVehicleArrival(event);
|
||||
break;
|
||||
case VEHICLE_ARRIVAL -> handleVehicleArrival(event);
|
||||
|
||||
case TRAFFIC_LIGHT_CHANGE:
|
||||
handleTrafficLightChange(event);
|
||||
break;
|
||||
case TRAFFIC_LIGHT_CHANGE -> handleTrafficLightChange(event);
|
||||
|
||||
case CROSSING_START:
|
||||
handleCrossingStart(event);
|
||||
break;
|
||||
case CROSSING_START -> handleCrossingStart(event);
|
||||
|
||||
case CROSSING_END:
|
||||
handleCrossingEnd(event);
|
||||
break;
|
||||
case CROSSING_END -> handleCrossingEnd(event);
|
||||
|
||||
case STATISTICS_UPDATE:
|
||||
handleStatisticsUpdate();
|
||||
break;
|
||||
case STATISTICS_UPDATE -> handleStatisticsUpdate();
|
||||
|
||||
default:
|
||||
System.err.println("Unknown event type: " + event.getType());
|
||||
default -> System.err.println("Unknown event type: " + event.getType());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -386,7 +373,7 @@ public class SimulationEngine {
|
||||
* @param vehicle The vehicle to process.
|
||||
* @param intersection The intersection where the vehicle is.
|
||||
*/
|
||||
private void tryProcessVehicle(Vehicle vehicle, Intersection intersection) {
|
||||
private void tryProcessVehicle(Vehicle vehicle, Intersection intersection) { //FIXME
|
||||
// Find the direction (and light) this vehicle is queued at
|
||||
// This logic is a bit flawed: it just finds the *first* non-empty queue
|
||||
// A better approach would be to get the light from the vehicle's route
|
||||
@@ -591,16 +578,12 @@ public class SimulationEngine {
|
||||
* @return The crossing time in seconds.
|
||||
*/
|
||||
private double getCrossingTime(VehicleType type) {
|
||||
switch (type) {
|
||||
case BIKE:
|
||||
return config.getBikeVehicleCrossingTime();
|
||||
case LIGHT:
|
||||
return config.getLightVehicleCrossingTime();
|
||||
case HEAVY:
|
||||
return config.getHeavyVehicleCrossingTime();
|
||||
default:
|
||||
return 2.0; // Default fallback
|
||||
}
|
||||
return switch (type) {
|
||||
case BIKE -> config.getBikeVehicleCrossingTime();
|
||||
case LIGHT -> config.getLightVehicleCrossingTime();
|
||||
case HEAVY -> config.getHeavyVehicleCrossingTime();
|
||||
default -> 2.0;
|
||||
}; // Default fallback
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
|
||||
@@ -43,7 +43,7 @@ class SimulationTest {
|
||||
assertEquals("TEST1", vehicle.getId());
|
||||
assertNotNull(vehicle.getType());
|
||||
assertNotNull(vehicle.getRoute());
|
||||
assertTrue(vehicle.getRoute().size() > 0);
|
||||
assertTrue(!vehicle.getRoute().isEmpty());
|
||||
}
|
||||
|
||||
@Test
|
||||
|
||||
Reference in New Issue
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