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https://github.com/davidalves04/Trabalho-Pratico-SD.git
synced 2025-12-08 20:43:32 +00:00
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Normal file
110
.$Diagrama de arquitetura - SD.drawio.bkp
Normal file
@@ -0,0 +1,110 @@
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<mxfile host="Electron" agent="Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) draw.io/29.0.3 Chrome/140.0.7339.249 Electron/38.7.0 Safari/537.36" version="29.0.3">
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<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-2" value="<b>Cr1</b> (IntersectionProcess)<br>Porta: 8001<br>Servidor + Cliente<hr>• ServerSocket (8001)<br>• Thread Semáforo Sul<br>• Thread Semáforo Este<br>• Thread Semáforo Oeste<br>• Fila Eventos (DES)<br>• ReentrantLock" style="rounded=1;whiteSpace=wrap;html=1;fillColor=#d5e8d4;strokeColor=#82b366;align=left;verticalAlign=top;spacing=10;fontColor=#000000;" parent="1" vertex="1">
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<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-3" value="<b>Cr2</b> (IntersectionProcess)<br>Porta: 8002<br>Servidor + Cliente<hr>• ServerSocket (8002)<br>• Thread Semáforo Sul<br>• Thread Semáforo Este<br>• Thread Semáforo Oeste<br>• Fila Eventos (DES)<br>• ReentrantLock" style="rounded=1;whiteSpace=wrap;html=1;fillColor=#d5e8d4;strokeColor=#82b366;align=left;verticalAlign=top;spacing=10;fontColor=#000000;" parent="1" vertex="1">
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<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-5" value="<b>Cr4</b> (IntersectionProcess)<br>Porta: 8004<br>Servidor + Cliente<hr>• ServerSocket (8004)<br>• Thread Semáforo Sul<br>• Thread Semáforo Este<br>• Thread Semáforo Oeste<br>• Fila Eventos (DES)<br>• ReentrantLock" style="rounded=1;whiteSpace=wrap;html=1;fillColor=#d5e8d4;strokeColor=#82b366;align=left;verticalAlign=top;spacing=10;fontColor=#000000;" parent="1" vertex="1">
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<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-6" value="<b>Cr5</b> (IntersectionProcess)<br>Porta: 8005<br>Servidor + Cliente<hr>• ServerSocket (8005)<br>• Thread Semáforo Sul<br>• Thread Semáforo Este<br>• Thread Semáforo Oeste<br>• Fila Eventos (DES)<br>• ReentrantLock" style="rounded=1;whiteSpace=wrap;html=1;fillColor=#d5e8d4;strokeColor=#82b366;align=left;verticalAlign=top;spacing=10;fontColor=#000000;" parent="1" vertex="1">
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<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-7" value="<b>ExitNode (S)</b><br>Porta: 9001<br>Servidor Socket<hr>• Recebe veículos finais<br>• Calcula estatísticas:<br> - Tempo no sistema<br> - Tempo de espera<br> - Métricas por tipo<br>• Envia para Dashboard" style="rounded=1;whiteSpace=wrap;html=1;fillColor=#ffe6cc;strokeColor=#d79b00;align=left;verticalAlign=top;spacing=10;fontColor=#000000;" parent="1" vertex="1">
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</mxCell>
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<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-8" value="<b>DashboardServer</b><br>Porta: 9000<br>Servidor Socket<hr>• Thread Pool (10 threads)<br>• ConcurrentHashMap<br>• Agrega estatísticas<br>• Display a cada 5s:<br> - Throughput<br> - Tempos médios<br> - Tamanhos de filas" style="rounded=1;whiteSpace=wrap;html=1;fillColor=#e1d5e7;strokeColor=#9673a6;align=left;verticalAlign=top;spacing=10;fontColor=#000000;" parent="1" vertex="1">
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<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-9" value="VEHICLE_SPAWN<br>(Vehicle)" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#0000FF;strokeWidth=2;" parent="1" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-1" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-2" edge="1">
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</mxCell>
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<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-10" value="VEHICLE_SPAWN<br>(Vehicle)" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#0000FF;strokeWidth=2;" parent="1" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-1" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-3" edge="1">
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<mxGeometry relative="1" as="geometry" />
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<mxGeometry relative="1" as="geometry" />
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<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-15" value="VEHICLE_TRANSFER" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#00AA00;strokeWidth=2;endArrow=classic;startArrow=classic;" parent="1" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-3" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-5" edge="1">
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<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-16" value="VEHICLE_TRANSFER" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#00AA00;strokeWidth=2;endArrow=classic;startArrow=classic;" parent="1" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-5" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-6" edge="1">
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<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-18" value="VEHICLE_TRANSFER" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#FF6600;strokeWidth=2;" parent="1" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-5" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-7" edge="1">
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<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-19" value="VEHICLE_TRANSFER" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#FF6600;strokeWidth=2;" parent="1" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-6" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-7" edge="1">
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<mxGeometry relative="1" as="geometry" />
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<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-20" value="STATS_UPDATE<br>(periódico 5s)" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#9933FF;strokeWidth=2;dashed=1;" parent="1" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-2" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-8" edge="1">
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||||
<mxGeometry relative="1" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
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||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-21" value="STATS_UPDATE<br>(periódico 5s)" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#9933FF;strokeWidth=2;dashed=1;" parent="1" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-4" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-8" edge="1">
|
||||
<mxGeometry relative="1" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
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||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-22" value="STATS_UPDATE<br>(periódico 5s)" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#9933FF;strokeWidth=2;dashed=1;" parent="1" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-4" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-8" edge="1">
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||||
<mxGeometry relative="1" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
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||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-23" value="STATS_UPDATE<br>(periódico 5s)" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#9933FF;strokeWidth=2;dashed=1;" parent="1" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-5" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-8" edge="1">
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||||
<mxGeometry relative="1" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-24" value="STATS_UPDATE<br>(periódico 5s)" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#9933FF;strokeWidth=2;dashed=1;" parent="1" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-6" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-8" edge="1">
|
||||
<mxGeometry relative="1" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-25" value="STATS_UPDATE<br>(periódico 5s)" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#9933FF;strokeWidth=2;dashed=1;" parent="1" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-26" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-8" edge="1">
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||||
<mxGeometry relative="1" as="geometry" />
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||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-27" value="<b>MessageProtocol</b><hr>interface:<br>• getType()<br>• getPayload()<br>• getSourceNode()<br>• getDestinationNode()" style="rounded=0;whiteSpace=wrap;html=1;align=left;verticalAlign=top;fillColor=#fff2cc;strokeColor=#d6b656;spacing=10;fontColor=#000000;" parent="1" vertex="1">
|
||||
<mxGeometry x="30" y="30" width="180" height="120" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
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||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-28" value="<b>Tipos de Mensagens</b><hr>• VEHICLE_TRANSFER<br>• VEHICLE_SPAWN<br>• STATS_UPDATE<br>• TRAFFIC_LIGHT_SYNC<br>• HEARTBEAT" style="rounded=0;whiteSpace=wrap;html=1;align=left;verticalAlign=top;fillColor=#fff2cc;strokeColor=#d6b656;spacing=10;fontColor=#000000;" parent="1" vertex="1">
|
||||
<mxGeometry x="20" y="170" width="200" height="120" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-29" value="" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#9933FF;strokeWidth=2;dashed=1;" parent="1" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-3" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-4" edge="1">
|
||||
<mxGeometry relative="1" as="geometry">
|
||||
<mxPoint x="480" y="280" as="sourcePoint" />
|
||||
<mxPoint x="990" y="440" as="targetPoint" />
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||||
</mxGeometry>
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-4" value="<b>Cr3</b> (IntersectionProcess)<br>Porta: 8003<br>Servidor + Cliente<hr>• ServerSocket (8003)<br>• Thread Semáforo Sul<br>• Thread Semáforo Este<br>• Thread Semáforo Oeste<br>• Fila Eventos (DES)<br>• ReentrantLock" style="rounded=1;whiteSpace=wrap;html=1;fillColor=#d5e8d4;strokeColor=#82b366;align=left;verticalAlign=top;spacing=10;fontColor=#000000;" parent="1" vertex="1">
|
||||
<mxGeometry x="910" y="200" width="180" height="160" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
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||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-30" value="" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#9933FF;strokeWidth=2;dashed=1;" parent="1" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-7" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-26" edge="1">
|
||||
<mxGeometry relative="1" as="geometry">
|
||||
<mxPoint x="500" y="710" as="sourcePoint" />
|
||||
<mxPoint x="1090" y="520" as="targetPoint" />
|
||||
</mxGeometry>
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-26" value="<b>LEGENDA</b><hr>━━━► Comunicação síncrona<br>╌╌╌► Comunicação periódica<br><br><b>Cores:</b><br>🔵 Azul = Geração<br>🟢 Verde = Transferência<br>🟠 Laranja = Finalização<br>🟣 Roxo = Monitorização<br><br><b>Serialização:</b> JSON (Gson)<br><b>Protocolo:</b> TCP/IP" style="rounded=0;whiteSpace=wrap;html=1;align=left;verticalAlign=top;fillColor=#f5f5f5;strokeColor=#666666;fontColor=#333333;spacing=10;" parent="1" vertex="1">
|
||||
<mxGeometry x="1210" y="825" width="200" height="220" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
|
||||
</root>
|
||||
</mxGraphModel>
|
||||
</diagram>
|
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</mxfile>
|
||||
4
.github/workflows/maven.yml
vendored
4
.github/workflows/maven.yml
vendored
@@ -3,7 +3,7 @@ name: Java CI with Maven
|
||||
on:
|
||||
workflow_dispatch:
|
||||
push:
|
||||
branches: [ "dev", "cleanup" ]
|
||||
branches: [ "main", "dev", "cleanup" ]
|
||||
tags:
|
||||
- 'v*.*.*'
|
||||
pull_request:
|
||||
@@ -77,7 +77,7 @@ jobs:
|
||||
publish-release:
|
||||
runs-on: ubuntu-latest
|
||||
needs: [build, build-windows]
|
||||
if: startsWith(github.ref, 'refs/tags/') || github.event_name == 'workflow_dispatch'
|
||||
if: startsWith(github.ref, 'refs/tags/') || github.event_name == 'workflow_dispatch' || github.ref == 'refs/heads/main'
|
||||
permissions:
|
||||
contents: write
|
||||
steps:
|
||||
|
||||
3
.gitignore
vendored
3
.gitignore
vendored
@@ -54,3 +54,6 @@ build/
|
||||
|
||||
# JAR built pom file
|
||||
dependency-reduced-pom.xml
|
||||
|
||||
# Python env
|
||||
venv/
|
||||
|
||||
@@ -1,24 +1,168 @@
|
||||
<mxfile host="app.diagrams.net" agent="Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/141.0.0.0 Safari/537.36 Edg/141.0.0.0" version="28.2.7">
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|
||||
<mxfile host="Electron" agent="Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) draw.io/29.0.3 Chrome/140.0.7339.249 Electron/38.7.0 Safari/537.36" version="29.0.3">
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<diagram name="Arquitetura SD" id="QKeTeUWuUs8JeLsq44d-">
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<mxGraphModel dx="1426" dy="841" grid="1" gridSize="10" guides="1" tooltips="1" connect="1" arrows="1" fold="1" page="1" pageScale="1" pageWidth="1169" pageHeight="827" math="0" shadow="0">
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<root>
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<mxCell id="0" />
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<mxCell id="1" parent="0" />
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<mxCell id="vcp7vux32DhQR4tKQhnF-8" value="Dashboard" style="sketch=0;pointerEvents=1;shadow=0;dashed=0;html=1;strokeColor=#C73500;labelPosition=center;verticalLabelPosition=bottom;verticalAlign=top;align=center;fillColor=#fa6800;shape=mxgraph.mscae.oms.dashboard;fontColor=#000000;" vertex="1" parent="1">
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<mxGeometry x="389" y="230" width="50" height="41" as="geometry" />
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-27" value="<b>MessageProtocol</b><hr>interface:<br>• getType()<br>• getPayload()<br>• getSourceNode()<br>• getDestinationNode()" style="rounded=0;whiteSpace=wrap;html=1;align=left;verticalAlign=top;fillColor=#fff2cc;strokeColor=#d6b656;spacing=10;fontColor=#000000;" parent="1" vertex="1">
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<mxGeometry x="30" y="30" width="180" height="120" as="geometry" />
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</mxCell>
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<mxCell id="vcp7vux32DhQR4tKQhnF-12" value="Semaforo.java" style="shape=image;html=1;verticalAlign=top;verticalLabelPosition=bottom;labelBackgroundColor=#ffffff;imageAspect=0;aspect=fixed;image=https://icons.diagrams.net/icon-cache1/Strabo-2829/traffic_light-1068.png" vertex="1" parent="1">
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<mxGeometry x="230" y="350" width="53" height="53" as="geometry" />
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<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-28" value="<b>Tipos de Mensagens</b><hr>• VEHICLE_TRANSFER<br>• VEHICLE_SPAWN<br>• STATS_UPDATE<br>• TRAFFIC_LIGHT_SYNC<br>• HEARTBEAT" style="rounded=0;whiteSpace=wrap;html=1;align=left;verticalAlign=top;fillColor=#fff2cc;strokeColor=#d6b656;spacing=10;fontColor=#000000;" parent="1" vertex="1">
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<mxGeometry x="20" y="170" width="200" height="120" as="geometry" />
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</mxCell>
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<mxCell id="vcp7vux32DhQR4tKQhnF-13" value="" style="endArrow=classic;startArrow=classic;html=1;rounded=0;movable=1;resizable=1;rotatable=1;deletable=1;editable=1;locked=0;connectable=1;" edge="1" parent="1">
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<mxGeometry width="50" height="50" relative="1" as="geometry">
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||||
<mxPoint x="310" y="330" as="sourcePoint" />
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||||
<mxPoint x="360" y="280" as="targetPoint" />
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<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-26" value="<b>LEGENDA</b><hr>━━━► Comunicação síncrona<br>╌╌╌► Comunicação periódica<br><br><b>Cores:</b><br>🔵 Azul =&nbsp;<span style="background-color: transparent;">Criação do veículo</span><div>🟢 Verde = Transferência do veículo<br>🟠 Laranja = Chegada ao destino<br>🟣 Roxo =&nbsp;<span style="background-color: transparent;">Envio das estatísticas</span></div><div><br><b>Serialização:</b> JSON (Gson)<br><b>Protocolo:</b> TCP/IP</div>" style="rounded=0;whiteSpace=wrap;html=1;align=left;verticalAlign=top;fillColor=#f5f5f5;strokeColor=#666666;fontColor=#333333;spacing=10;" parent="1" vertex="1">
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<mxGeometry x="10" y="320" width="220" height="220" as="geometry" />
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</mxCell>
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<mxCell id="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" value="" style="group" parent="1" vertex="1" connectable="0">
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<mxGeometry x="280" y="40" width="850" height="730" as="geometry" />
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||||
</mxCell>
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<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-20" value="" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#9933FF;strokeWidth=2;dashed=1;exitX=0.616;exitY=-0.011;exitDx=0;exitDy=0;entryX=0.661;entryY=-0.002;entryDx=0;entryDy=0;entryPerimeter=0;exitPerimeter=0;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-2" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-8" edge="1">
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||||
<mxGeometry relative="1" as="geometry">
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<mxPoint x="794" y="530" as="targetPoint" />
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||||
<Array as="points">
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<mxPoint x="99" y="122" />
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<mxPoint x="793" y="122" />
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</Array>
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</mxGeometry>
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||||
</mxCell>
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||||
<mxCell id="vcp7vux32DhQR4tKQhnF-14" value="CruzamentoServer.java" style="edgeLabel;html=1;align=center;verticalAlign=middle;resizable=1;points=[];movable=1;rotatable=1;deletable=1;editable=1;locked=0;connectable=1;" vertex="1" connectable="0" parent="vcp7vux32DhQR4tKQhnF-13">
|
||||
<mxGeometry x="-0.3933" relative="1" as="geometry">
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||||
<mxPoint x="25" y="25" as="offset" />
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-1" value="<b>CoordinatorProcess</b><br>(Cliente Socket)<hr>• VehicleGenerator<br>• Modelo Poisson<br>• Liga a Cr1-Cr5" style="rounded=1;whiteSpace=wrap;html=1;fillColor=#dae8fc;strokeColor=#6c8ebf;align=left;verticalAlign=top;spacing=10;fontColor=#000000;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" vertex="1">
|
||||
<mxGeometry x="205.6637168141593" width="176.28318584070794" height="101.38888888888889" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-2" value="<b>Cr1</b> (IntersectionProcess)<br>Porta: 8001<br>Servidor + Cliente<hr>• ServerSocket (8001)<br>• Thread Semáforo - Sul<br>• Thread Semáforo - Este<br>• Fila Eventos (DES)<br>• ReentrantLock" style="rounded=1;whiteSpace=wrap;html=1;fillColor=#d5e8d4;strokeColor=#82b366;align=left;verticalAlign=top;spacing=10;fontColor=#000000;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" vertex="1">
|
||||
<mxGeometry y="162.22" width="160" height="162.22" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
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||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-3" value="<b>Cr2</b> (IntersectionProcess)<br>Porta: 8002<br>Servidor + Cliente<hr>• ServerSocket (8002)<br>• Thread Semáforo - Sul<br>• Thread Semáforo - Este<br>• Thread Semáforo - Oeste<br>• Fila Eventos (DES)<br>• ReentrantLock" style="rounded=1;whiteSpace=wrap;html=1;fillColor=#d5e8d4;strokeColor=#82b366;align=left;verticalAlign=top;spacing=10;fontColor=#000000;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" vertex="1">
|
||||
<mxGeometry x="227.7" y="162.22" width="162.3" height="162.22" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
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||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-5" value="<b>Cr4</b> (IntersectionProcess)<br>Porta: 8004<br>Servidor + Cliente<hr>• ServerSocket (8004)<br>• Thread Semáforo - Este<br>• Fila Eventos (DES)<br>• ReentrantLock" style="rounded=1;whiteSpace=wrap;html=1;fillColor=#d5e8d4;strokeColor=#82b366;align=left;verticalAlign=top;spacing=10;fontColor=#000000;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" vertex="1">
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||||
<mxGeometry y="486.67" width="160" height="133.33" as="geometry" />
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||||
</mxCell>
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||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-6" value="<b>Cr5</b> (IntersectionProcess)<br>Porta: 8005<br>Servidor + Cliente<hr>• ServerSocket (8005)<br>• Thread Semáforo - Este<br>• Fila Eventos (DES)<br>• ReentrantLock" style="rounded=1;whiteSpace=wrap;html=1;fillColor=#d5e8d4;strokeColor=#82b366;align=left;verticalAlign=top;spacing=10;fontColor=#000000;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" vertex="1">
|
||||
<mxGeometry x="220.35" y="486.67" width="169.65" height="162.22" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-7" value="<b>ExitNode (S)</b><br>Porta: 9001<br>Servidor Socket<hr>• Recebe veículos finais<br>• Calcula estatísticas:<br> - Tempo no sistema<br> - Tempo de espera<br> - Métricas por tipo<br>• Envia para o Dashboard" style="rounded=1;whiteSpace=wrap;html=1;fillColor=#ffe6cc;strokeColor=#d79b00;align=left;verticalAlign=top;spacing=10;fontColor=#000000;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" vertex="1">
|
||||
<mxGeometry x="464.07" y="476.53" width="154.6" height="172.36" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
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||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-8" value="<b>DashboardServer</b><br>Porta: 9000<br>Servidor Socket<hr>• Thread Pool (10 threads)<br>• ConcurrentHashMap<br>• Agrega estatísticas<br>• Display a cada 5s:<br> - Throughput<br> - Tempos médios<br> - Tamanhos de filas" style="rounded=1;whiteSpace=wrap;html=1;fillColor=#e1d5e7;strokeColor=#9673a6;align=left;verticalAlign=top;spacing=10;fontColor=#000000;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" vertex="1">
|
||||
<mxGeometry x="683.1" y="540" width="166.9" height="180" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
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||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-9" value="" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#0000FF;strokeWidth=2;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-1" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-2" edge="1">
|
||||
<mxGeometry x="-0.2105" relative="1" as="geometry">
|
||||
<mxPoint as="offset" />
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||||
</mxGeometry>
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-10" value="" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#0000FF;strokeWidth=2;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-1" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-3" edge="1">
|
||||
<mxGeometry relative="1" as="geometry">
|
||||
<Array as="points">
|
||||
<mxPoint x="309" y="120" />
|
||||
<mxPoint x="309" y="120" />
|
||||
</Array>
|
||||
</mxGeometry>
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-11" value="" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#0000FF;strokeWidth=2;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-1" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-4" edge="1">
|
||||
<mxGeometry relative="1" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-12" value="" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#00AA00;strokeWidth=2;endArrow=classic;startArrow=classic;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-2" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-3" edge="1">
|
||||
<mxGeometry relative="1" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-13" value="" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#00AA00;strokeWidth=2;endArrow=classic;startArrow=classic;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-3" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-4" edge="1">
|
||||
<mxGeometry relative="1" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-14" value="" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#00AA00;strokeWidth=2;endArrow=classic;startArrow=none;startFill=0;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-2" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-5" edge="1">
|
||||
<mxGeometry x="0.125" y="100" relative="1" as="geometry">
|
||||
<Array as="points">
|
||||
<mxPoint x="66.10619469026548" y="446.11111111111114" />
|
||||
<mxPoint x="66.10619469026548" y="446.11111111111114" />
|
||||
</Array>
|
||||
<mxPoint y="-1" as="offset" />
|
||||
</mxGeometry>
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-16" value="" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#00AA00;strokeWidth=2;endArrow=classic;startArrow=none;startFill=0;exitX=1.005;exitY=0.63;exitDx=0;exitDy=0;exitPerimeter=0;align=center;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-5" edge="1">
|
||||
<mxGeometry x="-0.0178" y="-49" relative="1" as="geometry">
|
||||
<mxPoint x="139.55752212389382" y="588.0555555555555" as="sourcePoint" />
|
||||
<mxPoint x="220" y="571" as="targetPoint" />
|
||||
<Array as="points">
|
||||
<mxPoint x="220" y="571" />
|
||||
</Array>
|
||||
<mxPoint as="offset" />
|
||||
</mxGeometry>
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-19" value="" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#b46504;strokeWidth=2;fillColor=#fad7ac;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" edge="1">
|
||||
<mxGeometry relative="1" as="geometry">
|
||||
<mxPoint x="390" y="580" as="sourcePoint" />
|
||||
<mxPoint x="462.74" y="580.22" as="targetPoint" />
|
||||
<Array as="points" />
|
||||
</mxGeometry>
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-22" value="" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#9933FF;strokeWidth=2;dashed=1;exitX=0.981;exitY=0.08;exitDx=0;exitDy=0;exitPerimeter=0;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-4" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-8" edge="1">
|
||||
<mxGeometry x="0.1427" y="-60" relative="1" as="geometry">
|
||||
<Array as="points">
|
||||
<mxPoint x="593" y="175" />
|
||||
<mxPoint x="593" y="140" />
|
||||
<mxPoint x="764" y="140" />
|
||||
</Array>
|
||||
<mxPoint as="offset" />
|
||||
</mxGeometry>
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-4" value="<b>Cr3</b> (IntersectionProcess)<br>Porta: 8003<br>Servidor + Cliente<hr>• ServerSocket (8003)<br>• Thread Semáforo - Sul<br>• Thread Semáforo - Oeste<br>• Fila Eventos (DES)<br>• ReentrantLock" style="rounded=1;whiteSpace=wrap;html=1;fillColor=#d5e8d4;strokeColor=#82b366;align=left;verticalAlign=top;spacing=10;fontColor=#000000;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" vertex="1">
|
||||
<mxGeometry x="462.74" y="162.22" width="167.26" height="162.22" as="geometry" />
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-30" value="" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#9933FF;strokeWidth=2;dashed=1;entryX=0.186;entryY=0.998;entryDx=0;entryDy=0;entryPerimeter=0;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-8" edge="1">
|
||||
<mxGeometry relative="1" as="geometry">
|
||||
<mxPoint x="103" y="620" as="sourcePoint" />
|
||||
<mxPoint x="710" y="730" as="targetPoint" />
|
||||
<Array as="points">
|
||||
<mxPoint x="103" y="730" />
|
||||
<mxPoint x="714" y="730" />
|
||||
</Array>
|
||||
</mxGeometry>
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-2" value="" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#00AA00;strokeWidth=2;endArrow=none;startArrow=classic;startFill=1;endFill=0;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" edge="1">
|
||||
<mxGeometry x="-0.2214" y="26" relative="1" as="geometry">
|
||||
<mxPoint x="293.8053097345133" y="486.6666666666666" as="sourcePoint" />
|
||||
<mxPoint x="293.8053097345133" y="324.44444444444446" as="targetPoint" />
|
||||
<Array as="points" />
|
||||
<mxPoint x="-17" y="6" as="offset" />
|
||||
</mxGeometry>
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-3" value="" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#b46504;strokeWidth=2;endArrow=classic;startArrow=none;startFill=0;fillColor=#fad7ac;entryX=0.5;entryY=0;entryDx=0;entryDy=0;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" target="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-7" edge="1">
|
||||
<mxGeometry x="0.3659" relative="1" as="geometry">
|
||||
<mxPoint as="offset" />
|
||||
<mxPoint x="541" y="324" as="sourcePoint" />
|
||||
<mxPoint x="528.8495575221239" y="435.9722222222221" as="targetPoint" />
|
||||
<Array as="points">
|
||||
<mxPoint x="541" y="360" />
|
||||
<mxPoint x="541" y="360" />
|
||||
</Array>
|
||||
</mxGeometry>
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-10" value="" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#9933FF;strokeWidth=2;dashed=1;exitX=0.621;exitY=-0.003;exitDx=0;exitDy=0;exitPerimeter=0;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" source="0K4eb2koB2xQ8duQ1-_a-3" edge="1">
|
||||
<mxGeometry x="0.1427" y="-60" relative="1" as="geometry">
|
||||
<mxPoint x="330.53097345132744" y="141.94444444444443" as="sourcePoint" />
|
||||
<mxPoint x="780" y="540" as="targetPoint" />
|
||||
<Array as="points">
|
||||
<mxPoint x="329" y="130" />
|
||||
<mxPoint x="780" y="130" />
|
||||
</Array>
|
||||
<mxPoint as="offset" />
|
||||
</mxGeometry>
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-11" value="" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#9933FF;strokeWidth=2;dashed=1;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" edge="1">
|
||||
<mxGeometry relative="1" as="geometry">
|
||||
<mxPoint x="326" y="654" as="sourcePoint" />
|
||||
<mxPoint x="683.1" y="700" as="targetPoint" />
|
||||
<Array as="points">
|
||||
<mxPoint x="326.1" y="700" />
|
||||
</Array>
|
||||
</mxGeometry>
|
||||
</mxCell>
|
||||
<mxCell id="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-12" value="" style="edgeStyle=orthogonalEdgeStyle;rounded=0;orthogonalLoop=1;jettySize=auto;html=1;strokeColor=#9933FF;strokeWidth=2;dashed=1;" parent="L62mICw2ZrYi1D68OOFe-13" edge="1">
|
||||
<mxGeometry relative="1" as="geometry">
|
||||
<mxPoint x="556" y="650" as="sourcePoint" />
|
||||
<mxPoint x="683.0973451327434" y="663.0833333333331" as="targetPoint" />
|
||||
<Array as="points">
|
||||
<mxPoint x="556" y="663" />
|
||||
</Array>
|
||||
</mxGeometry>
|
||||
</mxCell>
|
||||
</root>
|
||||
|
||||
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\documentclass[12pt,a4paper]{article}
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% Pacotes essenciais
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\usepackage[utf8]{inputenc}
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\usepackage[portuguese]{babel}
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\usepackage[T1]{fontenc}
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\usepackage{graphicx}
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\usepackage{hyperref}
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\usepackage{booktabs}
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\usepackage{longtable}
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\usepackage{geometry}
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\usepackage{fancyhdr}
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\usepackage{amsmath}
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\usepackage{listings}
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\usepackage{xcolor}
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\usepackage{float}
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\usepackage{caption}
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\usepackage{subcaption}
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% Configuração da página
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\geometry{
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left=2.5cm,
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right=2.5cm,
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top=2.5cm,
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bottom=2.5cm
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}
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% Configuração de hyperlinks
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\hypersetup{
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colorlinks=true,
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linkcolor=blue,
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filecolor=magenta,
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urlcolor=cyan,
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pdftitle={Trabalho Prático - Sistemas Distribuídos},
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pdfauthor={David Alves, Leandro Afonso, Gabriel Moreira},
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}
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% Configuração de código
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\lstset{
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basicstyle=\ttfamily\footnotesize,
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breaklines=true,
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frame=single,
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numbers=left,
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numberstyle=\tiny,
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keywordstyle=\color{blue},
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commentstyle=\color{green!60!black},
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stringstyle=\color{red}
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}
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% Cabeçalho e rodapé
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\pagestyle{fancy}
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\fancyhf{}
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\rhead{Sistemas Distribuídos}
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\lhead{Trabalho Prático}
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\rfoot{Página \thepage}
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\begin{document}
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% ============================================================
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% PÁGINA DE TÍTULO
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% ============================================================
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\begin{titlepage}
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\centering
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\vspace*{2cm}
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||||
{\LARGE\bfseries Licenciatura em Segurança Informática\\e Redes de Computadores\par}
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\vspace{1.5cm}
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||||
{\Large Unidade Curricular ``Sistemas Distribuídos''\par}
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\vspace{0.5cm}
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||||
{\large Ano letivo 2024/2025\par}
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||||
\vspace{2cm}
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||||
{\huge\bfseries Trabalho Prático\par}
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\vspace{0.5cm}
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||||
{\Large Simulação de Tráfego Urbano Distribuído\par}
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\vspace{2cm}
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||||
{\large\bfseries Realizado por:\par}
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||||
\vspace{0.5cm}
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||||
{\large
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||||
David Alves, número de aluno 8240231\\
|
||||
Leandro Afonso, número de aluno [A COMPLETAR]\\
|
||||
Gabriel Moreira, número de aluno [A COMPLETAR]
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||||
\par}
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||||
\vspace{1.5cm}
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||||
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||||
{\large\bfseries Docente da UC:\par}
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||||
\vspace{0.3cm}
|
||||
{\large Ronaldo Moreira Salles\par}
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||||
\vfill
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||||
{\large 8 de dezembro de 2024\par}
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||||
\end{titlepage}
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% ============================================================
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% ÍNDICE
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% ============================================================
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\tableofcontents
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\newpage
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% ============================================================
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% INTRODUÇÃO
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% ============================================================
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\section{Introdução}
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O presente trabalho tem como objetivo dotar os alunos com a capacidade de desenvolver uma aplicação distribuída em linguagem Java, simulando um sistema de tráfego urbano. O projeto é desenvolvido de modo a permitir avaliar e gerir as regras de controlo dos semáforos, tendo em conta diferentes cargas de tráfego.
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||||
A simulação implementa uma arquitetura de processos distribuídos que comunicam através de sockets TCP/IP, onde cada componente opera de forma autónoma enquanto contribui para o comportamento global do sistema. Este paradigma permite avaliar propriedades como escalabilidade, tolerância a falhas e sincronização distribuída em ambientes concorrentes.
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% ============================================================
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% O MODELO DE SIMULAÇÃO
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\section{O Modelo de Simulação}
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O sistema retrata uma malha três por três, tendo três pontos de entrada (E1, E2 e E3), cinco cruzamentos (de Cr1 a Cr5) e um ponto de saída (S). As arestas representam as ruas e podem ser de sentido único ou duplo. Cada cruzamento é um processo separado, responsável pela gestão local do tráfego através de semáforos independentes que controlam três direções (Sul, Este e Oeste). O ponto de saída recolhe as estatísticas finais dos veículos que terminam o seu percurso.
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\subsection{Geração de Veículos}
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O processo coordenador (\texttt{CoordinatorProcess}) atua como o gerador de veículos, colocando-os no percurso através dos pontos de entrada seguindo o modelo de \textbf{Poisson} ($\lambda$ configurável). A simulação modela assim a chegada de veículos de forma realista, semelhante ao tráfego real. Esta abordagem significa que o número total de veículos gerados varia entre execuções. Como alternativa, o sistema permite também configurar um modelo de chegadas fixas, onde os veículos chegam em intervalos constantes e previsíveis.
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\subsection{Características dos Veículos}
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Cada veículo criado tem a probabilidade de ser:
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\begin{itemize}
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\item \textbf{Mota} (20\%): Tempo de travessia = $0.5 \times$ tempo base
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\item \textbf{Carro} (60\%): Tempo de travessia = $1.0 \times$ tempo base
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||||
\item \textbf{Camião} (20\%): Tempo de travessia = $2.0 \times$ tempo base
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\end{itemize}
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||||
Cada veículo possui um identificador único e uma rota predefinida que determina o seu percurso completo até ao nó de saída. As rotas são atribuídas segundo a política de encaminhamento configurada:
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\begin{itemize}
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\item \textbf{Random}: Escolha aleatória entre todas as rotas possíveis
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\item \textbf{Shortest Path}: Seleção da rota com menor número de saltos
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\item \textbf{Least Congested}: Escolha da rota com menor congestionamento atual
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\end{itemize}
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\subsection{Modelo de Eventos Discretos (DES)}
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A simulação baseia-se num modelo de eventos discretos, onde cada cruzamento mantém uma fila de prioridade de eventos ordenados cronologicamente por timestamp. Os eventos incluem:
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\begin{itemize}
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\item Chegadas e partidas de veículos
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\item Mudanças de estado dos semáforos
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\item Atualizações de estatísticas
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\end{itemize}
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||||
Cada semáforo opera como uma thread independente, alternando entre os estados \textbf{GREEN} (verde) e \textbf{RED} (vermelho), gerindo uma fila FIFO de veículos que aguardam passagem. Quando um veículo atravessa um cruzamento, é enviado para o processo do próximo cruzamento indicado na sua rota, onde é adicionado à fila do semáforo correspondente à direção necessária.
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\subsection{Comunicação Distribuída}
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||||
A arquitetura distribuída permite que cada componente seja executado de forma independente. As comunicações são baseadas em sockets TCP/IP, com serialização das mensagens em JSON através da biblioteca \textbf{Gson}. Esta abordagem garante interoperabilidade e facilita a depuração do sistema.
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% ============================================================
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% ARQUITETURA DO SISTEMA E COMPONENTES
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% ============================================================
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\section{Arquitetura do Sistema e Componentes}
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Foi desenvolvido um diagrama que retrata a arquitetura do projeto, ilustrando a topologia da rede viária e as conexões entre os diversos processos.
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\subsection{Componentes Principais}
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\subsubsection{Coordenador (\texttt{CoordinatorProcess})}
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\begin{itemize}
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\item \textbf{Porta}: Coordenação central sem socket servidor próprio (atua como cliente)
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||||
\item \textbf{Função}: Geração de veículos, gestão do relógio global de simulação, injeção de carga nos pontos de entrada
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||||
\item \textbf{Responsabilidades}:
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\begin{itemize}
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||||
\item Implementação do modelo de Poisson para chegadas estocásticas
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||||
\item Seleção de rotas baseada na política configurada
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||||
\item Sincronização temporal da simulação
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\end{itemize}
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\end{itemize}
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\subsubsection{Processos de Cruzamento (\texttt{IntersectionProcess})}
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||||
Cada cruzamento mantém um \texttt{ServerSocket} dedicado que aceita ligações de múltiplos clientes simultaneamente, criando uma thread para cada ligação estabelecida:
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\begin{itemize}
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\item \textbf{Cr1}: Porta 8001
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||||
\item \textbf{Cr2}: Porta 8002
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||||
\item \textbf{Cr3}: Porta 8003
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||||
\item \textbf{Cr4}: Porta 8004
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||||
\item \textbf{Cr5}: Porta 8005
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||||
\end{itemize}
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||||
\textbf{Responsabilidades}:
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\begin{itemize}
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||||
\item Gestão local de semáforos (3 direções: Sul, Este, Oeste)
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||||
\item Processamento de eventos DES locais
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||||
\item Encaminhamento de veículos para o próximo destino
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||||
\item Reporte periódico de estatísticas ao Dashboard
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\end{itemize}
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\subsubsection{Nó de Saída (\texttt{ExitNodeProcess})}
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\begin{itemize}
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||||
\item \textbf{Porta}: 9001
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\item \textbf{Função}: Agregação final de métricas
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||||
\item \textbf{Responsabilidades}:
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\begin{itemize}
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||||
\item Cálculo do tempo total de permanência no sistema
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||||
\item Throughput global
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||||
\item Estatísticas agregadas por tipo de veículo
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\end{itemize}
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\end{itemize}
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\subsubsection{Servidor de Dashboard (\texttt{DashboardServer})}
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\begin{itemize}
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\item \textbf{Porta}: 9000
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\item \textbf{Função}: Monitorização centralizada e visualização em tempo real
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||||
\item \textbf{Responsabilidades}:
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\begin{itemize}
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||||
\item Agregação de estatísticas de todos os processos
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||||
\item Deteção de falhas através de heartbeats
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||||
\item Renderização da interface gráfica (JavaFX) ou CLI
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\end{itemize}
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\end{itemize}
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\subsection{Sincronização e Concorrência}
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||||
O \texttt{DashboardServer} implementa um sistema de agregação com \textbf{10 threads concorrentes} (thread pool) que processam atualizações de estatísticas vindas dos cinco cruzamentos. Utiliza um \texttt{ConcurrentHashMap} para armazenar métricas por cruzamento, permitindo leituras simultâneas enquanto recebe atualizações. O frontend é atualizado a cada \textbf{5 segundos}.
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||||
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||||
A sincronização entre os processos ocorre através de \textbf{comunicação assíncrona}, onde cada processo continua a sua execução local enquanto envia e recebe mensagens. Os semáforos dentro de cada cruzamento operam de forma autónoma com ciclos independentes. O dashboard identifica a ausência de heartbeats para detetar falhas de processos.
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% ============================================================
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% CLASSES E MÉTODOS
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% ============================================================
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\section{Classes e Métodos}
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O programa está organizado em diversos packages que contêm classes com responsabilidades distintas. Neste relatório são mencionadas as principais que sustentam o projeto, estando o resto da documentação apoiado em JavaDoc.
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\subsection{Package \texttt{sd.model}}
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\subsubsection{Classe \texttt{Vehicle}}
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||||
Representa cada veículo na simulação com os seguintes atributos:
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\begin{itemize}
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||||
\item \texttt{vehicleId}: Identificador único
|
||||
\item \texttt{vehicleType}: Tipo (MOTORCYCLE, CAR, TRUCK)
|
||||
\item \texttt{entryTime}: Timestamp de entrada no sistema
|
||||
\item \texttt{route}: Lista de nós que compõem o percurso completo
|
||||
\end{itemize}
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||||
\textbf{Métodos principais:}
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||||
\begin{itemize}
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||||
\item \texttt{advanceRoute()}: Avança para o próximo nó na rota
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||||
\item \texttt{getCurrentDestination()}: Obtém o próximo cruzamento
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||||
\item \texttt{addWaitingTime(double time)}: Acumula tempo de espera em filas
|
||||
\item \texttt{addCrossingTime(double time)}: Acumula tempo de travessia
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||||
\end{itemize}
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||||
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||||
\subsubsection{Classe \texttt{Intersection}}
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||||
Gere os cruzamentos, mantendo:
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||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Um mapa de semáforos por direção (\texttt{Map<Direction, TrafficLight>})
|
||||
\item Uma tabela de encaminhamento que mapeia destinos para direções específicas
|
||||
\end{itemize}
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||||
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||||
\textbf{Métodos principais:}
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||||
\begin{itemize}
|
||||
\item \texttt{configureRoute(String destination, Direction direction)}: Define a tabela de routing
|
||||
\item \texttt{receiveVehicle(Vehicle vehicle)}: Recebe veículos e coloca-os na fila do semáforo correspondente
|
||||
\item \texttt{getTrafficLight(Direction direction)}: Obtém o semáforo de uma direção específica
|
||||
\end{itemize}
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||||
\subsubsection{Classe \texttt{TrafficLight}}
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||||
Controla cada semáforo individualmente, utilizando locks (\texttt{ReentrantLock}) para garantir thread-safety.
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||||
\textbf{Métodos principais:}
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||||
\begin{itemize}
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||||
\item \texttt{addVehicle(Vehicle vehicle)}: Adiciona veículo à fila (FIFO)
|
||||
\item \texttt{removeVehicle()}: Remove veículo da fila (apenas quando verde)
|
||||
\item \texttt{changeState(TrafficLightState newState)}: Alterna entre GREEN e RED
|
||||
\item \texttt{getQueueSize()}: Retorna o tamanho atual da fila
|
||||
\end{itemize}
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||||
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||||
\subsubsection{Classe \texttt{Event} (no package \texttt{sd.des})}
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||||
Representa eventos discretos na simulação. Implementa \texttt{Comparable<Event>} para ordenação automática cronológica na fila de prioridade.
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||||
\textbf{Atributos:}
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||||
\begin{itemize}
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||||
\item \texttt{timestamp}: Momento em que o evento deve ocorrer
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||||
\item \texttt{eventType}: Tipo do evento (VEHICLE\_ARRIVAL, TRAFFIC\_LIGHT\_CHANGE, etc.)
|
||||
\item \texttt{associatedData}: Payload específico do evento
|
||||
\end{itemize}
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||||
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||||
\subsubsection{Classe \texttt{Message}}
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||||
Define a estrutura das mensagens trocadas entre processos.
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||||
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||||
\textbf{Atributos:}
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||||
\begin{itemize}
|
||||
\item \texttt{messageId}: Identificador único da mensagem
|
||||
\item \texttt{messageType}: Tipo da mensagem (VEHICLE\_TRANSFER, STATS\_UPDATE, etc.)
|
||||
\item \texttt{sourceNode}: Nó de origem
|
||||
\item \texttt{destinationNode}: Nó de destino
|
||||
\item \texttt{payload}: Conteúdo serializado em JSON
|
||||
\end{itemize}
|
||||
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||||
\subsection{Package \texttt{sd.coordinator}}
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||||
|
||||
\subsubsection{Classe \texttt{CoordinatorProcess}}
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||||
Conduz a simulação através do paradigma de eventos discretos distribuído.
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||||
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||||
\textbf{Responsabilidades:}
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||||
\begin{itemize}
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||||
\item Inicialização da topologia da rede
|
||||
\item Geração de veículos segundo distribuição de Poisson
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||||
\item Injeção de carga nos pontos de entrada (E1, E2, E3)
|
||||
\item Seleção de rotas com base na política configurada
|
||||
\end{itemize}
|
||||
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||||
\textbf{Métodos principais:}
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||||
\begin{itemize}
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||||
\item \texttt{initialize()}: Prepara o sistema, estabelece conexões com interseções
|
||||
\item \texttt{run()}: Loop principal de geração de veículos
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||||
\item \texttt{generateAndInjectVehicle()}: Cria um novo veículo e injeta-o num ponto de entrada
|
||||
\item \texttt{selectRouteForVehicle()}: Determina a rota com base na política ativa
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\subsubsection{Classe \texttt{SocketClient}}
|
||||
Facilita a comunicação de rede do lado do cliente.
|
||||
|
||||
\textbf{Métodos principais:}
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item \texttt{connect(String host, int port)}: Estabelece ligação TCP
|
||||
\item \texttt{send(Message message)}: Serializa e transmite mensagem
|
||||
\item \texttt{close()}: Encerra ligação e liberta recursos
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\subsection{Package \texttt{sd}}
|
||||
|
||||
\subsubsection{Classe \texttt{IntersectionProcess}}
|
||||
Representa um nó de processamento autónomo (Worker Node) na malha distribuída.
|
||||
|
||||
\textbf{Arquitetura híbrida:}
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item \textbf{Reativa (Network I/O)}: Threads dedicadas aceitam conexões TCP e injetam veículos nas filas
|
||||
\item \textbf{Proativa (DES Engine)}: Thread de processamento de eventos gere a lógica temporal
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\textbf{Métodos principais:}
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item \texttt{initialize()}: Carrega configurações, cria semáforos e rotas
|
||||
\item \texttt{startTrafficLightThreads()}: Inicia threads de controlo dos semáforos
|
||||
\item \texttt{startServerSocket()}: Aceita conexões de veículos de outros processos
|
||||
\item \texttt{sendVehicleToNextDestination(Vehicle vehicle)}: Encaminha veículos pela rede
|
||||
\item \texttt{reportStatistics()}: Envia métricas ao Dashboard periodicamente
|
||||
\item \texttt{shutdown()}: Encerra serviços e liberta recursos
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\subsection{Package \texttt{sd.util}}
|
||||
|
||||
\subsubsection{Classe \texttt{VehicleGenerator}}
|
||||
Responsável pela criação de veículos segundo o modelo de Poisson.
|
||||
|
||||
\textbf{Métodos principais:}
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||||
\begin{itemize}
|
||||
\item \texttt{generateVehicle()}: Cria veículo com tipo e rota selecionados aleatoriamente
|
||||
\item \texttt{getNextArrivalTime(double lambda)}: Calcula o momento da próxima chegada usando distribuição exponencial
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\subsubsection{Classe \texttt{StatisticsCollector}}
|
||||
Agrega métricas do sistema, rastreando veículos em trânsito e mantendo contadores globais.
|
||||
|
||||
\textbf{Métodos principais:}
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item \texttt{recordVehicleGeneration(Vehicle vehicle)}: Regista criação de veículo
|
||||
\item \texttt{recordVehicleArrival(Vehicle vehicle, String intersection)}: Regista chegada a cruzamento
|
||||
\item \texttt{recordVehicleDeparture(Vehicle vehicle, String intersection)}: Regista partida de cruzamento
|
||||
\item \texttt{recordVehicleCompletion(Vehicle vehicle)}: Regista conclusão do percurso
|
||||
\item \texttt{getStatistics()}: Retorna snapshot das métricas atuais
|
||||
\item \texttt{printStatistics()}: Gera relatórios com throughput, tempos médios, etc.
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\subsection{Package \texttt{sd.config}}
|
||||
|
||||
\subsubsection{Classe \texttt{SimulationConfig}}
|
||||
Carrega parâmetros do ficheiro \texttt{simulation.properties} (ou variantes \texttt{simulation-low.properties}, \texttt{simulation-medium.properties}, \texttt{simulation-high.properties}).
|
||||
|
||||
\textbf{Parâmetros configuráveis:}
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Duração da simulação
|
||||
\item Taxa de chegada $\lambda$ (lambda)
|
||||
\item Probabilidades de tipos de veículos
|
||||
\item Tempos de travessia base
|
||||
\item Tempos de ciclo dos semáforos
|
||||
\item Política de encaminhamento
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\subsection{Package \texttt{sd.routing}}
|
||||
|
||||
\subsubsection{Políticas de Encaminhamento}
|
||||
O sistema suporta três estratégias de seleção de rotas:
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||||
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item \texttt{RandomRouteSelector}: Escolha equiprovável entre todas as rotas disponíveis.
|
||||
\item \texttt{ShortestPathRouteSelector}: Seleção da rota com menor número de saltos (hops).
|
||||
\item \texttt{LeastCongestedRouteSelector}: Escolha da rota com menor congestionamento atual, baseada em feedback dos cruzamentos sobre tamanhos de filas.
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
% ============================================================
|
||||
% AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO DO SISTEMA
|
||||
% ============================================================
|
||||
\section{Avaliação do Desempenho do Sistema}
|
||||
|
||||
A avaliação do sistema baseia-se em métricas recolhidas pela classe \texttt{DashboardStatistics}, que monitoriza:
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Número de veículos gerados
|
||||
\item Número de veículos que completaram o percurso
|
||||
\item Taxa de conclusão (\%)
|
||||
\item Tempo médio no sistema (segundos)
|
||||
\item Tempo médio de espera acumulado em filas (segundos)
|
||||
\item Throughput (veículos/segundo)
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\subsection{Cenários de Carga}
|
||||
|
||||
Foram configurados três cenários de carga de tráfego, cada um executado 5 vezes para obter estatísticas fiáveis.
|
||||
|
||||
\subsubsection{Tráfego Leve (LOW LOAD)}
|
||||
\textbf{Configuração:} \texttt{simulation-low.properties} - $\lambda = 0.2$ veículos/segundo
|
||||
|
||||
\begin{table}[H]
|
||||
\centering
|
||||
\caption{Métricas de Desempenho - Tráfego Leve}
|
||||
\begin{tabular}{lrrrrr}
|
||||
\toprule
|
||||
\textbf{Métrica} & \textbf{Média} & \textbf{Desvio Padrão} & \textbf{IC 95\%} & \textbf{Mín} & \textbf{Máx} \\
|
||||
\midrule
|
||||
Veículos Gerados & 364.60 & 9.34 & [351.30, 377.90] & 350 & 373 \\
|
||||
Veículos Completados & 219.60 & 31.19 & [175.22, 263.98] & 187 & 263 \\
|
||||
Taxa de Conclusão (\%) & \textbf{60.38} & 9.71 & [46.57, 74.20] & 50.40 & 72.85 \\
|
||||
Tempo Médio no Sistema (s) & \textbf{33.04} & 7.41 & [22.50, 43.58] & 23.36 & 42.28 \\
|
||||
Tempo Médio de Espera (s) & 13.78 & 3.43 & [8.82, 18.73] & 9.72 & 17.53 \\
|
||||
\bottomrule
|
||||
\end{tabular}
|
||||
\end{table}
|
||||
|
||||
\textbf{Análise:} Com carga leve, a rede opera abaixo da capacidade sem congestionamento significativo. A taxa de conclusão superior a 60\% e o tempo médio no sistema de apenas 33 segundos demonstram que o sistema consegue processar eficientemente o tráfego quando a chegada de veículos é esparsa.
|
||||
|
||||
\subsubsection{Tráfego Moderado (MEDIUM LOAD)}
|
||||
\textbf{Configuração:} \texttt{simulation-medium.properties} - $\lambda = 0.5$ veículos/segundo
|
||||
|
||||
\begin{table}[H]
|
||||
\centering
|
||||
\caption{Métricas de Desempenho - Tráfego Moderado}
|
||||
\begin{tabular}{lrrrrr}
|
||||
\toprule
|
||||
\textbf{Métrica} & \textbf{Média} & \textbf{Desvio Padrão} & \textbf{IC 95\%} & \textbf{Mín} & \textbf{Máx} \\
|
||||
\midrule
|
||||
Veículos Gerados & 927.20 & 32.48 & [880.97, 973.43] & 886 & 954 \\
|
||||
Veículos Completados & 419.40 & 90.64 & [290.42, 548.38] & 312 & 535 \\
|
||||
Taxa de Conclusão (\%) & \textbf{45.23} & 9.64 & [31.50, 58.95] & 34.74 & 56.08 \\
|
||||
Tempo Médio no Sistema (s) & \textbf{44.48} & 6.81 & [34.79, 54.18] & 35.08 & 52.56 \\
|
||||
Tempo Médio de Espera (s) & 21.05 & 4.73 & [13.55, 28.56] & 14.60 & 25.60 \\
|
||||
\bottomrule
|
||||
\end{tabular}
|
||||
\end{table}
|
||||
|
||||
\textbf{Análise:} Com tráfego moderado, observa-se o início de congestionamento. A taxa de conclusão cai para 45\% e o tempo médio no sistema aumenta 34\% relativamente ao cenário leve. As filas começam a formar-se nos cruzamentos principais (Cr2 e Cr5).
|
||||
|
||||
\subsubsection{Tráfego Intenso (HIGH LOAD)}
|
||||
\textbf{Configuração:} \texttt{simulation-high.properties} - $\lambda = 1.0$ veículos/segundo
|
||||
|
||||
\begin{table}[H]
|
||||
\centering
|
||||
\caption{Métricas de Desempenho - Tráfego Intenso}
|
||||
\begin{tabular}{lrrrrr}
|
||||
\toprule
|
||||
\textbf{Métrica} & \textbf{Média} & \textbf{Desvio Padrão} & \textbf{IC 95\%} & \textbf{Mín} & \textbf{Máx} \\
|
||||
\midrule
|
||||
Veículos Gerados & 1813.80 & 41.93 & [1754.13, 1873.47] & 1782 & 1872 \\
|
||||
Veículos Completados & 651.00 & 354.20 & [146.96, 1155.04] & 179 & 953 \\
|
||||
Taxa de Conclusão (\%) & \textbf{35.92} & 19.44 & [8.25, 63.58] & 9.70 & 50.91 \\
|
||||
Tempo Médio no Sistema (s) & \textbf{60.15} & 6.17 & [51.38, 68.93] & 53.09 & 65.41 \\
|
||||
Tempo Médio de Espera (s) & 37.82 & 5.59 & [29.67, 45.96] & 31.51 & 44.58 \\
|
||||
\bottomrule
|
||||
\end{tabular}
|
||||
\end{table}
|
||||
|
||||
\textbf{Análise:} Com tráfego intenso, a rede aproxima-se da saturação. A taxa de conclusão cai para apenas 36\% com elevada variabilidade ($\sigma = 19.44\%$), indicando comportamento instável. O tempo médio no sistema atinge 60 segundos, mas o aspecto mais crítico é o tempo médio de espera de 37.82 segundos, representando 63\% do tempo total no sistema. A alta variabilidade sugere que o sistema está perto do colapso, com algumas execuções a atingir apenas 9.7\% de taxa de conclusão.
|
||||
|
||||
\subsection{Análise Comparativa}
|
||||
|
||||
\begin{table}[H]
|
||||
\centering
|
||||
\caption{Comparação entre Cenários de Carga}
|
||||
\begin{tabular}{lrrrr}
|
||||
\toprule
|
||||
\textbf{Cenário} & \textbf{$\lambda$ (v/s)} & \textbf{Taxa Conclusão (\%)} & \textbf{Tempo Sistema (s)} & \textbf{Tempo Espera (s)} \\
|
||||
\midrule
|
||||
Leve & 0.2 & 60.38 & 33.04 & 13.78 \\
|
||||
Moderado & 0.5 & 45.23 & 44.48 & 21.05 \\
|
||||
Intenso & 1.0 & 35.92 & 60.15 & 37.82 \\
|
||||
\bottomrule
|
||||
\end{tabular}
|
||||
\end{table}
|
||||
|
||||
\textbf{Observações:}
|
||||
\begin{enumerate}
|
||||
\item \textbf{Relação não-linear}: Dobrar a taxa de chegada ($0.2 \rightarrow 0.5$) reduz a taxa de conclusão em 25\%, mas quadruplicar ($0.2 \rightarrow 1.0$) reduz apenas 40\%, sugerindo efeitos de saturação.
|
||||
\item \textbf{Gargalos identificados}: Os cruzamentos Cr2 e Cr5 funcionam como pontos de convergência, acumulando os maiores tamanhos de fila.
|
||||
\item \textbf{Tempo de espera dominante}: Em carga intensa, 63\% do tempo no sistema é gasto em filas.
|
||||
\end{enumerate}
|
||||
|
||||
\subsection{Otimizações Testadas}
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||||
|
||||
\subsubsection{Configuração de Ciclos de Semáforos}
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||||
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||||
Foram testadas diferentes configurações de temporização:
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||||
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||||
\textbf{Ciclos Longos} (verde 60s, vermelho 5s):
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Maior vazão (throughput) por ciclo
|
||||
\item Aumento significativo da espera para direções em vermelho
|
||||
\item Adequado para tráfego unidirecional dominante
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\textbf{Ciclos Curtos} (verde 8-10s, vermelho 5s):
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Distribuição mais equitativa da capacidade
|
||||
\item Redução da espera máxima
|
||||
\item Perda de eficiência devido ao overhead de mudanças de estado
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\textbf{Ciclos Otimizados} (diferenciados por cruzamento):
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Cr2 e Cr5: verde 30-40s (pontos de convergência)
|
||||
\item Cr1, Cr3, Cr4: verde 15-20s (tráfego distribuído)
|
||||
\item Melhor compromisso entre throughput e equidade
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\subsubsection{Políticas de Encaminhamento}
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||||
|
||||
\textbf{Random}: Baseline - distribuição uniforme da carga mas sem otimização.
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||||
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||||
\textbf{Shortest Path}: Minimiza latência individual mas pode criar hotspots nos caminhos mais curtos.
|
||||
|
||||
\textbf{Least Congested}: Balanceamento dinâmico da carga, requer feedback em tempo real dos cruzamentos. Reduz congestionamento mas pode aumentar latência individual ao escolher caminhos mais longos.
|
||||
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% ============================================================
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||||
% DASHBOARD
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||||
% ============================================================
|
||||
\section{Dashboard}
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||||
O sistema de monitorização foi implementado utilizando \textbf{JavaFX} para a interface gráfica, fornecendo visualização em tempo real do estado da simulação.
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||||
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||||
\subsection{Características Principais}
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||||
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||||
\subsubsection{Interface Gráfica}
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||||
\textbf{Estatísticas Globais}: Painel superior com métricas agregadas do sistema
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Veículos gerados vs. completados
|
||||
\item Taxa de conclusão em tempo real
|
||||
\item Throughput atual
|
||||
\item Tempo médio no sistema
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\textbf{Tabelas Dinâmicas}:
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||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Estatísticas por tipo de veículo (Mota, Carro, Camião)
|
||||
\item Métricas por interseção (Cr1-Cr5)
|
||||
\item Tamanhos de fila por direção
|
||||
\item Estados dos semáforos (cores indicativas)
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\textbf{Controlos de Simulação}:
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||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Botão \textbf{Start}: Inicia todos os processos distribuídos
|
||||
\item Botão \textbf{Stop}: Termina a simulação graciosamente
|
||||
\item Indicador de estado do sistema
|
||||
\item Heartbeat visual para cada processo
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\subsubsection{Arquitetura de Concorrência}
|
||||
|
||||
O \texttt{DashboardServer} utiliza:
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item \textbf{Thread Pool} com 10 threads concorrentes para processar atualizações
|
||||
\item \texttt{ConcurrentHashMap} para armazenamento thread-safe de métricas
|
||||
\item \texttt{ScheduledExecutorService} para atualizações periódicas da UI (intervalo de 5 segundos)
|
||||
\item \texttt{Platform.runLater()} para marshalling seguro de atualizações para a UI thread do JavaFX
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\subsubsection{Deteção de Falhas}
|
||||
|
||||
O sistema implementa monitorização de saúde através de:
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item \textbf{Heartbeats}: Cada processo envia sinais periódicos (intervalo configurável)
|
||||
\item \textbf{Timeout de conexão}: Identifica processos não-responsivos
|
||||
\item \textbf{Indicadores visuais}: Marcação a vermelho de nós com falhas
|
||||
\item \textbf{Logs de eventos}: Registo de todas as anomalias detetadas
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\subsection{Análise em Batch}
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||||
|
||||
O sistema inclui uma ferramenta de análise estatística (\texttt{MultiRunAnalyzer}) que:
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Executa múltiplas simulações automaticamente
|
||||
\item Calcula médias, medianas, desvios padrão e intervalos de confiança (95\%)
|
||||
\item Gera relatórios em formato texto e CSV
|
||||
\item Permite comparação entre diferentes configurações
|
||||
\end{itemize}
|
||||
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||||
% ============================================================
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||||
% CONCLUSÃO
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% ============================================================
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||||
\section{Conclusão}
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||||
O trabalho desenvolvido demonstra a implementação bem-sucedida de um sistema distribuído para simulação de tráfego urbano, cumprindo os objetivos pedagógicos da unidade curricular.
|
||||
|
||||
\subsection{Principais Conquistas}
|
||||
|
||||
\begin{enumerate}
|
||||
\item \textbf{Arquitetura Distribuída Robusta}: Implementação de comunicação assíncrona entre processos autónomos através de sockets TCP/IP, com serialização JSON garantindo interoperabilidade.
|
||||
|
||||
\item \textbf{Modelo de Simulação Realista}: Utilização do modelo de eventos discretos (DES) com distribuição de Poisson para chegadas de veículos, aproximando-se de padrões de tráfego reais.
|
||||
|
||||
\item \textbf{Escalabilidade Demonstrada}: O sistema mantém-se funcional desde tráfego leve ($\lambda=0.2$) até tráfego intenso ($\lambda=1.0$), embora com degradação expectável de desempenho em saturação.
|
||||
|
||||
\item \textbf{Monitorização Abrangente}: Dashboard com visualização em tempo real e capacidade de análise estatística multi-execução, permitindo avaliação rigorosa do desempenho.
|
||||
|
||||
\item \textbf{Políticas de Encaminhamento Adaptativas}: Implementação de três estratégias distintas (Random, Shortest Path, Least Congested) demonstrando flexibilidade arquitetural.
|
||||
\end{enumerate}
|
||||
|
||||
\subsection{Aprendizagens}
|
||||
|
||||
\begin{itemize}
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||||
\item \textbf{Sincronização Distribuída}: Gestão da complexidade inerente à coordenação de múltiplos processos autónomos sem relógio global centralizado.
|
||||
|
||||
\item \textbf{Concorrência e Thread-Safety}: Utilização apropriada de locks, estruturas de dados concorrentes e thread pools para garantir correção em ambiente multi-threaded.
|
||||
|
||||
\item \textbf{Trade-offs de Desempenho}: Compreensão das relações não-lineares entre carga de entrada, throughput e latência, especialmente em aproximação à saturação.
|
||||
|
||||
\item \textbf{Análise Quantitativa}: Aplicação de métodos estatísticos (intervalos de confiança, análise de variância) para avaliação rigorosa de sistemas estocásticos.
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\subsection{Limitações e Trabalho Futuro}
|
||||
|
||||
\textbf{Limitações identificadas:}
|
||||
\begin{itemize}
|
||||
\item Rotas estáticas: Veículos não podem desviar-se em resposta a congestionamento dinâmico
|
||||
\item Capacidade infinita de filas: Sistema não modela bloqueios físicos por falta de espaço
|
||||
\item Ausência de prioridades: Todos os veículos são tratados igualmente (sem veículos de emergência)
|
||||
\item Modelo de semáforos simplificado: Não considera fases de amarelo ou coordenação entre cruzamentos adjacentes
|
||||
\end{itemize}
|
||||
|
||||
\textbf{Melhorias propostas:}
|
||||
\begin{enumerate}
|
||||
\item Implementação de encaminhamento adaptativo baseado em aprendizagem por reforço
|
||||
\item Modelação de capacidades finitas com backpressure entre cruzamentos
|
||||
\item Coordenação de semáforos através de ``ondas verdes'' para corredores prioritários
|
||||
\item Integração de eventos externos (acidentes, obras, eventos especiais)
|
||||
\item Visualização 3D da malha viária com animação de veículos em movimento
|
||||
\end{enumerate}
|
||||
|
||||
\subsection{Conclusão Final}
|
||||
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||||
O projeto cumpre integralmente os requisitos da unidade curricular, demonstrando competências na conceção, implementação e avaliação de sistemas distribuídos. Os resultados quantitativos obtidos através das análises multi-execução fornecem insights valiosos sobre o comportamento do sistema sob diferentes condições de carga, validando a abordagem arquitetural adotada.
|
||||
|
||||
A experiência adquirida na resolução de desafios de sincronização, gestão de concorrência e análise de desempenho constitui uma base sólida para o desenvolvimento de sistemas distribuídos de maior complexidade em contextos profissionais futuros.
|
||||
|
||||
% ============================================================
|
||||
% BIBLIOGRAFIA
|
||||
% ============================================================
|
||||
\begin{thebibliography}{9}
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Tanenbaum, A. S., \& Van Steen, M. (2017).
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Pearson.
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Coulouris, G., Dollimore, J., Kindberg, T., \& Blair, G. (2011).
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\textit{Distributed Systems: Concepts and Design} (5th ed.).
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Banks, J., Carson, J. S., Nelson, B. L., \& Nicol, D. M. (2009).
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Pearson.
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\textit{Java Platform, Standard Edition Documentation} (Version 17).
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\url{https://docs.oracle.com/en/java/javase/17/}
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Goetz, B., Peierls, T., Bloch, J., Bowbeer, J., Holmes, D., \& Lea, D. (2006).
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\textit{Java Concurrency in Practice}.
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Addison-Wesley.
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\bibitem{oracle2024javafx}
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Oracle. (2024).
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\textit{JavaFX Documentation} (Version 17).
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\url{https://openjfx.io/javadoc/17/}
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\bibitem{google2024gson}
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Google. (2024).
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\textit{Gson User Guide}.
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\url{https://github.com/google/gson/blob/master/UserGuide.md}
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Law, A. M., \& Kelton, W. D. (2000).
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\textit{Simulation Modeling and Analysis} (3rd ed.).
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McGraw-Hill.
|
||||
|
||||
\end{thebibliography}
|
||||
|
||||
\vspace{1cm}
|
||||
\noindent\textbf{Nota:} Este relatório foi elaborado com base na análise do código-fonte do projeto e nos resultados experimentais obtidos através de múltiplas execuções da simulação. Todos os valores estatísticos apresentados foram extraídos dos ficheiros de análise gerados pelo sistema (\texttt{analysis/LOW\_LOAD\_*.txt}, \texttt{analysis/MEDIUM\_LOAD\_*.txt}, \texttt{analysis/HIGH\_LOAD\_*.txt}).
|
||||
|
||||
\end{document}
|
||||
6
main/analysis/HIGH_LOAD_20251208-082040.csv
Normal file
6
main/analysis/HIGH_LOAD_20251208-082040.csv
Normal file
@@ -0,0 +1,6 @@
|
||||
Execução,VeículosGerados,VeículosCompletados,TaxaConclusão,TempoMédioSistema,TempoMédioEspera,TempoMínimoSistema,TempoMáximoSistema
|
||||
1,1836,348,18.95,75.91,72.28,37.96,151.82
|
||||
2,1728,663,38.37,52.10,49.52,26.05,104.21
|
||||
3,1747,539,30.85,116.39,112.54,58.19,232.78
|
||||
4,1769,149,8.42,89.64,85.89,44.82,179.29
|
||||
5,1827,1097,60.04,90.49,86.93,45.25,180.98
|
||||
|
215
main/analysis/HIGH_LOAD_20251208-082040.txt
Normal file
215
main/analysis/HIGH_LOAD_20251208-082040.txt
Normal file
@@ -0,0 +1,215 @@
|
||||
================================================================================
|
||||
ANÁLISE ESTATÍSTICA MULTI-EXECUÇÃO
|
||||
================================================================================
|
||||
Configuração: simulation-high.properties
|
||||
Número de Execuções: 5
|
||||
Data da Análise: 2025-12-08 08:20:40
|
||||
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
MÉTRICAS GLOBAIS
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
Veículos Gerados:
|
||||
Média: 1781.40 Desvio Padrão: 48.09
|
||||
Mediana: 1769.00 IC 95%: [1712.97, 1849.83]
|
||||
Mín: 1728.00 Máx: 1836.00
|
||||
|
||||
Veículos Completados:
|
||||
Média: 559.20 Desvio Padrão: 358.22
|
||||
Mediana: 539.00 IC 95%: [49.44, 1068.96]
|
||||
Mín: 149.00 Máx: 1097.00
|
||||
|
||||
Taxa de Conclusão (%):
|
||||
Média: 31.33 Desvio Padrão: 19.70
|
||||
Mediana: 30.85 IC 95%: [3.30, 59.36]
|
||||
Mín: 8.42 Máx: 60.04
|
||||
|
||||
Tempo Médio no Sistema (segundos):
|
||||
Média: 84.91 Desvio Padrão: 23.46
|
||||
Mediana: 89.64 IC 95%: [51.52, 118.29]
|
||||
Mín: 52.10 Máx: 116.39
|
||||
|
||||
Tempo Médio de Espera (segundos):
|
||||
Média: 81.43 Desvio Padrão: 23.02
|
||||
Mediana: 85.89 IC 95%: [48.68, 114.19]
|
||||
Mín: 49.52 Máx: 112.54
|
||||
|
||||
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
ANÁLISE POR TIPO DE VEÍCULO
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
--- BIKE ---
|
||||
Contagem de Veículos:
|
||||
Média: 111.60 Desvio Padrão: 69.43
|
||||
Mediana: 105.00 IC 95%: [12.80, 210.40]
|
||||
Mín: 29.00 Máx: 215.00
|
||||
|
||||
Tempo Médio no Sistema (segundos): Sem dados
|
||||
|
||||
Tempo Médio de Espera (segundos):
|
||||
Média: 78.89 Desvio Padrão: 20.87
|
||||
Mediana: 89.97 IC 95%: [49.20, 108.59]
|
||||
Mín: 49.27 Máx: 98.23
|
||||
|
||||
|
||||
--- LIGHT ---
|
||||
Contagem de Veículos:
|
||||
Média: 333.80 Desvio Padrão: 221.25
|
||||
Mediana: 332.00 IC 95%: [18.95, 648.65]
|
||||
Mín: 90.00 Máx: 669.00
|
||||
|
||||
Tempo Médio no Sistema (segundos): Sem dados
|
||||
|
||||
Tempo Médio de Espera (segundos):
|
||||
Média: 83.83 Desvio Padrão: 24.74
|
||||
Mediana: 86.14 IC 95%: [48.63, 119.03]
|
||||
Mín: 51.94 Máx: 120.26
|
||||
|
||||
|
||||
--- HEAVY ---
|
||||
Contagem de Veículos:
|
||||
Média: 113.80 Desvio Padrão: 68.36
|
||||
Mediana: 102.00 IC 95%: [16.53, 211.07]
|
||||
Mín: 30.00 Máx: 213.00
|
||||
|
||||
Tempo Médio no Sistema (segundos): Sem dados
|
||||
|
||||
Tempo Médio de Espera (segundos):
|
||||
Média: 76.79 Desvio Padrão: 21.46
|
||||
Mediana: 81.20 IC 95%: [46.26, 107.33]
|
||||
Mín: 43.10 Máx: 102.14
|
||||
|
||||
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
ANÁLISE POR INTERSEÇÃO
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
--- Cr1 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila:
|
||||
Média: 0.20 Desvio Padrão: 0.45
|
||||
Mediana: 0.00 IC 95%: [-0.44, 0.84]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 1.00
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila:
|
||||
Média: 0.20 Desvio Padrão: 0.45
|
||||
Mediana: 0.00 IC 95%: [-0.44, 0.84]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 1.00
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 221.40 Desvio Padrão: 226.21
|
||||
Mediana: 128.00 IC 95%: [-100.50, 543.30]
|
||||
Mín: 61.00 Máx: 616.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- Cr2 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila:
|
||||
Média: 3.60 Desvio Padrão: 5.90
|
||||
Mediana: 2.00 IC 95%: [-4.79, 11.99]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 14.00
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila:
|
||||
Média: 3.60 Desvio Padrão: 5.90
|
||||
Mediana: 2.00 IC 95%: [-4.79, 11.99]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 14.00
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 228.60 Desvio Padrão: 211.41
|
||||
Mediana: 126.00 IC 95%: [-72.24, 529.44]
|
||||
Mín: 93.00 Máx: 593.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- Cr3 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila:
|
||||
Média: 1.20 Desvio Padrão: 2.68
|
||||
Mediana: 0.00 IC 95%: [-2.62, 5.02]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 6.00
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila:
|
||||
Média: 1.20 Desvio Padrão: 2.68
|
||||
Mediana: 0.00 IC 95%: [-2.62, 5.02]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 6.00
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 263.80 Desvio Padrão: 240.18
|
||||
Mediana: 128.00 IC 95%: [-77.98, 605.58]
|
||||
Mín: 57.00 Máx: 604.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- Cr4 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila:
|
||||
Média: 0.60 Desvio Padrão: 0.89
|
||||
Mediana: 0.00 IC 95%: [-0.67, 1.87]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 2.00
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila:
|
||||
Média: 0.60 Desvio Padrão: 0.89
|
||||
Mediana: 0.00 IC 95%: [-0.67, 1.87]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 2.00
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 95.00 Desvio Padrão: 78.43
|
||||
Mediana: 62.00 IC 95%: [-16.60, 206.60]
|
||||
Mín: 43.00 Máx: 231.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- Cr5 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila:
|
||||
Média: 2.80 Desvio Padrão: 3.63
|
||||
Mediana: 1.00 IC 95%: [-2.37, 7.97]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 9.00
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila:
|
||||
Média: 2.80 Desvio Padrão: 3.63
|
||||
Mediana: 1.00 IC 95%: [-2.37, 7.97]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 9.00
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 207.60 Desvio Padrão: 166.31
|
||||
Mediana: 139.00 IC 95%: [-29.06, 444.26]
|
||||
Mín: 76.00 Máx: 493.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- ExitNode ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila: Sem dados
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila: Sem dados
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 559.20 Desvio Padrão: 358.22
|
||||
Mediana: 539.00 IC 95%: [49.44, 1068.96]
|
||||
Mín: 149.00 Máx: 1097.00
|
||||
|
||||
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
RESUMOS INDIVIDUAIS DAS EXECUÇÕES
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
Execução #1 [simulation-high.properties]:
|
||||
Gerados: 1836, Completados: 348 (19.0%)
|
||||
Tempo Médio no Sistema: 75.91s
|
||||
Tempo Médio de Espera: 72.28s
|
||||
|
||||
Execução #2 [simulation-high.properties]:
|
||||
Gerados: 1728, Completados: 663 (38.4%)
|
||||
Tempo Médio no Sistema: 52.10s
|
||||
Tempo Médio de Espera: 49.52s
|
||||
|
||||
Execução #3 [simulation-high.properties]:
|
||||
Gerados: 1747, Completados: 539 (30.9%)
|
||||
Tempo Médio no Sistema: 116.39s
|
||||
Tempo Médio de Espera: 112.54s
|
||||
|
||||
Execução #4 [simulation-high.properties]:
|
||||
Gerados: 1769, Completados: 149 (8.4%)
|
||||
Tempo Médio no Sistema: 89.64s
|
||||
Tempo Médio de Espera: 85.89s
|
||||
|
||||
Execução #5 [simulation-high.properties]:
|
||||
Gerados: 1827, Completados: 1097 (60.0%)
|
||||
Tempo Médio no Sistema: 90.49s
|
||||
Tempo Médio de Espera: 86.93s
|
||||
|
||||
================================================================================
|
||||
FIM DO RELATÓRIO
|
||||
================================================================================
|
||||
5
main/analysis/LOW_LOAD_20251208-081357.csv
Normal file
5
main/analysis/LOW_LOAD_20251208-081357.csv
Normal file
@@ -0,0 +1,5 @@
|
||||
Execução,VeículosGerados,VeículosCompletados,TaxaConclusão,TempoMédioSistema,TempoMédioEspera,TempoMínimoSistema,TempoMáximoSistema
|
||||
1,354,228,64.41,40.36,36.75,20.18,80.72
|
||||
2,373,261,69.97,40.61,36.87,20.30,81.21
|
||||
3,353,235,66.57,32.63,29.04,16.32,65.27
|
||||
4,350,269,76.86,37.39,33.42,18.70,74.78
|
||||
|
204
main/analysis/LOW_LOAD_20251208-081357.txt
Normal file
204
main/analysis/LOW_LOAD_20251208-081357.txt
Normal file
@@ -0,0 +1,204 @@
|
||||
================================================================================
|
||||
ANÁLISE ESTATÍSTICA MULTI-EXECUÇÃO
|
||||
================================================================================
|
||||
Configuração: simulation-low.properties
|
||||
Número de Execuções: 4
|
||||
Data da Análise: 2025-12-08 08:13:57
|
||||
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
MÉTRICAS GLOBAIS
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
Veículos Gerados:
|
||||
Média: 357.50 Desvio Padrão: 10.47
|
||||
Mediana: 353.50 IC 95%: [340.84, 374.16]
|
||||
Mín: 350.00 Máx: 373.00
|
||||
|
||||
Veículos Completados:
|
||||
Média: 248.25 Desvio Padrão: 19.82
|
||||
Mediana: 248.00 IC 95%: [216.71, 279.79]
|
||||
Mín: 228.00 Máx: 269.00
|
||||
|
||||
Taxa de Conclusão (%):
|
||||
Média: 69.45 Desvio Padrão: 5.44
|
||||
Mediana: 68.27 IC 95%: [60.79, 78.11]
|
||||
Mín: 64.41 Máx: 76.86
|
||||
|
||||
Tempo Médio no Sistema (segundos):
|
||||
Média: 37.75 Desvio Padrão: 3.71
|
||||
Mediana: 38.87 IC 95%: [31.85, 43.65]
|
||||
Mín: 32.63 Máx: 40.61
|
||||
|
||||
Tempo Médio de Espera (segundos):
|
||||
Média: 34.02 Desvio Padrão: 3.68
|
||||
Mediana: 35.08 IC 95%: [28.16, 39.88]
|
||||
Mín: 29.04 Máx: 36.87
|
||||
|
||||
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
ANÁLISE POR TIPO DE VEÍCULO
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
--- BIKE ---
|
||||
Contagem de Veículos:
|
||||
Média: 52.25 Desvio Padrão: 8.58
|
||||
Mediana: 54.50 IC 95%: [38.60, 65.90]
|
||||
Mín: 40.00 Máx: 60.00
|
||||
|
||||
Tempo Médio no Sistema (segundos): Sem dados
|
||||
|
||||
Tempo Médio de Espera (segundos):
|
||||
Média: 43.39 Desvio Padrão: 19.65
|
||||
Mediana: 39.45 IC 95%: [12.12, 74.65]
|
||||
Mín: 25.04 Máx: 69.63
|
||||
|
||||
|
||||
--- LIGHT ---
|
||||
Contagem de Veículos:
|
||||
Média: 151.25 Desvio Padrão: 8.34
|
||||
Mediana: 152.50 IC 95%: [137.98, 164.52]
|
||||
Mín: 141.00 Máx: 159.00
|
||||
|
||||
Tempo Médio no Sistema (segundos): Sem dados
|
||||
|
||||
Tempo Médio de Espera (segundos):
|
||||
Média: 28.92 Desvio Padrão: 5.34
|
||||
Mediana: 28.76 IC 95%: [20.43, 37.42]
|
||||
Mín: 23.35 Máx: 34.82
|
||||
|
||||
|
||||
--- HEAVY ---
|
||||
Contagem de Veículos:
|
||||
Média: 44.75 Desvio Padrão: 6.29
|
||||
Mediana: 44.00 IC 95%: [34.74, 54.76]
|
||||
Mín: 39.00 Máx: 52.00
|
||||
|
||||
Tempo Médio no Sistema (segundos): Sem dados
|
||||
|
||||
Tempo Médio de Espera (segundos):
|
||||
Média: 43.02 Desvio Padrão: 13.73
|
||||
Mediana: 47.91 IC 95%: [21.18, 64.86]
|
||||
Mín: 22.83 Máx: 53.43
|
||||
|
||||
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
ANÁLISE POR INTERSEÇÃO
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
--- Cr1 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila:
|
||||
Média: 0.25 Desvio Padrão: 0.50
|
||||
Mediana: 0.00 IC 95%: [-0.55, 1.05]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 1.00
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila:
|
||||
Média: 0.25 Desvio Padrão: 0.50
|
||||
Mediana: 0.00 IC 95%: [-0.55, 1.05]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 1.00
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 105.50 Desvio Padrão: 10.66
|
||||
Mediana: 103.50 IC 95%: [88.54, 122.46]
|
||||
Mín: 95.00 Máx: 120.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- Cr2 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila:
|
||||
Média: 1.75 Desvio Padrão: 2.87
|
||||
Mediana: 0.50 IC 95%: [-2.82, 6.32]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 6.00
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila:
|
||||
Média: 1.75 Desvio Padrão: 2.87
|
||||
Mediana: 0.50 IC 95%: [-2.82, 6.32]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 6.00
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 119.00 Desvio Padrão: 11.17
|
||||
Mediana: 122.50 IC 95%: [101.24, 136.76]
|
||||
Mín: 103.00 Máx: 128.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- Cr3 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila: Sem dados
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila: Sem dados
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 114.75 Desvio Padrão: 15.88
|
||||
Mediana: 119.00 IC 95%: [89.48, 140.02]
|
||||
Mín: 93.00 Máx: 128.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- Cr4 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila:
|
||||
Média: 1.25 Desvio Padrão: 0.50
|
||||
Mediana: 1.00 IC 95%: [0.45, 2.05]
|
||||
Mín: 1.00 Máx: 2.00
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila:
|
||||
Média: 1.25 Desvio Padrão: 0.50
|
||||
Mediana: 1.00 IC 95%: [0.45, 2.05]
|
||||
Mín: 1.00 Máx: 2.00
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 63.00 Desvio Padrão: 11.75
|
||||
Mediana: 62.00 IC 95%: [44.31, 81.69]
|
||||
Mín: 50.00 Máx: 78.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- Cr5 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila:
|
||||
Média: 4.50 Desvio Padrão: 2.89
|
||||
Mediana: 4.50 IC 95%: [-0.09, 9.09]
|
||||
Mín: 1.00 Máx: 8.00
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila:
|
||||
Média: 4.50 Desvio Padrão: 2.89
|
||||
Mediana: 4.50 IC 95%: [-0.09, 9.09]
|
||||
Mín: 1.00 Máx: 8.00
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 123.00 Desvio Padrão: 24.18
|
||||
Mediana: 116.50 IC 95%: [84.53, 161.47]
|
||||
Mín: 103.00 Máx: 156.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- ExitNode ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila: Sem dados
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila: Sem dados
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 248.25 Desvio Padrão: 19.82
|
||||
Mediana: 248.00 IC 95%: [216.71, 279.79]
|
||||
Mín: 228.00 Máx: 269.00
|
||||
|
||||
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
RESUMOS INDIVIDUAIS DAS EXECUÇÕES
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
Execução #1 [simulation-low.properties]:
|
||||
Gerados: 354, Completados: 228 (64.4%)
|
||||
Tempo Médio no Sistema: 40.36s
|
||||
Tempo Médio de Espera: 36.75s
|
||||
|
||||
Execução #2 [simulation-low.properties]:
|
||||
Gerados: 373, Completados: 261 (70.0%)
|
||||
Tempo Médio no Sistema: 40.61s
|
||||
Tempo Médio de Espera: 36.87s
|
||||
|
||||
Execução #3 [simulation-low.properties]:
|
||||
Gerados: 353, Completados: 235 (66.6%)
|
||||
Tempo Médio no Sistema: 32.63s
|
||||
Tempo Médio de Espera: 29.04s
|
||||
|
||||
Execução #4 [simulation-low.properties]:
|
||||
Gerados: 350, Completados: 269 (76.9%)
|
||||
Tempo Médio no Sistema: 37.39s
|
||||
Tempo Médio de Espera: 33.42s
|
||||
|
||||
================================================================================
|
||||
FIM DO RELATÓRIO
|
||||
================================================================================
|
||||
6
main/analysis/LOW_LOAD_20251208-081933.csv
Normal file
6
main/analysis/LOW_LOAD_20251208-081933.csv
Normal file
@@ -0,0 +1,6 @@
|
||||
Execução,VeículosGerados,VeículosCompletados,TaxaConclusão,TempoMédioSistema,TempoMédioEspera,TempoMínimoSistema,TempoMáximoSistema
|
||||
1,368,329,89.40,78.34,74.19,39.17,156.67
|
||||
2,368,218,59.24,60.44,56.64,30.22,120.89
|
||||
3,349,235,67.34,53.51,49.44,26.76,107.03
|
||||
4,332,243,73.19,69.63,65.50,34.82,139.27
|
||||
5,322,221,68.63,47.52,43.77,23.76,95.05
|
||||
|
215
main/analysis/LOW_LOAD_20251208-081933.txt
Normal file
215
main/analysis/LOW_LOAD_20251208-081933.txt
Normal file
@@ -0,0 +1,215 @@
|
||||
================================================================================
|
||||
ANÁLISE ESTATÍSTICA MULTI-EXECUÇÃO
|
||||
================================================================================
|
||||
Configuração: simulation-low.properties
|
||||
Número de Execuções: 5
|
||||
Data da Análise: 2025-12-08 08:19:33
|
||||
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
MÉTRICAS GLOBAIS
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
Veículos Gerados:
|
||||
Média: 347.80 Desvio Padrão: 20.81
|
||||
Mediana: 349.00 IC 95%: [318.18, 377.42]
|
||||
Mín: 322.00 Máx: 368.00
|
||||
|
||||
Veículos Completados:
|
||||
Média: 249.20 Desvio Padrão: 45.76
|
||||
Mediana: 235.00 IC 95%: [184.08, 314.32]
|
||||
Mín: 218.00 Máx: 329.00
|
||||
|
||||
Taxa de Conclusão (%):
|
||||
Média: 71.56 Desvio Padrão: 11.17
|
||||
Mediana: 68.63 IC 95%: [55.66, 87.46]
|
||||
Mín: 59.24 Máx: 89.40
|
||||
|
||||
Tempo Médio no Sistema (segundos):
|
||||
Média: 61.89 Desvio Padrão: 12.34
|
||||
Mediana: 60.44 IC 95%: [44.33, 79.45]
|
||||
Mín: 47.52 Máx: 78.34
|
||||
|
||||
Tempo Médio de Espera (segundos):
|
||||
Média: 57.91 Desvio Padrão: 12.21
|
||||
Mediana: 56.64 IC 95%: [40.54, 75.28]
|
||||
Mín: 43.77 Máx: 74.19
|
||||
|
||||
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
ANÁLISE POR TIPO DE VEÍCULO
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
--- BIKE ---
|
||||
Contagem de Veículos:
|
||||
Média: 48.20 Desvio Padrão: 12.38
|
||||
Mediana: 47.00 IC 95%: [30.59, 65.81]
|
||||
Mín: 36.00 Máx: 68.00
|
||||
|
||||
Tempo Médio no Sistema (segundos): Sem dados
|
||||
|
||||
Tempo Médio de Espera (segundos):
|
||||
Média: 51.22 Desvio Padrão: 16.62
|
||||
Mediana: 46.02 IC 95%: [27.56, 74.87]
|
||||
Mín: 40.06 Máx: 80.31
|
||||
|
||||
|
||||
--- LIGHT ---
|
||||
Contagem de Veículos:
|
||||
Média: 151.00 Desvio Padrão: 22.64
|
||||
Mediana: 146.00 IC 95%: [118.78, 183.22]
|
||||
Mín: 133.00 Máx: 189.00
|
||||
|
||||
Tempo Médio no Sistema (segundos): Sem dados
|
||||
|
||||
Tempo Médio de Espera (segundos):
|
||||
Média: 58.33 Desvio Padrão: 11.58
|
||||
Mediana: 53.58 IC 95%: [41.85, 74.80]
|
||||
Mín: 45.31 Máx: 74.17
|
||||
|
||||
|
||||
--- HEAVY ---
|
||||
Contagem de Veículos:
|
||||
Média: 50.00 Desvio Padrão: 13.77
|
||||
Mediana: 47.00 IC 95%: [30.41, 69.59]
|
||||
Mín: 35.00 Máx: 72.00
|
||||
|
||||
Tempo Médio no Sistema (segundos): Sem dados
|
||||
|
||||
Tempo Médio de Espera (segundos):
|
||||
Média: 60.73 Desvio Padrão: 34.92
|
||||
Mediana: 44.79 IC 95%: [11.04, 110.42]
|
||||
Mín: 40.26 Máx: 122.51
|
||||
|
||||
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
ANÁLISE POR INTERSEÇÃO
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
--- Cr1 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila:
|
||||
Média: 5.00 Desvio Padrão: 4.47
|
||||
Mediana: 4.00 IC 95%: [-1.36, 11.36]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 12.00
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila:
|
||||
Média: 5.00 Desvio Padrão: 4.47
|
||||
Mediana: 4.00 IC 95%: [-1.36, 11.36]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 12.00
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 87.00 Desvio Padrão: 29.01
|
||||
Mediana: 93.00 IC 95%: [45.72, 128.28]
|
||||
Mín: 56.00 Máx: 123.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- Cr2 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila:
|
||||
Média: 0.20 Desvio Padrão: 0.45
|
||||
Mediana: 0.00 IC 95%: [-0.44, 0.84]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 1.00
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila:
|
||||
Média: 0.20 Desvio Padrão: 0.45
|
||||
Mediana: 0.00 IC 95%: [-0.44, 0.84]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 1.00
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 95.20 Desvio Padrão: 24.86
|
||||
Mediana: 100.00 IC 95%: [59.82, 130.58]
|
||||
Mín: 61.00 Máx: 125.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- Cr3 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila:
|
||||
Média: 0.20 Desvio Padrão: 0.45
|
||||
Mediana: 0.00 IC 95%: [-0.44, 0.84]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 1.00
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila:
|
||||
Média: 0.20 Desvio Padrão: 0.45
|
||||
Mediana: 0.00 IC 95%: [-0.44, 0.84]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 1.00
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 91.40 Desvio Padrão: 28.68
|
||||
Mediana: 103.00 IC 95%: [50.58, 132.22]
|
||||
Mín: 56.00 Máx: 126.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- Cr4 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila:
|
||||
Média: 0.80 Desvio Padrão: 0.84
|
||||
Mediana: 1.00 IC 95%: [-0.39, 1.99]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 2.00
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila:
|
||||
Média: 0.80 Desvio Padrão: 0.84
|
||||
Mediana: 1.00 IC 95%: [-0.39, 1.99]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 2.00
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 63.00 Desvio Padrão: 21.11
|
||||
Mediana: 62.00 IC 95%: [32.96, 93.04]
|
||||
Mín: 38.00 Máx: 87.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- Cr5 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila:
|
||||
Média: 2.20 Desvio Padrão: 2.59
|
||||
Mediana: 1.00 IC 95%: [-1.48, 5.88]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 5.00
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila:
|
||||
Média: 2.20 Desvio Padrão: 2.59
|
||||
Mediana: 1.00 IC 95%: [-1.48, 5.88]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 5.00
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 126.40 Desvio Padrão: 45.39
|
||||
Mediana: 111.00 IC 95%: [61.81, 190.99]
|
||||
Mín: 86.00 Máx: 203.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- ExitNode ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila: Sem dados
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila: Sem dados
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 249.20 Desvio Padrão: 45.76
|
||||
Mediana: 235.00 IC 95%: [184.08, 314.32]
|
||||
Mín: 218.00 Máx: 329.00
|
||||
|
||||
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
RESUMOS INDIVIDUAIS DAS EXECUÇÕES
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
Execução #1 [simulation-low.properties]:
|
||||
Gerados: 368, Completados: 329 (89.4%)
|
||||
Tempo Médio no Sistema: 78.34s
|
||||
Tempo Médio de Espera: 74.19s
|
||||
|
||||
Execução #2 [simulation-low.properties]:
|
||||
Gerados: 368, Completados: 218 (59.2%)
|
||||
Tempo Médio no Sistema: 60.44s
|
||||
Tempo Médio de Espera: 56.64s
|
||||
|
||||
Execução #3 [simulation-low.properties]:
|
||||
Gerados: 349, Completados: 235 (67.3%)
|
||||
Tempo Médio no Sistema: 53.51s
|
||||
Tempo Médio de Espera: 49.44s
|
||||
|
||||
Execução #4 [simulation-low.properties]:
|
||||
Gerados: 332, Completados: 243 (73.2%)
|
||||
Tempo Médio no Sistema: 69.63s
|
||||
Tempo Médio de Espera: 65.50s
|
||||
|
||||
Execução #5 [simulation-low.properties]:
|
||||
Gerados: 322, Completados: 221 (68.6%)
|
||||
Tempo Médio no Sistema: 47.52s
|
||||
Tempo Médio de Espera: 43.77s
|
||||
|
||||
================================================================================
|
||||
FIM DO RELATÓRIO
|
||||
================================================================================
|
||||
6
main/analysis/MEDIUM_LOAD_20251208-082005.csv
Normal file
6
main/analysis/MEDIUM_LOAD_20251208-082005.csv
Normal file
@@ -0,0 +1,6 @@
|
||||
Execução,VeículosGerados,VeículosCompletados,TaxaConclusão,TempoMédioSistema,TempoMédioEspera,TempoMínimoSistema,TempoMáximoSistema
|
||||
1,891,202,22.67,69.75,66.09,34.87,139.50
|
||||
2,871,340,39.04,68.73,64.73,34.37,137.46
|
||||
3,953,541,56.77,68.64,65.24,34.32,137.28
|
||||
4,888,501,56.42,60.85,57.48,30.42,121.69
|
||||
5,869,387,44.53,58.29,55.37,29.15,116.58
|
||||
|
209
main/analysis/MEDIUM_LOAD_20251208-082005.txt
Normal file
209
main/analysis/MEDIUM_LOAD_20251208-082005.txt
Normal file
@@ -0,0 +1,209 @@
|
||||
================================================================================
|
||||
ANÁLISE ESTATÍSTICA MULTI-EXECUÇÃO
|
||||
================================================================================
|
||||
Configuração: simulation-medium.properties
|
||||
Número de Execuções: 5
|
||||
Data da Análise: 2025-12-08 08:20:05
|
||||
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
MÉTRICAS GLOBAIS
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
Veículos Gerados:
|
||||
Média: 894.40 Desvio Padrão: 34.20
|
||||
Mediana: 888.00 IC 95%: [845.73, 943.07]
|
||||
Mín: 869.00 Máx: 953.00
|
||||
|
||||
Veículos Completados:
|
||||
Média: 394.20 Desvio Padrão: 134.99
|
||||
Mediana: 387.00 IC 95%: [202.11, 586.29]
|
||||
Mín: 202.00 Máx: 541.00
|
||||
|
||||
Taxa de Conclusão (%):
|
||||
Média: 43.89 Desvio Padrão: 14.12
|
||||
Mediana: 44.53 IC 95%: [23.80, 63.97]
|
||||
Mín: 22.67 Máx: 56.77
|
||||
|
||||
Tempo Médio no Sistema (segundos):
|
||||
Média: 65.25 Desvio Padrão: 5.28
|
||||
Mediana: 68.64 IC 95%: [57.73, 72.77]
|
||||
Mín: 58.29 Máx: 69.75
|
||||
|
||||
Tempo Médio de Espera (segundos):
|
||||
Média: 61.78 Desvio Padrão: 4.97
|
||||
Mediana: 64.73 IC 95%: [54.71, 68.86]
|
||||
Mín: 55.37 Máx: 66.09
|
||||
|
||||
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
ANÁLISE POR TIPO DE VEÍCULO
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
--- BIKE ---
|
||||
Contagem de Veículos:
|
||||
Média: 83.60 Desvio Padrão: 28.80
|
||||
Mediana: 88.00 IC 95%: [42.62, 124.58]
|
||||
Mín: 42.00 Máx: 112.00
|
||||
|
||||
Tempo Médio no Sistema (segundos): Sem dados
|
||||
|
||||
Tempo Médio de Espera (segundos):
|
||||
Média: 64.62 Desvio Padrão: 9.80
|
||||
Mediana: 65.07 IC 95%: [50.67, 78.57]
|
||||
Mín: 53.82 Máx: 77.73
|
||||
|
||||
|
||||
--- LIGHT ---
|
||||
Contagem de Veículos:
|
||||
Média: 234.80 Desvio Padrão: 86.82
|
||||
Mediana: 221.00 IC 95%: [111.26, 358.34]
|
||||
Mín: 119.00 Máx: 328.00
|
||||
|
||||
Tempo Médio no Sistema (segundos): Sem dados
|
||||
|
||||
Tempo Médio de Espera (segundos):
|
||||
Média: 60.49 Desvio Padrão: 4.15
|
||||
Mediana: 61.41 IC 95%: [54.58, 66.39]
|
||||
Mín: 53.78 Máx: 65.19
|
||||
|
||||
|
||||
--- HEAVY ---
|
||||
Contagem de Veículos:
|
||||
Média: 75.80 Desvio Padrão: 21.70
|
||||
Mediana: 78.00 IC 95%: [44.93, 106.67]
|
||||
Mín: 41.00 Máx: 101.00
|
||||
|
||||
Tempo Médio no Sistema (segundos): Sem dados
|
||||
|
||||
Tempo Médio de Espera (segundos):
|
||||
Média: 62.90 Desvio Padrão: 13.27
|
||||
Mediana: 63.80 IC 95%: [44.01, 81.79]
|
||||
Mín: 42.19 Máx: 78.56
|
||||
|
||||
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
ANÁLISE POR INTERSEÇÃO
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
--- Cr1 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila:
|
||||
Média: 2.00 Desvio Padrão: 2.55
|
||||
Mediana: 1.00 IC 95%: [-1.63, 5.63]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 6.00
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila:
|
||||
Média: 2.00 Desvio Padrão: 2.55
|
||||
Mediana: 1.00 IC 95%: [-1.63, 5.63]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 6.00
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 106.20 Desvio Padrão: 62.26
|
||||
Mediana: 72.00 IC 95%: [17.60, 194.80]
|
||||
Mín: 56.00 Máx: 208.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- Cr2 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila:
|
||||
Média: 1.40 Desvio Padrão: 3.13
|
||||
Mediana: 0.00 IC 95%: [-3.05, 5.85]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 7.00
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila:
|
||||
Média: 1.40 Desvio Padrão: 3.13
|
||||
Mediana: 0.00 IC 95%: [-3.05, 5.85]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 7.00
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 123.60 Desvio Padrão: 90.00
|
||||
Mediana: 102.00 IC 95%: [-4.47, 251.67]
|
||||
Mín: 49.00 Máx: 275.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- Cr3 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila:
|
||||
Média: 0.20 Desvio Padrão: 0.45
|
||||
Mediana: 0.00 IC 95%: [-0.44, 0.84]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 1.00
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila:
|
||||
Média: 0.20 Desvio Padrão: 0.45
|
||||
Mediana: 0.00 IC 95%: [-0.44, 0.84]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 1.00
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 102.60 Desvio Padrão: 50.09
|
||||
Mediana: 104.00 IC 95%: [31.32, 173.88]
|
||||
Mín: 55.00 Máx: 181.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- Cr4 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila: Sem dados
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila: Sem dados
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 68.80 Desvio Padrão: 27.10
|
||||
Mediana: 60.00 IC 95%: [30.24, 107.36]
|
||||
Mín: 47.00 Máx: 113.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- Cr5 ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila:
|
||||
Média: 1.20 Desvio Padrão: 2.17
|
||||
Mediana: 0.00 IC 95%: [-1.89, 4.29]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 5.00
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila:
|
||||
Média: 1.20 Desvio Padrão: 2.17
|
||||
Mediana: 0.00 IC 95%: [-1.89, 4.29]
|
||||
Mín: 0.00 Máx: 5.00
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 125.80 Desvio Padrão: 51.69
|
||||
Mediana: 96.00 IC 95%: [52.24, 199.36]
|
||||
Mín: 84.00 Máx: 193.00
|
||||
|
||||
|
||||
--- ExitNode ---
|
||||
Tamanho Máximo da Fila: Sem dados
|
||||
|
||||
Tamanho Médio da Fila: Sem dados
|
||||
|
||||
Veículos Processados:
|
||||
Média: 394.20 Desvio Padrão: 134.99
|
||||
Mediana: 387.00 IC 95%: [202.11, 586.29]
|
||||
Mín: 202.00 Máx: 541.00
|
||||
|
||||
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
RESUMOS INDIVIDUAIS DAS EXECUÇÕES
|
||||
--------------------------------------------------------------------------------
|
||||
|
||||
Execução #1 [simulation-medium.properties]:
|
||||
Gerados: 891, Completados: 202 (22.7%)
|
||||
Tempo Médio no Sistema: 69.75s
|
||||
Tempo Médio de Espera: 66.09s
|
||||
|
||||
Execução #2 [simulation-medium.properties]:
|
||||
Gerados: 871, Completados: 340 (39.0%)
|
||||
Tempo Médio no Sistema: 68.73s
|
||||
Tempo Médio de Espera: 64.73s
|
||||
|
||||
Execução #3 [simulation-medium.properties]:
|
||||
Gerados: 953, Completados: 541 (56.8%)
|
||||
Tempo Médio no Sistema: 68.64s
|
||||
Tempo Médio de Espera: 65.24s
|
||||
|
||||
Execução #4 [simulation-medium.properties]:
|
||||
Gerados: 888, Completados: 501 (56.4%)
|
||||
Tempo Médio no Sistema: 60.85s
|
||||
Tempo Médio de Espera: 57.48s
|
||||
|
||||
Execução #5 [simulation-medium.properties]:
|
||||
Gerados: 869, Completados: 387 (44.5%)
|
||||
Tempo Médio no Sistema: 58.29s
|
||||
Tempo Médio de Espera: 55.37s
|
||||
|
||||
================================================================================
|
||||
FIM DO RELATÓRIO
|
||||
================================================================================
|
||||
169
main/graphing.py
Normal file
169
main/graphing.py
Normal file
@@ -0,0 +1,169 @@
|
||||
import pandas as pd
|
||||
import matplotlib.pyplot as plt
|
||||
import glob
|
||||
import os
|
||||
|
||||
# Find CSV files using glob
|
||||
def load_latest_csv(pattern):
|
||||
"""Load the most recent CSV file matching the pattern"""
|
||||
files = glob.glob(pattern)
|
||||
if not files:
|
||||
print(f"Warning: No files found matching '{pattern}'")
|
||||
return None
|
||||
# Sort by modification time, get the latest
|
||||
latest_file = max(files, key=os.path.getmtime)
|
||||
print(f"Loading: {latest_file}")
|
||||
return pd.read_csv(latest_file)
|
||||
|
||||
# Carregar dados
|
||||
print("Looking for analysis files...")
|
||||
low = load_latest_csv('analysis/LOW_LOAD_*.csv')
|
||||
medium = load_latest_csv('analysis/MEDIUM_LOAD_*.csv')
|
||||
high = load_latest_csv('analysis/HIGH_LOAD_*.csv')
|
||||
|
||||
# Check if we have all data
|
||||
if low is None or medium is None or high is None:
|
||||
print("\nError: Missing analysis files!")
|
||||
print("Please run the batch analysis first:")
|
||||
exit(1)
|
||||
|
||||
# Print available columns for debugging
|
||||
print("\nAvailable columns in LOW_LOAD CSV:")
|
||||
print(low.columns.tolist())
|
||||
|
||||
# Create output directory for graphs
|
||||
os.makedirs('graphs', exist_ok=True)
|
||||
|
||||
# 1. Gráfico: Dwelling Time vs Load
|
||||
plt.figure(figsize=(10, 6))
|
||||
dwelling_times = [
|
||||
low['TempoMédioSistema'].mean(),
|
||||
medium['TempoMédioSistema'].mean(),
|
||||
high['TempoMédioSistema'].mean()
|
||||
]
|
||||
plt.bar(['Baixa', 'Média', 'Alta'], dwelling_times, color=['green', 'orange', 'red'])
|
||||
plt.ylabel('Tempo Médio no Sistema (s)')
|
||||
plt.title('Desempenho do Sistema vs Carga')
|
||||
plt.xlabel('Cenário de Carga')
|
||||
plt.grid(axis='y', alpha=0.3)
|
||||
for i, v in enumerate(dwelling_times):
|
||||
plt.text(i, v + 1, f'{v:.2f}s', ha='center', va='bottom')
|
||||
plt.savefig('graphs/dwelling_time_comparison.png', dpi=300, bbox_inches='tight')
|
||||
print("\nGraph saved: graphs/dwelling_time_comparison.png")
|
||||
plt.close()
|
||||
|
||||
# 2. Gráfico: Completion Rate vs Load
|
||||
plt.figure(figsize=(10, 6))
|
||||
completion_rates = [
|
||||
low['TaxaConclusão'].mean(),
|
||||
medium['TaxaConclusão'].mean(),
|
||||
high['TaxaConclusão'].mean()
|
||||
]
|
||||
plt.bar(['Baixa', 'Média', 'Alta'], completion_rates, color=['green', 'orange', 'red'])
|
||||
plt.ylabel('Taxa de Conclusão (%)')
|
||||
plt.title('Taxa de Conclusão de Veículos vs Carga')
|
||||
plt.xlabel('Cenário de Carga')
|
||||
plt.grid(axis='y', alpha=0.3)
|
||||
plt.ylim(0, 100)
|
||||
for i, v in enumerate(completion_rates):
|
||||
plt.text(i, v + 2, f'{v:.1f}%', ha='center', va='bottom')
|
||||
plt.savefig('graphs/completion_rate_comparison.png', dpi=300, bbox_inches='tight')
|
||||
print("Graph saved: graphs/completion_rate_comparison.png")
|
||||
plt.close()
|
||||
|
||||
# 3. Gráfico: Waiting Time vs Load
|
||||
plt.figure(figsize=(10, 6))
|
||||
waiting_times = [
|
||||
low['TempoMédioEspera'].mean(),
|
||||
medium['TempoMédioEspera'].mean(),
|
||||
high['TempoMédioEspera'].mean()
|
||||
]
|
||||
plt.bar(['Baixa', 'Média', 'Alta'], waiting_times, color=['green', 'orange', 'red'])
|
||||
plt.ylabel('Tempo Médio de Espera (s)')
|
||||
plt.title('Tempo Médio de Espera vs Carga')
|
||||
plt.xlabel('Cenário de Carga')
|
||||
plt.grid(axis='y', alpha=0.3)
|
||||
for i, v in enumerate(waiting_times):
|
||||
plt.text(i, v + 1, f'{v:.2f}s', ha='center', va='bottom')
|
||||
plt.savefig('graphs/waiting_time_comparison.png', dpi=300, bbox_inches='tight')
|
||||
print("Graph saved: graphs/waiting_time_comparison.png")
|
||||
plt.close()
|
||||
|
||||
# 4. Gráfico: Summary Statistics
|
||||
fig, ((ax1, ax2), (ax3, ax4)) = plt.subplots(2, 2, figsize=(14, 10))
|
||||
loads = ['Baixa', 'Média', 'Alta']
|
||||
|
||||
# Vehicles generated
|
||||
ax1.bar(loads, [low['VeículosGerados'].mean(), medium['VeículosGerados'].mean(), high['VeículosGerados'].mean()], color=['green', 'orange', 'red'])
|
||||
ax1.set_title('Veículos Gerados')
|
||||
ax1.set_ylabel('Quantidade')
|
||||
ax1.grid(axis='y', alpha=0.3)
|
||||
|
||||
# Vehicles completed
|
||||
ax2.bar(loads, [low['VeículosCompletados'].mean(), medium['VeículosCompletados'].mean(), high['VeículosCompletados'].mean()], color=['green', 'orange', 'red'])
|
||||
ax2.set_title('Veículos Concluídos')
|
||||
ax2.set_ylabel('Quantidade')
|
||||
ax2.grid(axis='y', alpha=0.3)
|
||||
|
||||
# Min/Max dwelling time
|
||||
x = range(3)
|
||||
width = 0.35
|
||||
ax3.bar([i - width/2 for i in x], [low['TempoMínimoSistema'].mean(), medium['TempoMínimoSistema'].mean(), high['TempoMínimoSistema'].mean()], width, label='Mín', color='lightblue')
|
||||
ax3.bar([i + width/2 for i in x], [low['TempoMáximoSistema'].mean(), medium['TempoMáximoSistema'].mean(), high['TempoMáximoSistema'].mean()], width, label='Máx', color='darkblue')
|
||||
ax3.set_title('Tempo no Sistema Mín/Máx')
|
||||
ax3.set_ylabel('Tempo (s)')
|
||||
ax3.set_xticks(x)
|
||||
ax3.set_xticklabels(loads)
|
||||
ax3.legend()
|
||||
ax3.grid(axis='y', alpha=0.3)
|
||||
|
||||
# Performance summary
|
||||
metrics = ['Tempo no\nSistema', 'Tempo de\nEspera', 'Taxa de\nConclusão']
|
||||
low_vals = [low['TempoMédioSistema'].mean(), low['TempoMédioEspera'].mean(), low['TaxaConclusão'].mean()]
|
||||
med_vals = [medium['TempoMédioSistema'].mean(), medium['TempoMédioEspera'].mean(), medium['TaxaConclusão'].mean()]
|
||||
high_vals = [high['TempoMédioSistema'].mean(), high['TempoMédioEspera'].mean(), high['TaxaConclusão'].mean()]
|
||||
|
||||
x = range(len(metrics))
|
||||
width = 0.25
|
||||
ax4.bar([i - width for i in x], low_vals, width, label='Baixa', color='green')
|
||||
ax4.bar(x, med_vals, width, label='Média', color='orange')
|
||||
ax4.bar([i + width for i in x], high_vals, width, label='Alta', color='red')
|
||||
ax4.set_title('Resumo de Desempenho')
|
||||
ax4.set_xticks(x)
|
||||
ax4.set_xticklabels(metrics)
|
||||
ax4.legend()
|
||||
ax4.grid(axis='y', alpha=0.3)
|
||||
|
||||
plt.tight_layout()
|
||||
plt.savefig('graphs/summary_statistics.png', dpi=300, bbox_inches='tight')
|
||||
print("Graph saved: graphs/summary_statistics.png")
|
||||
plt.close()
|
||||
|
||||
# Print summary statistics
|
||||
print("\n" + "="*60)
|
||||
print("SUMMARY STATISTICS")
|
||||
print("="*60)
|
||||
print(f"\nLOW LOAD:")
|
||||
print(f" Avg Dwelling Time: {low['TempoMédioSistema'].mean():.2f}s")
|
||||
print(f" Avg Waiting Time: {low['TempoMédioEspera'].mean():.2f}s")
|
||||
print(f" Completion Rate: {low['TaxaConclusão'].mean():.1f}%")
|
||||
print(f" Vehicles Generated: {low['VeículosGerados'].mean():.0f}")
|
||||
print(f" Vehicles Completed: {low['VeículosCompletados'].mean():.0f}")
|
||||
|
||||
print(f"\nMEDIUM LOAD:")
|
||||
print(f" Avg Dwelling Time: {medium['TempoMédioSistema'].mean():.2f}s")
|
||||
print(f" Avg Waiting Time: {medium['TempoMédioEspera'].mean():.2f}s")
|
||||
print(f" Completion Rate: {medium['TaxaConclusão'].mean():.1f}%")
|
||||
print(f" Vehicles Generated: {medium['VeículosGerados'].mean():.0f}")
|
||||
print(f" Vehicles Completed: {medium['VeículosCompletados'].mean():.0f}")
|
||||
|
||||
print(f"\nHIGH LOAD:")
|
||||
print(f" Avg Dwelling Time: {high['TempoMédioSistema'].mean():.2f}s")
|
||||
print(f" Avg Waiting Time: {high['TempoMédioEspera'].mean():.2f}s")
|
||||
print(f" Completion Rate: {high['TaxaConclusão'].mean():.1f}%")
|
||||
print(f" Vehicles Generated: {high['VeículosGerados'].mean():.0f}")
|
||||
print(f" Vehicles Completed: {high['VeículosCompletados'].mean():.0f}")
|
||||
|
||||
print("\n" + "="*60)
|
||||
print("All graphs saved in 'graphs/' directory!")
|
||||
print("="*60)
|
||||
BIN
main/graphs/completion_rate_comparison.png
Normal file
BIN
main/graphs/completion_rate_comparison.png
Normal file
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 90 KiB |
BIN
main/graphs/dwelling_time_comparison.png
Normal file
BIN
main/graphs/dwelling_time_comparison.png
Normal file
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 94 KiB |
BIN
main/graphs/summary_statistics.png
Normal file
BIN
main/graphs/summary_statistics.png
Normal file
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 218 KiB |
BIN
main/graphs/waiting_time_comparison.png
Normal file
BIN
main/graphs/waiting_time_comparison.png
Normal file
Binary file not shown.
|
After Width: | Height: | Size: 91 KiB |
@@ -27,22 +27,24 @@ import sd.protocol.MessageProtocol;
|
||||
import sd.protocol.SocketConnection;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Destino final de todos os veículos da simulação (nó de saída S).
|
||||
*
|
||||
* <p>Opera como sumidouro da rede:
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li>Recebe veículos que completaram a viagem
|
||||
* <li>Regista estatísticas finais (tempo total, espera, travessia)
|
||||
* <li>Envia métricas ao dashboard em tempo real
|
||||
* </ol>
|
||||
*
|
||||
* <p>Participa no DES rastreando eventos, mas opera principalmente
|
||||
* de forma reativa, aguardando chegadas via socket.
|
||||
* Ponto terminal da malha de simulação (Sink Node).
|
||||
* <p>
|
||||
* Este processo atua como o sumidouro da rede de filas. A sua função primária é
|
||||
* a <b>coleta de telemetria final</b>. Diferente das interseções, não encaminha veículos;
|
||||
* em vez disso, retira-os do sistema, calcula as métricas de latência "end-to-end"
|
||||
* (tempo no sistema, tempo de espera acumulado) e reporta ao Dashboard.
|
||||
* <p>
|
||||
* <b>Arquitetura de Concorrência:</b>
|
||||
* Utiliza um {@link ServerSocket} multithreaded para aceitar conexões simultâneas de
|
||||
* qualquer interseção de fronteira (Cr1, Cr5, etc.) que envie veículos para fora da malha.
|
||||
*/
|
||||
public class ExitNodeProcess {
|
||||
|
||||
// --- Configuration and Networking ---
|
||||
private final SimulationConfig config;
|
||||
private ServerSocket serverSocket;
|
||||
|
||||
/** Pool de threads elástica para tratamento de conexões de entrada. */
|
||||
private final ExecutorService connectionHandlerPool;
|
||||
|
||||
// DES components
|
||||
@@ -51,37 +53,37 @@ public class ExitNodeProcess {
|
||||
private final EventLogger eventLogger;
|
||||
private Thread eventProcessorThread;
|
||||
|
||||
/** Flag de controlo (volatile para visibilidade entre threads) */
|
||||
/** Flag de controlo (volatile para visibilidade entre threads de I/O e lógica). */
|
||||
private volatile boolean running;
|
||||
|
||||
/** Instante de início da simulação (milissegundos) */
|
||||
/** Instante de início da simulação (milissegundos) sincronizado com o Coordenador. */
|
||||
private long simulationStartMillis;
|
||||
|
||||
/** Contador de veículos que completaram a rota */
|
||||
/** Contador atómico (via synchronized) de throughput total. */
|
||||
private int totalVehiclesReceived;
|
||||
|
||||
/** Tempo acumulado no sistema de todos os veículos */
|
||||
/** Tempo acumulado no sistema (System Time) de todos os veículos. */
|
||||
private double totalSystemTime;
|
||||
|
||||
/** Tempo acumulado em espera de todos os veículos */
|
||||
/** Tempo acumulado em espera (Waiting Time) de todos os veículos. */
|
||||
private double totalWaitingTime;
|
||||
|
||||
/** Tempo acumulado em travessia de todos os veículos */
|
||||
/** Tempo acumulado em travessia (Service Time) de todos os veículos. */
|
||||
private double totalCrossingTime;
|
||||
|
||||
/** Contagem de veículos por tipo */
|
||||
/** Agregação por categoria de veículo. */
|
||||
private final Map<VehicleType, Integer> vehicleTypeCount;
|
||||
|
||||
/** Tempo de espera acumulado por tipo de veículo */
|
||||
/** Latência acumulada por categoria. */
|
||||
private final Map<VehicleType, Double> vehicleTypeWaitTime;
|
||||
|
||||
/** Cliente socket para envio de estatísticas ao dashboard */
|
||||
/** Cliente TCP persistente para push de métricas ao Dashboard. */
|
||||
private SocketClient dashboardClient;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Ponto de entrada do processo.
|
||||
*
|
||||
* @param args args[0] (opcional) = caminho do ficheiro de configuração
|
||||
* Bootstrap do processo ExitNode.
|
||||
* Carrega configuração, inicializa subsistemas e entra no loop de serviço.
|
||||
* * @param args Argumentos de CLI (caminho do config).
|
||||
*/
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
System.out.println("=".repeat(60));
|
||||
@@ -117,13 +119,9 @@ public class ExitNodeProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Configura o Nó de Saída.
|
||||
*
|
||||
* Inicializamos os nossos contadores, preparamos a pool de threads para tratar
|
||||
* das ligações de veículos recebidas,
|
||||
* e configuramos os componentes DES para rastreio de eventos.
|
||||
*
|
||||
* @param config A configuração da simulação.
|
||||
* Instancia o nó de saída.
|
||||
* Prepara os acumuladores estatísticos e a infraestrutura de logging distribuído.
|
||||
* * @param config A configuração global da simulação.
|
||||
*/
|
||||
public ExitNodeProcess(SimulationConfig config) {
|
||||
this.config = config;
|
||||
@@ -157,9 +155,8 @@ public class ExitNodeProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Tenta estabelecer uma ligação ao dashboard.
|
||||
* Se for bem-sucedido, poderemos enviar estatísticas em tempo real. Se não,
|
||||
* apenas registamos localmente.
|
||||
* Estabelece o canal de controlo (Control Plane) com o Dashboard.
|
||||
* Essencial para a visualização em tempo real das métricas de saída.
|
||||
*/
|
||||
public void initialize() {
|
||||
System.out.println("Connecting to dashboard...");
|
||||
@@ -179,10 +176,9 @@ public class ExitNodeProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Starts the DES event processing thread.
|
||||
* Currently, ExitNode is primarily reactive (receives vehicles via network),
|
||||
* but maintains event queue for potential scheduled events and history
|
||||
* tracking.
|
||||
* Inicia a thread de processamento de eventos DES.
|
||||
* Embora o ExitNode seja primariamente reativo (Network-driven), o motor DES
|
||||
* é mantido para consistência de relógio e agendamento de fim de simulação.
|
||||
*/
|
||||
private void startEventProcessor() {
|
||||
eventProcessorThread = new Thread(() -> {
|
||||
@@ -218,8 +214,8 @@ public class ExitNodeProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Processes a discrete event based on its type.
|
||||
* Currently supports VEHICLE_EXIT and SIMULATION_END events.
|
||||
* Dispatcher de eventos discretos.
|
||||
* Trata eventos de fim de simulação. Chegadas de veículos são tratadas via Socket.
|
||||
*/
|
||||
private void processEvent(SimulationEvent event) {
|
||||
try {
|
||||
@@ -244,7 +240,7 @@ public class ExitNodeProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Handles simulation end event.
|
||||
* Executa a lógica de encerramento desencadeada pelo evento DES.
|
||||
*/
|
||||
private void handleSimulationEndEvent(SimulationEvent event) {
|
||||
eventLogger.log(EventType.SIMULATION_STOPPED, "ExitNode",
|
||||
@@ -256,9 +252,8 @@ public class ExitNodeProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Exports the complete event history for the exit node.
|
||||
* This satisfies the spec requirement: "Deve ser possível verificar a lista
|
||||
* completa de eventos"
|
||||
* Exporta o histórico completo de eventos para auditoria.
|
||||
* Requisito funcional para verificação de trace.
|
||||
*/
|
||||
public void exportEventHistory(String outputPath) {
|
||||
String history = eventQueue.exportEventHistory();
|
||||
@@ -271,9 +266,8 @@ public class ExitNodeProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Schedules a simulation end event at the specified time.
|
||||
*
|
||||
* @param endTime The simulation time when the simulation should end
|
||||
* Agenda o fim determinístico da simulação.
|
||||
* * @param endTime Tempo virtual de paragem.
|
||||
*/
|
||||
public void scheduleSimulationEnd(double endTime) {
|
||||
SimulationEvent endEvent = new SimulationEvent(
|
||||
@@ -285,22 +279,16 @@ public class ExitNodeProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Abre o socket do servidor e começa a escutar por veículos.
|
||||
*
|
||||
* Este é o loop principal. Aceitamos ligações das interseções (de onde vêm os
|
||||
* veículos)
|
||||
* e passamo-las para a nossa pool de threads para processamento.
|
||||
*
|
||||
* @throws IOException Se não conseguirmos fazer bind à porta.
|
||||
* Inicia o servidor TCP em modo de bloqueio (Blocking I/O).
|
||||
* @throws IOException Se ocorrer erro no bind da porta.
|
||||
*/
|
||||
public void start() throws IOException {
|
||||
start(true); // Default to DES mode
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Starts the exit node process.
|
||||
*
|
||||
* @param useDES If true, starts event processor for DES mode tracking
|
||||
* Inicia o processo com opção de ativar o rastreio DES.
|
||||
* * @param useDES Se verdadeiro, ativa a thread do processador de eventos.
|
||||
*/
|
||||
public void start(boolean useDES) throws IOException {
|
||||
int port = config.getExitPort();
|
||||
@@ -310,15 +298,15 @@ public class ExitNodeProcess {
|
||||
|
||||
System.out.println("Exit node started on port " + port);
|
||||
if (useDES) {
|
||||
// Note: ExitNode is primarily reactive (network-driven), but maintains
|
||||
// event queue for simulation end events and history tracking
|
||||
System.out.println("Running in DES mode (event history tracking enabled)");
|
||||
}
|
||||
System.out.println("Waiting for vehicles...\\n");
|
||||
|
||||
// Loop de aceitação principal
|
||||
while (running) {
|
||||
try {
|
||||
Socket clientSocket = serverSocket.accept();
|
||||
// Delega o processamento da conexão para o Thread Pool
|
||||
connectionHandlerPool.submit(() -> handleIncomingConnection(clientSocket));
|
||||
} catch (IOException e) {
|
||||
if (running) {
|
||||
@@ -329,12 +317,11 @@ public class ExitNodeProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Trata uma ligação de uma interseção.
|
||||
*
|
||||
* Mantemos a ligação aberta e escutamos por mensagens `VEHICLE_TRANSFER`.
|
||||
* Cada mensagem contém um veículo que acabou de terminar a sua viagem.
|
||||
*
|
||||
* @param clientSocket O socket ligado à interseção.
|
||||
* Worker method para tratar uma conexão persistente vinda de uma interseção.
|
||||
* <p>
|
||||
* Mantém o socket aberto e consome mensagens num loop até que a conexão seja fechada
|
||||
* pelo remetente. Responsável pela desserialização polimórfica (JSON/Gson).
|
||||
* * @param clientSocket O socket conectado.
|
||||
*/
|
||||
private void handleIncomingConnection(Socket clientSocket) {
|
||||
String clientAddress = clientSocket.getInetAddress().getHostAddress();
|
||||
@@ -350,14 +337,14 @@ public class ExitNodeProcess {
|
||||
" from " + message.getSourceNode());
|
||||
|
||||
if (message.getType() == MessageType.SIMULATION_START) {
|
||||
// Coordinator sends start time - use it instead of our local start
|
||||
// Sincronização de relógio com o Coordenador
|
||||
simulationStartMillis = ((Number) message.getPayload()).longValue();
|
||||
System.out.println("[Exit] Simulation start time synchronized");
|
||||
} else if (message.getType() == MessageType.VEHICLE_TRANSFER) {
|
||||
Object payload = message.getPayload();
|
||||
System.out.println("[Exit] Payload type: " + payload.getClass().getName());
|
||||
|
||||
// Handle Gson LinkedHashMap
|
||||
// Tratamento de artefatos de desserialização do Gson (LinkedTreeMap -> POJO)
|
||||
Vehicle vehicle;
|
||||
if (payload instanceof com.google.gson.internal.LinkedTreeMap ||
|
||||
payload instanceof java.util.LinkedHashMap) {
|
||||
@@ -390,26 +377,21 @@ public class ExitNodeProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Processa um veículo que acabou de sair do sistema.
|
||||
*
|
||||
* Calculamos quanto tempo demorou, atualizamos as nossas estatísticas globais e
|
||||
* notificamos o dashboard.
|
||||
* Este método é sincronizado porque múltiplos veículos podem chegar ao mesmo
|
||||
* tempo.
|
||||
*
|
||||
* @param vehicle O veículo que completou a sua rota.
|
||||
* Processa atomicamente a saída de um veículo.
|
||||
* <p>
|
||||
* <b>Secção Crítica:</b> Método {@code synchronized} para garantir que a atualização
|
||||
* das estatísticas globais (totalSystemTime, contadores) é atómica, prevenindo
|
||||
* Race Conditions quando múltiplos veículos chegam simultaneamente de interseções diferentes.
|
||||
* * @param vehicle O veículo que completou a rota.
|
||||
*/
|
||||
private synchronized void processExitingVehicle(Vehicle vehicle) {
|
||||
totalVehiclesReceived++;
|
||||
|
||||
// Use simulation time instead of wall-clock time
|
||||
// System time = total time vehicle spent in system (wait + crossing times)
|
||||
// This represents the actual simulation time elapsed, not real-time
|
||||
// Cálculo de métricas finais baseadas no tempo virtual de simulação acumulado no veículo
|
||||
double waitTime = vehicle.getTotalWaitingTime();
|
||||
double crossingTime = vehicle.getTotalCrossingTime();
|
||||
double systemTime = waitTime + crossingTime;
|
||||
|
||||
// Store times in seconds, will be converted to ms when sending to dashboard
|
||||
totalSystemTime += systemTime;
|
||||
totalWaitingTime += waitTime;
|
||||
totalCrossingTime += crossingTime;
|
||||
@@ -421,23 +403,20 @@ public class ExitNodeProcess {
|
||||
System.out.printf("[Exit] Vehicle %s completed (type=%s, system_time=%.2fs, wait=%.2fs, crossing=%.2fs)%n",
|
||||
vehicle.getId(), vehicle.getType(), systemTime, waitTime, crossingTime);
|
||||
|
||||
// Log vehicle exit
|
||||
// Logging estruturado
|
||||
EventLogger.getInstance().logVehicle(EventType.VEHICLE_EXITED, "ExitNode", vehicle.getId(),
|
||||
String.format("Completed - System: %.2fs, Wait: %.2fs, Crossing: %.2fs", systemTime, waitTime,
|
||||
crossingTime));
|
||||
|
||||
// Complete vehicle trace if tracking
|
||||
// Finaliza o trace individual do veículo
|
||||
VehicleTracer.getInstance().logExit(vehicle, systemTime);
|
||||
|
||||
// Send stats after every vehicle to ensure dashboard updates quickly
|
||||
// Push imediato para o Dashboard para visualização em tempo real
|
||||
sendStatsToDashboard();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Envia as estatísticas mais recentes para o dashboard.
|
||||
*
|
||||
* Empacotamos as contagens totais e os tempos médios num `StatsUpdatePayload`
|
||||
* e enviamo-lo.
|
||||
* Constrói e transmite o DTO de atualização de estatísticas.
|
||||
*/
|
||||
private void sendStatsToDashboard() {
|
||||
if (dashboardClient == null || !dashboardClient.isConnected()) {
|
||||
@@ -448,29 +427,28 @@ public class ExitNodeProcess {
|
||||
// Create stats payload
|
||||
StatsUpdatePayload payload = new StatsUpdatePayload();
|
||||
|
||||
// Set global stats - convert seconds to milliseconds
|
||||
// Set global stats - convert seconds to milliseconds for display consistency
|
||||
payload.setTotalVehiclesCompleted(totalVehiclesReceived);
|
||||
payload.setTotalSystemTime((long) (totalSystemTime * 1000.0)); // s -> ms
|
||||
payload.setTotalWaitingTime((long) (totalWaitingTime * 1000.0)); // s -> ms
|
||||
payload.setTotalSystemTime((long) (totalSystemTime * 1000.0));
|
||||
payload.setTotalWaitingTime((long) (totalWaitingTime * 1000.0));
|
||||
|
||||
// Set intersection-like stats so it shows up correctly in the dashboard table
|
||||
// Hack: Usar campos de interseção para mostrar throughput no dashboard
|
||||
payload.setIntersectionArrivals(totalVehiclesReceived);
|
||||
payload.setIntersectionDepartures(totalVehiclesReceived);
|
||||
payload.setIntersectionQueueSize(0);
|
||||
|
||||
// Set vehicle type stats
|
||||
// Detailed breakdown
|
||||
Map<VehicleType, Integer> typeCounts = new HashMap<>();
|
||||
Map<VehicleType, Long> typeWaitTimes = new HashMap<>();
|
||||
|
||||
for (VehicleType type : VehicleType.values()) {
|
||||
typeCounts.put(type, vehicleTypeCount.get(type));
|
||||
typeWaitTimes.put(type, (long) (vehicleTypeWaitTime.get(type) * 1000.0)); // s -> ms
|
||||
typeWaitTimes.put(type, (long) (vehicleTypeWaitTime.get(type) * 1000.0));
|
||||
}
|
||||
|
||||
payload.setVehicleTypeCounts(typeCounts);
|
||||
payload.setVehicleTypeWaitTimes(typeWaitTimes);
|
||||
|
||||
// Send message
|
||||
Message message = new Message(
|
||||
MessageType.STATS_UPDATE,
|
||||
"ExitNode",
|
||||
@@ -489,9 +467,8 @@ public class ExitNodeProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Encerra graciosamente o processo.
|
||||
*
|
||||
* Imprimimos as estatísticas finais, fechamos ligações e limpamos threads.
|
||||
* Encerramento gracioso do processo.
|
||||
* Fecha sockets, termina a pool de threads e liberta recursos.
|
||||
*/
|
||||
public void shutdown() {
|
||||
System.out.println("\n[Exit] Shutting down...");
|
||||
@@ -527,9 +504,7 @@ public class ExitNodeProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Imprime um resumo dos resultados da simulação na consola.
|
||||
* Isto dá-nos uma visão rápida de como a simulação correu (médias, contagens de
|
||||
* veículos, etc.).
|
||||
* Imprime o relatório final no stdout.
|
||||
*/
|
||||
private void printFinalStatistics() {
|
||||
System.out.println("\n=== EXIT NODE STATISTICS ===");
|
||||
|
||||
@@ -33,19 +33,22 @@ import sd.protocol.SocketConnection;
|
||||
import sd.serialization.SerializationException;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Representa uma única interseção na nossa simulação de tráfego distribuída.
|
||||
*
|
||||
* Esta classe opera como um processo independente (uma aplicação Java autónoma)
|
||||
* e é responsável por:
|
||||
* 1. Gerir os semáforos e a sua temporização.
|
||||
* 2. Processar as chegadas e partidas de veículos.
|
||||
* 3. Comunicar com outras interseções e com o dashboard.
|
||||
*
|
||||
* Utiliza uma abordagem de Simulação de Eventos Discretos (DES), onde as
|
||||
* mudanças de estado (como semáforos a mudar para verde)
|
||||
* são agendadas como eventos numa fila de prioridade, em vez de depender de
|
||||
* loops contínuos ou threads em espera.
|
||||
* Isto garante uma temporização precisa e uma execução eficiente.
|
||||
* Representa um nó de processamento autónomo na malha de simulação distribuída
|
||||
* (Worker Node).
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe implementa a lógica de uma interseção rodoviária utilizando uma
|
||||
* arquitetura híbrida:
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li><b>Reativa (Network I/O):</b> Threads dedicadas aceitam conexões TCP e
|
||||
* injetam veículos nas filas de entrada assim que chegam.</li>
|
||||
* <li><b>Proativa (DES Engine):</b> Uma thread de processamento de eventos gere
|
||||
* a lógica temporal (mudança de semáforos, tempos de travessia) baseada num
|
||||
* relógio virtual monotónico.</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
* <p>
|
||||
* A sincronização entre a chegada assíncrona de veículos (Rede) e o
|
||||
* processamento determinístico (DES) é gerida através de estruturas de dados
|
||||
* concorrentes e bloqueios justos (Fair Locks).
|
||||
*/
|
||||
public class IntersectionProcess {
|
||||
|
||||
@@ -57,48 +60,56 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
|
||||
private ServerSocket serverSocket;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Tabela de encaminhamento dinâmico para conexões de saída (Next-Hop Cache).
|
||||
*/
|
||||
private final Map<String, SocketConnection> outgoingConnections;
|
||||
|
||||
/** Pool de threads para tratamento de I/O de rede (entrada de veículos). */
|
||||
private final ExecutorService connectionHandlerPool;
|
||||
|
||||
private ScheduledExecutorService statsExecutor;
|
||||
private ScheduledExecutorService departureExecutor;
|
||||
|
||||
private volatile boolean running;
|
||||
/** Escala temporal para visualização: tempo_real = tempo_simulado * escala */
|
||||
/** Fator de dilatação temporal (0.0 = Velocidade Máxima, 1.0 = Tempo Real). */
|
||||
private double timeScale;
|
||||
|
||||
/** Relógio central da simulação */
|
||||
// --- Componentes DES (Simulação de Eventos Discretos) ---
|
||||
/** Relógio central virtual da interseção. */
|
||||
private final SimulationClock clock;
|
||||
/** Fila de eventos discretos agendados */
|
||||
/** Fila de prioridade (Min-Heap) para agendamento temporal de eventos. */
|
||||
private final EventQueue eventQueue;
|
||||
/** Sistema de registo de eventos */
|
||||
private final EventLogger eventLogger;
|
||||
/** Thread dedicada ao processamento sequencial de eventos DES */
|
||||
/** Thread "Single-Writer" responsável pela mutação de estado da simulação. */
|
||||
private Thread eventProcessorThread;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Lock para exclusão mútua entre semáforos.
|
||||
* Garante que apenas um semáforo pode estar verde de cada vez nesta interseção.
|
||||
* Mecanismo de exclusão mútua para controlo de fases semafóricas.
|
||||
* Configurado com política de justiça (fairness=true) para evitar inanição
|
||||
* (starvation) de direções com menos tráfego.
|
||||
*/
|
||||
private final Lock trafficCoordinationLock;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Regista qual direção tem atualmente o sinal verde.
|
||||
* {@code null} significa que todos os semáforos estão vermelhos.
|
||||
* Estado volátil que indica a direção ativa. Apenas uma direção pode deter o
|
||||
* token 'Green' por vez.
|
||||
*/
|
||||
private volatile String currentGreenDirection;
|
||||
|
||||
private SocketClient dashboardClient;
|
||||
|
||||
// Métricas voláteis para acesso atómico sem bloqueio
|
||||
private volatile int totalArrivals = 0;
|
||||
private volatile int totalDepartures = 0;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Inicializa o processo da interseção.
|
||||
* Inicializa o processo da interseção, carregando a topologia e preparando o
|
||||
* motor DES.
|
||||
*
|
||||
* @param intersectionId O identificador único para esta interseção (ex: "Cr1").
|
||||
* @param configFilePath O caminho para o ficheiro de configuração.
|
||||
* @throws IOException Se houver algum problema ao ler a configuração.
|
||||
* @param intersectionId O identificador único na malha (ex: "Cr1").
|
||||
* @param configFilePath Caminho para o ficheiro de propriedades.
|
||||
* @throws IOException Se falhar o bind da porta ou leitura de config.
|
||||
*/
|
||||
public IntersectionProcess(String intersectionId, String configFilePath) throws IOException {
|
||||
this.intersectionId = intersectionId;
|
||||
@@ -127,13 +138,16 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Inicia o ciclo de processamento de eventos.
|
||||
*
|
||||
* Esta thread é o coração do modelo DES para esta interseção. Retira eventos da
|
||||
* fila
|
||||
* e executa-os por ordem cronológica. Enquanto a thread principal trata das
|
||||
* operações de I/O de rede (receção de veículos),
|
||||
* esta thread trata da lógica da simulação (semáforos, travessias de veículos).
|
||||
* Inicia o ciclo principal do motor de simulação (DES Engine Loop).
|
||||
* <p>
|
||||
* Executa o ciclo "Fetch-Decode-Execute":
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li>Remove o evento com menor timestamp da fila (Fetch).</li>
|
||||
* <li>Avança o relógio virtual para o tempo do evento.</li>
|
||||
* <li>Aplica atraso artificial se {@code timeScale > 0} (para visualização
|
||||
* humana).</li>
|
||||
* <li>Despacha o evento para o manipulador apropriado (Execute).</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
*/
|
||||
private void startEventProcessor() {
|
||||
eventProcessorThread = new Thread(() -> {
|
||||
@@ -145,9 +159,9 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
while (running) {
|
||||
SimulationEvent event = eventQueue.poll();
|
||||
if (event == null) {
|
||||
// No events currently, wait a bit before checking again
|
||||
// Backoff exponencial ou sleep curto para evitar busy-waiting em idle
|
||||
try {
|
||||
Thread.sleep(50); // Short sleep to avoid busy-waiting
|
||||
Thread.sleep(50);
|
||||
} catch (InterruptedException e) {
|
||||
Thread.currentThread().interrupt();
|
||||
break;
|
||||
@@ -155,7 +169,7 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Apply time scaling for visualization
|
||||
// Aplicação de escala temporal (Throttle)
|
||||
if (timeScale > 0) {
|
||||
double simTimeDelta = event.getTimestamp() - lastTime;
|
||||
long realDelayMs = (long) (simTimeDelta * timeScale * 1000);
|
||||
@@ -170,10 +184,10 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
lastTime = event.getTimestamp();
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Advance clock to event time
|
||||
// Atualização atómica do tempo de simulação
|
||||
clock.advanceTo(event.getTimestamp());
|
||||
|
||||
// Process the event
|
||||
// Processamento polimórfico
|
||||
processEvent(event);
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -185,10 +199,12 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Processa um evento da fila de simulação.
|
||||
* Cada tipo de evento é encaminhado para o seu tratador específico.
|
||||
* Despachante central de eventos.
|
||||
* <p>
|
||||
* Encaminha o evento para a lógica de negócio específica baseada no tipo
|
||||
* {@link DESEventType}.
|
||||
*
|
||||
* @param event o evento a processar
|
||||
* @param event O evento de simulação a ser processado.
|
||||
*/
|
||||
private void processEvent(SimulationEvent event) {
|
||||
try {
|
||||
@@ -198,8 +214,8 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case VEHICLE_ARRIVAL:
|
||||
// Vehicle arrivals are still handled via network messages
|
||||
// This event type is for internal scheduling if needed
|
||||
// Chegadas são tratadas reativamente via Socket, mas eventos podem ser usados
|
||||
// para métricas
|
||||
break;
|
||||
|
||||
case VEHICLE_CROSSING_START:
|
||||
@@ -225,12 +241,18 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Trata da mudança dos semáforos.
|
||||
* Gere a máquina de estados dos semáforos.
|
||||
* <p>
|
||||
* O fluxo de execução é o seguinte:
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li>Atualiza o estado do semáforo (Verde <-> Vermelho).</li>
|
||||
* <li>Se o novo estado for Verde: Calcula a capacidade de vazão e agenda
|
||||
* travessias (Service Events).</li>
|
||||
* <li>Agenda recursivamente a próxima mudança de estado para manter o ciclo
|
||||
* infinito.</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
*
|
||||
* Quando um semáforo muda de estado, registamos o evento, atualizamos o modelo
|
||||
* e, se tiver mudado para VERDE,
|
||||
* verificamos imediatamente se há veículos à espera para atravessar.
|
||||
* Também agendamos aqui o *próximo* evento de mudança, mantendo o ciclo ativo.
|
||||
* @param event O evento que desencadeou a mudança de estado.
|
||||
*/
|
||||
private void handleTrafficLightChangeEvent(SimulationEvent event) {
|
||||
TrafficLightEvent tlEvent = (TrafficLightEvent) event.getPayload();
|
||||
@@ -252,12 +274,12 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
String.format("Direction %s changed to %s at time %.2f",
|
||||
direction, newState, event.getTimestamp()));
|
||||
|
||||
// If light turned GREEN, process queued vehicles
|
||||
// Processamento de lote (Batch Processing) para a fase Verde
|
||||
if (newState == TrafficLightState.GREEN) {
|
||||
processQueuedVehiclesForLight(light, event.getTimestamp());
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Schedule next state change
|
||||
// Agendamento do próximo ciclo (Feedback Loop)
|
||||
double nextChangeTime = event.getTimestamp() +
|
||||
(newState == TrafficLightState.GREEN ? light.getGreenTime() : light.getRedTime());
|
||||
|
||||
@@ -269,19 +291,19 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Processa a fila de veículos quando um semáforo fica verde.
|
||||
*
|
||||
* <p>Para cada veículo na fila:</p>
|
||||
* Calcula a vazão da interseção durante uma fase verde.
|
||||
* <p>
|
||||
* Implementa uma lógica de previsão ("Look-ahead"):
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li>Calcula o tempo de travessia com base no tipo de veículo</li>
|
||||
* <li>Verifica se cabe na duração restante do sinal verde</li>
|
||||
* <li>Agenda o evento de partida do veículo</li>
|
||||
* <li>Itera sobre a fila de espera do semáforo.</li>
|
||||
* <li>Calcula o tempo de serviço acumulado (Service Time) baseado no tipo de
|
||||
* veículo.</li>
|
||||
* <li>Agenda a partida apenas se o veículo couber na janela temporal restante
|
||||
* do sinal verde.</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
*
|
||||
* <p>Os veículos que não couberem no tempo verde ficam à espera do próximo ciclo.</p>
|
||||
*
|
||||
* @param light o semáforo que acabou de ficar verde
|
||||
* @param currentTime o tempo atual da simulação em segundos
|
||||
* @param light O semáforo ativo.
|
||||
* @param currentTime O instante de início da fase verde.
|
||||
*/
|
||||
private void processQueuedVehiclesForLight(TrafficLight light, double currentTime) {
|
||||
double greenDuration = light.getGreenTime();
|
||||
@@ -291,30 +313,29 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
System.out.printf("[%s] Processing queue for %s (GREEN for %.2fs, queue size: %d, currentTime=%.2f)%n",
|
||||
intersectionId, light.getId(), greenDuration, queueSize, currentTime);
|
||||
|
||||
// Process vehicles while queue not empty and within green light duration
|
||||
// Algoritmo de esvaziamento de fila baseado em Time Budget
|
||||
while (light.getQueueSize() > 0) {
|
||||
// Calculate crossing time for next vehicle (peek at queue size to estimate)
|
||||
// We'll use LIGHT vehicle as default for estimation
|
||||
// Estimativa inicial (optimista)
|
||||
double crossingTime = config.getLightVehicleCrossingTime();
|
||||
|
||||
// Check if another vehicle can fit in remaining green time
|
||||
// Verificação de limite de tempo (Hard Deadline do sinal vermelho)
|
||||
if (timeOffset + crossingTime > greenDuration) {
|
||||
break; // No more vehicles can cross this green phase
|
||||
break; // Veículo não cabe no ciclo atual
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Remove vehicle from queue
|
||||
Vehicle vehicle = light.removeVehicle();
|
||||
// Commit: Remove da fila
|
||||
Vehicle vehicle = light.removeVehicle(currentTime + timeOffset);
|
||||
if (vehicle == null)
|
||||
break;
|
||||
|
||||
// Get actual crossing time for this vehicle
|
||||
// Recálculo preciso baseado no tipo real do veículo
|
||||
crossingTime = getCrossingTimeForVehicle(vehicle);
|
||||
|
||||
// Schedule crossing
|
||||
// Agendamento do evento futuro de término de travessia
|
||||
double crossingStartTime = currentTime + timeOffset;
|
||||
scheduleVehicleCrossing(vehicle, crossingStartTime, crossingTime);
|
||||
|
||||
// Update offset for next vehicle
|
||||
// Incrementa offset para serializar as travessias (Head-of-Line Blocking)
|
||||
timeOffset += crossingTime;
|
||||
|
||||
System.out.printf("[%s] Scheduled vehicle %s to cross at t=%.2f (duration=%.2fs)%n",
|
||||
@@ -323,12 +344,11 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Agenda a travessia e partida de um veículo.
|
||||
* Cria um evento de fim de travessia agendado para o tempo correto.
|
||||
* Cria e agenda o evento de conclusão de travessia (Partida).
|
||||
*
|
||||
* @param vehicle o veículo que vai atravessar
|
||||
* @param startTime quando a travessia começa (segundos de simulação)
|
||||
* @param crossingDuration quanto tempo demora a atravessar (segundos)
|
||||
* @param vehicle O veículo que está a atravessar.
|
||||
* @param startTime Instante de início da travessia.
|
||||
* @param crossingDuration Duração estimada da travessia.
|
||||
*/
|
||||
private void scheduleVehicleCrossing(Vehicle vehicle, double startTime, double crossingDuration) {
|
||||
// Schedule crossing end (when vehicle departs)
|
||||
@@ -347,11 +367,10 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Calcula o tempo de travessia com base no tipo de veículo.
|
||||
* Bicicletas são mais rápidas, veículos pesados mais lentos.
|
||||
* Determina o custo temporal da travessia baseado na física do veículo.
|
||||
*
|
||||
* @param vehicle o veículo para calcular o tempo
|
||||
* @return tempo de travessia em segundos
|
||||
* @param vehicle O veículo em questão.
|
||||
* @return O tempo em segundos necessário para atravessar a interseção.
|
||||
*/
|
||||
private double getCrossingTimeForVehicle(Vehicle vehicle) {
|
||||
return switch (vehicle.getType()) {
|
||||
@@ -363,36 +382,45 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Trata o evento de início de travessia de um veículo.
|
||||
* (Implementação futura - atualmente apenas regista o evento)
|
||||
* Manipula o evento de início de travessia de um veículo.
|
||||
* <p>
|
||||
* Atualmente serve como placeholder para lógica futura de animação ou
|
||||
* ocupação de zonas críticas na interseção.
|
||||
*
|
||||
* @param event o evento de início de travessia
|
||||
* @param event O evento de início de travessia.
|
||||
*/
|
||||
private void handleVehicleCrossingStartEvent(SimulationEvent event) {
|
||||
// Implementation will depend on how vehicle crossing is modeled
|
||||
// For now, log the event
|
||||
// Placeholder para lógica futura de animação ou ocupação de zona crítica
|
||||
eventLogger.log(sd.logging.EventType.VEHICLE_DEPARTED, intersectionId,
|
||||
"Vehicle crossing started at time " + event.getTimestamp());
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Trata o fim da travessia de um veículo pela interseção.
|
||||
* Atualiza estatísticas, regista o tempo de travessia e envia o veículo
|
||||
* para o próximo destino na sua rota.
|
||||
* Finaliza a lógica de travessia e inicia a transferência (handover) para o
|
||||
* próximo nó.
|
||||
* <p>
|
||||
* Este método é invocado quando o tempo de travessia expira no relógio virtual.
|
||||
* Executa as seguintes ações:
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li>Atualiza as métricas de tempo de travessia do veículo.</li>
|
||||
* <li>Incrementa contadores locais de veículos processados.</li>
|
||||
* <li>Transfere a responsabilidade do veículo para a rede, enviando-o ao
|
||||
* próximo destino.</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
*
|
||||
* @param event evento contendo o veículo que terminou a travessia
|
||||
* @param event O evento de fim de travessia.
|
||||
*/
|
||||
private void handleVehicleCrossingEndEvent(SimulationEvent event) {
|
||||
Vehicle vehicle = (Vehicle) event.getPayload();
|
||||
|
||||
// Add crossing time to vehicle stats
|
||||
// Atualiza métricas do veículo
|
||||
double crossingTime = getCrossingTimeForVehicle(vehicle);
|
||||
vehicle.addCrossingTime(crossingTime);
|
||||
|
||||
// Update intersection statistics
|
||||
// Atualiza métricas locais
|
||||
intersection.incrementVehiclesSent();
|
||||
|
||||
// Send vehicle to next destination
|
||||
// Handover: Transfere a responsabilidade do veículo para a rede
|
||||
sendVehicleToNextDestination(vehicle);
|
||||
|
||||
eventLogger.log(sd.logging.EventType.VEHICLE_DEPARTED, intersectionId,
|
||||
@@ -400,10 +428,9 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Trata o evento de fim da simulação.
|
||||
* Define a flag de execução como falsa para terminar o processamento.
|
||||
* Finaliza a execução do processo de simulação.
|
||||
*
|
||||
* @param event o evento de fim de simulação
|
||||
* @param event O evento de fim de simulação.
|
||||
*/
|
||||
private void handleSimulationEndEvent(SimulationEvent event) {
|
||||
eventLogger.log(sd.logging.EventType.SIMULATION_STOPPED, intersectionId,
|
||||
@@ -412,10 +439,9 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Exporta o histórico completo de eventos para um ficheiro.
|
||||
* Útil para análise posterior e debugging da simulação.
|
||||
* Exporta o histórico completo de eventos para análise post-mortem.
|
||||
*
|
||||
* @param outputPath caminho do ficheiro onde guardar o histórico
|
||||
* @param outputPath O caminho do ficheiro onde o histórico será guardado.
|
||||
*/
|
||||
public void exportEventHistory(String outputPath) {
|
||||
String history = eventQueue.exportEventHistory();
|
||||
@@ -427,7 +453,12 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Main entry point for running an intersection process
|
||||
/**
|
||||
* Ponto de entrada principal da aplicação.
|
||||
*
|
||||
* @param args Argumentos da linha de comando (ID da interseção e ficheiro de
|
||||
* configuração opcional).
|
||||
*/
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
if (args.length < 1) {
|
||||
System.err.println("Usage: java IntersectionProcess <intersectionId> [configFile]");
|
||||
@@ -456,6 +487,12 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Realiza o bootstrap dos componentes lógicos e de rede da interseção.
|
||||
* <p>
|
||||
* Inclui a criação de semáforos, configuração de encaminhamento e conexão ao
|
||||
* Dashboard.
|
||||
*/
|
||||
public void initialize() {
|
||||
System.out.println("\n[" + intersectionId + "] Initializing intersection...");
|
||||
|
||||
@@ -469,7 +506,7 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Estabelece ligação ao servidor do dashboard para reportar estatísticas.
|
||||
* Estabelece a conexão com o Dashboard para envio de telemetria em tempo real.
|
||||
*/
|
||||
private void connectToDashboard() {
|
||||
try {
|
||||
@@ -493,9 +530,7 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Cria os semáforos para esta interseção com base nas suas ligações físicas.
|
||||
* Cada interseção tem um número e direções de semáforos diferentes de acordo
|
||||
* com a topologia da rede.
|
||||
* Inicializa os semáforos da interseção com base na configuração carregada.
|
||||
*/
|
||||
private void createTrafficLights() {
|
||||
System.out.println("\n[" + intersectionId + "] Creating traffic lights...");
|
||||
@@ -524,6 +559,13 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Obtém a configuração específica para esta interseção a partir da configuração
|
||||
* global.
|
||||
*
|
||||
* @return O objeto de configuração da interseção.
|
||||
* @throws RuntimeException Se a configuração estiver em falta.
|
||||
*/
|
||||
private SimulationConfig.IntersectionConfig getIntersectionConfig() {
|
||||
if (config.getNetworkConfig() == null || config.getNetworkConfig().getIntersections() == null) {
|
||||
throw new RuntimeException("Network configuration not loaded or empty.");
|
||||
@@ -534,6 +576,11 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
.orElseThrow(() -> new RuntimeException("Intersection config not found for " + intersectionId));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Configura a tabela de encaminhamento (routing) da interseção.
|
||||
* <p>
|
||||
* Define para cada destino qual a direção de saída (semáforo) correspondente.
|
||||
*/
|
||||
private void configureRouting() {
|
||||
System.out.println("\n[" + intersectionId + "] Configuring routing...");
|
||||
|
||||
@@ -555,11 +602,10 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Solicita permissão para um semáforo ficar verde.
|
||||
* Bloqueia até que a permissão seja concedida (nenhum outro semáforo está
|
||||
* verde).
|
||||
* Primitiva de bloqueio: Solicita acesso exclusivo à zona crítica da
|
||||
* interseção.
|
||||
*
|
||||
* @param direction A direção que solicita o sinal verde
|
||||
* @param direction A direção que solicita passagem.
|
||||
*/
|
||||
public void requestGreenLight(String direction) {
|
||||
trafficCoordinationLock.lock();
|
||||
@@ -567,10 +613,9 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Liberta a permissão de sinal verde, permitindo que outro semáforo fique
|
||||
* verde.
|
||||
* Primitiva de bloqueio: Liberta o acesso exclusivo à zona crítica.
|
||||
*
|
||||
* @param direction A direção que liberta o sinal verde
|
||||
* @param direction A direção que está a libertar a passagem.
|
||||
*/
|
||||
public void releaseGreenLight(String direction) {
|
||||
if (direction.equals(currentGreenDirection)) {
|
||||
@@ -580,8 +625,10 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Modo DES: Agenda os eventos iniciais de mudança de semáforo.
|
||||
* Isto substitui a antiga abordagem baseada em threads startTrafficLights().
|
||||
* Inicializa o estado dos semáforos no arranque da simulação (t=0).
|
||||
* <p>
|
||||
* Garante que apenas um semáforo começa em Verde e os restantes em Vermelho,
|
||||
* agendando os eventos iniciais na fila do DES.
|
||||
*/
|
||||
private void scheduleInitialTrafficLightEvents() {
|
||||
System.out.println("\n[" + intersectionId + "] Scheduling initial traffic light events (DES mode)...");
|
||||
@@ -592,12 +639,12 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
for (TrafficLight light : intersection.getTrafficLights()) {
|
||||
String direction = light.getDirection();
|
||||
|
||||
// Set initial state (first light starts green, others red)
|
||||
// Lógica de arranque: Primeiro da lista = Verde, outros = Vermelho
|
||||
boolean isFirstLight = intersection.getTrafficLights().indexOf(light) == 0;
|
||||
TrafficLightState initialState = isFirstLight ? TrafficLightState.GREEN : TrafficLightState.RED;
|
||||
light.changeState(initialState);
|
||||
|
||||
// Schedule first state change
|
||||
// Agenda a primeira transição
|
||||
double firstChangeTime = currentTime +
|
||||
(initialState == TrafficLightState.GREEN ? light.getGreenTime() : light.getRedTime());
|
||||
|
||||
@@ -620,14 +667,16 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Envia um veículo para o seu próximo destino via ligação socket.
|
||||
* Encaminhamento de rede: Serializa e envia o objeto veículo para o próximo nó.
|
||||
* <p>
|
||||
* Calcula também o tempo de viagem virtual entre nós (Edge Weight).
|
||||
*
|
||||
* @param vehicle O veículo que atravessou esta interseção.
|
||||
* @param vehicle O veículo a ser enviado.
|
||||
*/
|
||||
public void sendVehicleToNextDestination(Vehicle vehicle) {
|
||||
String nextDestination = vehicle.getCurrentDestination();
|
||||
|
||||
// Calculate travel time
|
||||
// Cálculo de latência de viagem (Edge Weight)
|
||||
double baseTime = config.getBaseTravelTime();
|
||||
double multiplier = 1.0;
|
||||
switch (vehicle.getType()) {
|
||||
@@ -640,22 +689,25 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
System.out.printf("[%s] Vehicle %s departing to %s. Travel time: %.2fs%n",
|
||||
intersectionId, vehicle.getId(), nextDestination, travelTime);
|
||||
|
||||
// Record departure immediately as it leaves the intersection
|
||||
recordVehicleDeparture();
|
||||
|
||||
// In DES mode, send immediately (no real-time delay)
|
||||
// Envio imediato (o delay de viagem é implícito no tempo de chegada no próximo
|
||||
// nó ou simulado aqui)
|
||||
sendVehicleImmediately(vehicle, nextDestination);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Envia imediatamente um veículo para o seu destino via rede.
|
||||
* Envia o veículo imediatamente para o próximo nó via conexão TCP persistente.
|
||||
*
|
||||
* @param vehicle O veículo a ser enviado.
|
||||
* @param nextDestination O identificador do próximo nó destino.
|
||||
*/
|
||||
private void sendVehicleImmediately(Vehicle vehicle, String nextDestination) {
|
||||
try {
|
||||
// Get or create connection to next destination
|
||||
// Lazy loading da conexão
|
||||
SocketConnection connection = getOrCreateConnection(nextDestination);
|
||||
|
||||
// Create and send message using Message class
|
||||
// Encapsulamento da mensagem
|
||||
MessageProtocol message = new Message(
|
||||
MessageType.VEHICLE_TRANSFER,
|
||||
intersectionId,
|
||||
@@ -668,8 +720,6 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
System.out.println("[" + intersectionId + "] Vehicle " + vehicle.getId() +
|
||||
" arrived at " + nextDestination + " (msg sent)");
|
||||
|
||||
// Note: vehicle route is advanced when it arrives at the next intersection
|
||||
|
||||
} catch (IOException | InterruptedException e) {
|
||||
System.err.println("[" + intersectionId + "] Failed to send vehicle " +
|
||||
vehicle.getId() + " to " + nextDestination + ": " + e.getMessage());
|
||||
@@ -677,12 +727,15 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Obtém uma ligação existente para um destino ou cria uma nova.
|
||||
* Obtém ou cria uma conexão para o destino especificado (Singleton por
|
||||
* destino).
|
||||
* <p>
|
||||
* Este método é thread-safe.
|
||||
*
|
||||
* @param destinationId O ID do nó de destino.
|
||||
* @return A SocketConnection para esse destino.
|
||||
* @throws IOException Se a ligação não puder ser estabelecida.
|
||||
* @throws InterruptedException Se a tentativa de ligação for interrompida.
|
||||
* @param destinationId O identificador do nó destino.
|
||||
* @return A conexão TCP estabelecida.
|
||||
* @throws IOException Se ocorrer um erro de I/O na criação da conexão.
|
||||
* @throws InterruptedException Se a thread for interrompida durante a espera.
|
||||
*/
|
||||
private synchronized SocketConnection getOrCreateConnection(String destinationId)
|
||||
throws IOException, InterruptedException {
|
||||
@@ -702,10 +755,10 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Obtém o endereço host para um nó de destino a partir da configuração.
|
||||
* Resolve o hostname ou endereço IP para um determinado destino.
|
||||
*
|
||||
* @param destinationId O ID do nó de destino.
|
||||
* @return O endereço host.
|
||||
* @param destinationId O ID do destino.
|
||||
* @return O endereço do host.
|
||||
*/
|
||||
private String getHostForDestination(String destinationId) {
|
||||
if (destinationId.equals("S")) {
|
||||
@@ -716,9 +769,9 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Obtém o número da porta para um nó de destino a partir da configuração.
|
||||
* Resolve a porta TCP para um determinado destino.
|
||||
*
|
||||
* @param destinationId O ID do nó de destino.
|
||||
* @param destinationId O ID do destino.
|
||||
* @return O número da porta.
|
||||
*/
|
||||
private int getPortForDestination(String destinationId) {
|
||||
@@ -730,10 +783,11 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Inicia o socket do servidor e começa a aceitar ligações recebidas.
|
||||
* Este é o loop principal de escuta do processo.
|
||||
* Inicia o servidor e o loop de aceitação de conexões.
|
||||
* <p>
|
||||
* Este método bloqueia a thread chamadora durante a execução do servidor.
|
||||
*
|
||||
* @throws IOException Se o socket do servidor não puder ser criado.
|
||||
* @throws IOException Se ocorrer um erro ao fazer bind da porta.
|
||||
*/
|
||||
public void start() throws IOException {
|
||||
int port = config.getIntersectionPort(intersectionId);
|
||||
@@ -747,12 +801,12 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
startEventProcessor();
|
||||
System.out.println("[" + intersectionId + "] Running in DES mode");
|
||||
|
||||
// Start stats updater
|
||||
// Background task para telemetria
|
||||
statsExecutor.scheduleAtFixedRate(this::sendStatsToDashboard, 1, 1, TimeUnit.SECONDS);
|
||||
|
||||
System.out.println("[" + intersectionId + "] Waiting for incoming connections...\n");
|
||||
|
||||
// Main accept loop
|
||||
// Loop principal de aceitação de conexões
|
||||
while (running) {
|
||||
try {
|
||||
Socket clientSocket = serverSocket.accept();
|
||||
@@ -760,13 +814,12 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
System.out.println("[" + intersectionId + "] New connection accepted from " +
|
||||
clientSocket.getInetAddress().getHostAddress());
|
||||
|
||||
// Check running flag again before handling
|
||||
if (!running) {
|
||||
clientSocket.close();
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// **Set timeout before submitting to handler**
|
||||
// Configura timeout para evitar bloqueios infinitos em leitura
|
||||
try {
|
||||
clientSocket.setSoTimeout(1000);
|
||||
} catch (java.net.SocketException e) {
|
||||
@@ -775,13 +828,12 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Handle each connection in a separate thread
|
||||
// Delega processamento para thread pool (NIO style)
|
||||
connectionHandlerPool.submit(() -> handleIncomingConnection(clientSocket));
|
||||
|
||||
} catch (IOException e) {
|
||||
// Expected when serverSocket.close() is called during shutdown
|
||||
if (!running) {
|
||||
break; // Normal shutdown
|
||||
break; // Shutdown normal
|
||||
}
|
||||
System.err.println("[" + intersectionId + "] Error accepting connection: " +
|
||||
e.getMessage());
|
||||
@@ -790,10 +842,13 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Trata uma ligação recebida de outro processo.
|
||||
* Escuta continuamente mensagens de transferência de veículos.
|
||||
* Lógica de tratamento de conexões de entrada (Consumer).
|
||||
* <p>
|
||||
* Lê continuamente do socket até que a conexão seja fechada, processando
|
||||
* mensagens
|
||||
* de chegada de veículos ou comandos de simulação.
|
||||
*
|
||||
* @param clientSocket A ligação socket aceite.
|
||||
* @param clientSocket O socket do cliente conectado.
|
||||
*/
|
||||
private void handleIncomingConnection(Socket clientSocket) {
|
||||
try {
|
||||
@@ -809,27 +864,24 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
System.out.println("[" + intersectionId + "] New connection accepted from " +
|
||||
clientSocket.getInetAddress().getHostAddress());
|
||||
|
||||
// Continuously receive messages while connection is active
|
||||
while (running && connection.isConnected()) {
|
||||
try {
|
||||
MessageProtocol message = connection.receiveMessage();
|
||||
|
||||
// Handle simulation start time synchronization
|
||||
if (message.getType() == MessageType.SIMULATION_START) {
|
||||
System.out.println("[" + intersectionId + "] Simulation start time synchronized");
|
||||
continue;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Accept both VEHICLE_TRANSFER and VEHICLE_SPAWN (from coordinator)
|
||||
if (message.getType() == MessageType.VEHICLE_TRANSFER ||
|
||||
message.getType() == MessageType.VEHICLE_SPAWN) {
|
||||
// Cast payload to Vehicle - handle Gson deserialization
|
||||
|
||||
// Lógica de desserialização polimórfica (Vehicle ou Map)
|
||||
Vehicle vehicle;
|
||||
Object payload = message.getPayload();
|
||||
if (payload instanceof Vehicle) {
|
||||
vehicle = (Vehicle) payload;
|
||||
} else if (payload instanceof java.util.Map) {
|
||||
// Gson deserialized as LinkedHashMap - re-serialize and deserialize as Vehicle
|
||||
com.google.gson.Gson gson = new com.google.gson.Gson();
|
||||
String json = gson.toJson(payload);
|
||||
vehicle = gson.fromJson(json, Vehicle.class);
|
||||
@@ -841,43 +893,37 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
System.out.println("[" + intersectionId + "] Received vehicle: " +
|
||||
vehicle.getId() + " from " + message.getSourceNode());
|
||||
|
||||
// Advance vehicle to next destination in its route
|
||||
// Lógica de Roteamento Local
|
||||
vehicle.advanceRoute();
|
||||
intersection.receiveVehicle(vehicle, clock.getCurrentTime());
|
||||
|
||||
// Add vehicle to appropriate queue
|
||||
intersection.receiveVehicle(vehicle);
|
||||
|
||||
// Log queue status after adding vehicle
|
||||
System.out.printf("[%s] Vehicle %s queued. Total queue size: %d%n",
|
||||
intersectionId, vehicle.getId(), intersection.getTotalQueueSize());
|
||||
|
||||
// Record arrival for statistics
|
||||
recordVehicleArrival();
|
||||
|
||||
} else if (message.getType() == MessageType.SHUTDOWN) {
|
||||
System.out.println(
|
||||
"[" + intersectionId + "] Received SHUTDOWN command from " + message.getSourceNode());
|
||||
running = false;
|
||||
// Close this specific connection
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
} catch (java.net.SocketTimeoutException e) {
|
||||
// Timeout - check running flag and continue
|
||||
if (!running) {
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
// Continue waiting for next message
|
||||
} catch (ClassNotFoundException e) {
|
||||
System.err.println("[" + intersectionId + "] Unknown message type received: " +
|
||||
e.getMessage());
|
||||
break; // Invalid message, close connection
|
||||
break;
|
||||
} catch (IOException e) {
|
||||
if (running) {
|
||||
System.err.println("[" + intersectionId + "] Failed to deserialize message: " +
|
||||
e.getMessage());
|
||||
e.printStackTrace(); // For debugging - maybe change//remove later
|
||||
e.printStackTrace();
|
||||
}
|
||||
break; // Connection error, close connection
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -885,27 +931,29 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
if (running) {
|
||||
System.err.println("[" + intersectionId + "] Connection error: " + e.getMessage());
|
||||
}
|
||||
// Expected during shutdown
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Stops the intersection process gracefully.
|
||||
* Shuts down all threads and closes all connections.
|
||||
* Procedimento de Encerramento Gracioso (Graceful Shutdown).
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li>Para a aceitação de novas conexões.</li>
|
||||
* <li>Envia últimas estatísticas.</li>
|
||||
* <li>Encerra pools de threads.</li>
|
||||
* <li>Fecha sockets ativos.</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
*/
|
||||
public void shutdown() {
|
||||
// Check if already shutdown
|
||||
if (!running) {
|
||||
return; // Already shutdown, do nothing
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
System.out.println("\n[" + intersectionId + "] Shutting down...");
|
||||
running = false;
|
||||
|
||||
// Send final stats before closing connections
|
||||
sendStatsToDashboard();
|
||||
|
||||
// 1. Close ServerSocket first
|
||||
// 1. Close ServerSocket
|
||||
if (serverSocket != null && !serverSocket.isClosed()) {
|
||||
try {
|
||||
serverSocket.close();
|
||||
@@ -914,8 +962,7 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 2. Shutdown thread pools with force
|
||||
|
||||
// 2. Shutdown thread pools
|
||||
if (connectionHandlerPool != null && !connectionHandlerPool.isShutdown()) {
|
||||
connectionHandlerPool.shutdownNow();
|
||||
}
|
||||
@@ -926,9 +973,8 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
departureExecutor.shutdownNow();
|
||||
}
|
||||
|
||||
// 3. Wait briefly for termination (don't block forever)
|
||||
// 3. Wait briefly for termination
|
||||
try {
|
||||
|
||||
if (connectionHandlerPool != null) {
|
||||
connectionHandlerPool.awaitTermination(1, TimeUnit.SECONDS);
|
||||
}
|
||||
@@ -964,31 +1010,32 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the Intersection object managed by this process.
|
||||
* Useful for testing and monitoring.
|
||||
* Obtém o modelo de dados da interseção.
|
||||
*
|
||||
* @return The Intersection object.
|
||||
* @return O objeto Intersection.
|
||||
*/
|
||||
public Intersection getIntersection() {
|
||||
return intersection;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Records that a vehicle has arrived at this intersection.
|
||||
* Regista a chegada de um novo veículo para fins estatísticos.
|
||||
*/
|
||||
public void recordVehicleArrival() {
|
||||
totalArrivals++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Records that a vehicle has departed from this intersection.
|
||||
* Regista a partida de um veículo para fins estatísticos.
|
||||
*/
|
||||
public void recordVehicleDeparture() {
|
||||
totalDepartures++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Sends current statistics to the dashboard server.
|
||||
* Envia um "snapshot" do estado atual para o Dashboard (Telemetria Push).
|
||||
* <p>
|
||||
* Inclui o número acumulado de chegadas, partidas e o tamanho atual das filas.
|
||||
*/
|
||||
private void sendStatsToDashboard() {
|
||||
if (dashboardClient == null || !dashboardClient.isConnected()) {
|
||||
@@ -996,7 +1043,6 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
try {
|
||||
// Calculate current queue size
|
||||
int currentQueueSize = intersection.getTrafficLights().stream()
|
||||
.mapToInt(TrafficLight::getQueueSize)
|
||||
.sum();
|
||||
@@ -1006,7 +1052,6 @@ public class IntersectionProcess {
|
||||
.setIntersectionDepartures(totalDepartures)
|
||||
.setIntersectionQueueSize(currentQueueSize);
|
||||
|
||||
// Send StatsUpdatePayload directly as the message payload
|
||||
sd.model.Message message = new sd.model.Message(
|
||||
MessageType.STATS_UPDATE,
|
||||
intersectionId,
|
||||
|
||||
@@ -5,41 +5,70 @@ import java.io.FileWriter;
|
||||
import java.io.IOException;
|
||||
import java.io.PrintWriter;
|
||||
import java.text.SimpleDateFormat;
|
||||
import java.util.*;
|
||||
import java.util.ArrayList;
|
||||
import java.util.Date;
|
||||
import java.util.List;
|
||||
import java.util.Set;
|
||||
import java.util.TreeSet;
|
||||
|
||||
import sd.model.VehicleType;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Executes multiple simulation runs and aggregates results.
|
||||
* Calculates statistical measures including mean, standard deviation,
|
||||
* and confidence intervals across all runs.
|
||||
* Responsável pela agregação e análise estatística de múltiplas execuções da simulação.
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe coleta resultados individuais ({@link SimulationRunResult}) e calcula
|
||||
* métricas consolidadas, incluindo média, desvio padrão, mediana e intervalos de
|
||||
* confiança de 95%. O objetivo é fornecer uma visão robusta do comportamento do
|
||||
* sistema, mitigando a variância estocástica de execuções isoladas.
|
||||
*/
|
||||
public class MultiRunAnalyzer {
|
||||
|
||||
/** Lista acumulada de resultados de execuções individuais. */
|
||||
private final List<SimulationRunResult> results;
|
||||
|
||||
/** Identificador do ficheiro de configuração utilizado nas execuções. */
|
||||
private final String configurationFile;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Inicializa o analisador para um conjunto específico de configurações.
|
||||
*
|
||||
* @param configurationFile O caminho ou nome do ficheiro de configuração base.
|
||||
*/
|
||||
public MultiRunAnalyzer(String configurationFile) {
|
||||
this.configurationFile = configurationFile;
|
||||
this.results = new ArrayList<>();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Adds a completed simulation run result.
|
||||
* Adiciona o resultado de uma execução de simulação concluída ao conjunto de dados.
|
||||
*
|
||||
* @param result O objeto contendo as métricas da execução individual.
|
||||
*/
|
||||
public void addResult(SimulationRunResult result) {
|
||||
results.add(result);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the number of completed runs.
|
||||
* Retorna o número total de execuções armazenadas até o momento.
|
||||
*
|
||||
* @return O tamanho da lista de resultados.
|
||||
*/
|
||||
public int getRunCount() {
|
||||
return results.size();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Generates a comprehensive statistical report.
|
||||
* Gera um relatório estatístico abrangente formatado em texto.
|
||||
* <p>
|
||||
* O relatório inclui:
|
||||
* <ul>
|
||||
* <li>Métricas globais (throughput, tempos de espera, tempos no sistema).</li>
|
||||
* <li>Análise segmentada por tipo de veículo ({@link VehicleType}).</li>
|
||||
* <li>Análise de gargalos por interseção (tamanhos de fila).</li>
|
||||
* <li>Resumos brutos das execuções individuais.</li>
|
||||
* </ul>
|
||||
*
|
||||
* @return Uma String contendo o relatório completo formatado.
|
||||
*/
|
||||
public String generateReport() {
|
||||
if (results.isEmpty()) {
|
||||
@@ -50,65 +79,65 @@ public class MultiRunAnalyzer {
|
||||
|
||||
// Header
|
||||
report.append("=".repeat(80)).append("\n");
|
||||
report.append("MULTI-RUN STATISTICAL ANALYSIS\n");
|
||||
report.append("ANÁLISE ESTATÍSTICA MULTI-EXECUÇÃO\n");
|
||||
report.append("=".repeat(80)).append("\n");
|
||||
report.append("Configuration: ").append(configurationFile).append("\n");
|
||||
report.append("Number of Runs: ").append(results.size()).append("\n");
|
||||
report.append("Analysis Date: ").append(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date())).append("\n");
|
||||
report.append("Configuração: ").append(configurationFile).append("\n");
|
||||
report.append("Número de Execuções: ").append(results.size()).append("\n");
|
||||
report.append("Data da Análise: ").append(new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss").format(new Date())).append("\n");
|
||||
report.append("\n");
|
||||
|
||||
// Global metrics
|
||||
report.append("-".repeat(80)).append("\n");
|
||||
report.append("GLOBAL METRICS\n");
|
||||
report.append("MÉTRICAS GLOBAIS\n");
|
||||
report.append("-".repeat(80)).append("\n\n");
|
||||
|
||||
report.append(analyzeMetric("Vehicles Generated",
|
||||
report.append(analyzeMetric("Veículos Gerados",
|
||||
extractValues(r -> (double) r.getTotalVehiclesGenerated())));
|
||||
report.append("\n");
|
||||
|
||||
report.append(analyzeMetric("Vehicles Completed",
|
||||
report.append(analyzeMetric("Veículos Completados",
|
||||
extractValues(r -> (double) r.getTotalVehiclesCompleted())));
|
||||
report.append("\n");
|
||||
|
||||
report.append(analyzeMetric("Completion Rate (%)",
|
||||
report.append(analyzeMetric("Taxa de Conclusão (%)",
|
||||
extractValues(r -> r.getTotalVehiclesGenerated() > 0
|
||||
? 100.0 * r.getTotalVehiclesCompleted() / r.getTotalVehiclesGenerated()
|
||||
: 0.0)));
|
||||
report.append("\n");
|
||||
|
||||
report.append(analyzeMetric("Average System Time (seconds)",
|
||||
report.append(analyzeMetric("Tempo Médio no Sistema (segundos)",
|
||||
extractValues(r -> r.getAverageSystemTime())));
|
||||
report.append("\n");
|
||||
|
||||
report.append(analyzeMetric("Average Waiting Time (seconds)",
|
||||
report.append(analyzeMetric("Tempo Médio de Espera (segundos)",
|
||||
extractValues(r -> r.getAverageWaitingTime())));
|
||||
report.append("\n");
|
||||
|
||||
// Per-vehicle-type analysis
|
||||
report.append("\n");
|
||||
report.append("-".repeat(80)).append("\n");
|
||||
report.append("PER-VEHICLE-TYPE ANALYSIS\n");
|
||||
report.append("ANÁLISE POR TIPO DE VEÍCULO\n");
|
||||
report.append("-".repeat(80)).append("\n\n");
|
||||
|
||||
for (VehicleType type : VehicleType.values()) {
|
||||
report.append("--- ").append(type).append(" ---\n");
|
||||
|
||||
report.append(analyzeMetric(" Vehicle Count",
|
||||
report.append(analyzeMetric(" Contagem de Veículos",
|
||||
extractValues(r -> (double) r.getVehicleCountByType().getOrDefault(type, 0))));
|
||||
report.append("\n");
|
||||
|
||||
report.append(analyzeMetric(" Avg System Time (seconds)",
|
||||
report.append(analyzeMetric(" Tempo Médio no Sistema (segundos)",
|
||||
extractValues(r -> r.getAvgSystemTimeByType().getOrDefault(type, 0.0))));
|
||||
report.append("\n");
|
||||
|
||||
report.append(analyzeMetric(" Avg Waiting Time (seconds)",
|
||||
report.append(analyzeMetric(" Tempo Médio de Espera (segundos)",
|
||||
extractValues(r -> r.getAvgWaitTimeByType().getOrDefault(type, 0.0))));
|
||||
report.append("\n\n");
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Per-intersection analysis
|
||||
report.append("-".repeat(80)).append("\n");
|
||||
report.append("PER-INTERSECTION ANALYSIS\n");
|
||||
report.append("ANÁLISE POR INTERSEÇÃO\n");
|
||||
report.append("-".repeat(80)).append("\n\n");
|
||||
|
||||
Set<String> allIntersections = new TreeSet<>();
|
||||
@@ -119,22 +148,22 @@ public class MultiRunAnalyzer {
|
||||
for (String intersection : allIntersections) {
|
||||
report.append("--- ").append(intersection).append(" ---\n");
|
||||
|
||||
report.append(analyzeMetric(" Max Queue Size",
|
||||
report.append(analyzeMetric(" Tamanho Máximo da Fila",
|
||||
extractValues(r -> (double) r.getMaxQueueSizeByIntersection().getOrDefault(intersection, 0))));
|
||||
report.append("\n");
|
||||
|
||||
report.append(analyzeMetric(" Avg Queue Size",
|
||||
report.append(analyzeMetric(" Tamanho Médio da Fila",
|
||||
extractValues(r -> r.getAvgQueueSizeByIntersection().getOrDefault(intersection, 0.0))));
|
||||
report.append("\n");
|
||||
|
||||
report.append(analyzeMetric(" Vehicles Processed",
|
||||
report.append(analyzeMetric(" Veículos Processados",
|
||||
extractValues(r -> (double) r.getVehiclesProcessedByIntersection().getOrDefault(intersection, 0))));
|
||||
report.append("\n\n");
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Individual run summaries
|
||||
report.append("-".repeat(80)).append("\n");
|
||||
report.append("INDIVIDUAL RUN SUMMARIES\n");
|
||||
report.append("RESUMOS INDIVIDUAIS DAS EXECUÇÕES\n");
|
||||
report.append("-".repeat(80)).append("\n\n");
|
||||
|
||||
for (SimulationRunResult result : results) {
|
||||
@@ -142,18 +171,24 @@ public class MultiRunAnalyzer {
|
||||
}
|
||||
|
||||
report.append("=".repeat(80)).append("\n");
|
||||
report.append("END OF REPORT\n");
|
||||
report.append("FIM DO RELATÓRIO\n");
|
||||
report.append("=".repeat(80)).append("\n");
|
||||
|
||||
return report.toString();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Analyzes a single metric and returns formatted statistics.
|
||||
* Analisa uma métrica específica e retorna as estatísticas formatadas.
|
||||
* <p>
|
||||
* Calcula média, desvio padrão, mediana, intervalo de confiança (95%) e extremos (min/max).
|
||||
*
|
||||
* @param metricName O nome descritivo da métrica (ex: "Tempo de Espera").
|
||||
* @param values A lista de valores numéricos brutos extraídos das execuções.
|
||||
* @return Uma string formatada com os dados estatísticos.
|
||||
*/
|
||||
private String analyzeMetric(String metricName, List<Double> values) {
|
||||
if (values.isEmpty() || values.stream().allMatch(v -> v == 0.0)) {
|
||||
return metricName + ": No data\n";
|
||||
return metricName + ": Sem dados\n";
|
||||
}
|
||||
|
||||
double mean = StatisticalAnalysis.mean(values);
|
||||
@@ -165,15 +200,21 @@ public class MultiRunAnalyzer {
|
||||
|
||||
return String.format(
|
||||
"%s:\n" +
|
||||
" Mean: %10.2f Std Dev: %10.2f\n" +
|
||||
" Median: %10.2f 95%% CI: [%.2f, %.2f]\n" +
|
||||
" Min: %10.2f Max: %10.2f\n",
|
||||
" Média: %10.2f Desvio Padrão: %10.2f\n" +
|
||||
" Mediana: %10.2f IC 95%%: [%.2f, %.2f]\n" +
|
||||
" Mín: %10.2f Máx: %10.2f\n",
|
||||
metricName, mean, stdDev, median, ci[0], ci[1], min, max
|
||||
);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Extracts values using a lambda function.
|
||||
* Extrai valores numéricos dos resultados de simulação usando uma função mapeadora.
|
||||
* <p>
|
||||
* Utilizado internamente para transformar a lista de objetos complexos {@link SimulationRunResult}
|
||||
* em listas simples de Doubles para processamento estatístico.
|
||||
*
|
||||
* @param extractor Função lambda que define qual campo extrair de cada resultado.
|
||||
* @return Lista de valores double correspondentes.
|
||||
*/
|
||||
private List<Double> extractValues(java.util.function.Function<SimulationRunResult, Double> extractor) {
|
||||
List<Double> values = new ArrayList<>();
|
||||
@@ -184,7 +225,10 @@ public class MultiRunAnalyzer {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Saves the report to a file.
|
||||
* Persiste o relatório gerado num ficheiro de texto.
|
||||
*
|
||||
* @param filename O caminho do ficheiro de destino.
|
||||
* @throws IOException Se ocorrer um erro de escrita no disco.
|
||||
*/
|
||||
public void saveReport(String filename) throws IOException {
|
||||
try (PrintWriter writer = new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter(filename)))) {
|
||||
@@ -193,13 +237,31 @@ public class MultiRunAnalyzer {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Generates a CSV summary for easy import into spreadsheet tools.
|
||||
* Gera um resumo em formato CSV para fácil importação em ferramentas de planilha.
|
||||
* <p>
|
||||
* Este método atua como um wrapper para {@link #saveCSVSummary(String)}.
|
||||
*
|
||||
* @param filename O caminho do ficheiro CSV de destino.
|
||||
* @throws IOException Se ocorrer um erro de escrita no disco.
|
||||
*/
|
||||
public void saveCSV(String filename) throws IOException {
|
||||
saveCSVSummary(filename);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gera e grava o sumário CSV detalhado com métricas chave por execução.
|
||||
* <p>
|
||||
* Colunas incluídas: Execução, VeículosGerados, VeículosCompletados, TaxaConclusão,
|
||||
* TempoMédioSistema, TempoMédioEspera, TempoMínimoSistema, TempoMáximoSistema.
|
||||
*
|
||||
* @param filename O caminho do ficheiro CSV de destino.
|
||||
* @throws IOException Se ocorrer um erro de escrita no disco.
|
||||
*/
|
||||
public void saveCSVSummary(String filename) throws IOException {
|
||||
try (PrintWriter writer = new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter(filename)))) {
|
||||
// Header
|
||||
writer.println("Run,VehiclesGenerated,VehiclesCompleted,CompletionRate," +
|
||||
"AvgSystemTime,AvgWaitingTime,MinSystemTime,MaxSystemTime");
|
||||
writer.println("Execução,VeículosGerados,VeículosCompletados,TaxaConclusão," +
|
||||
"TempoMédioSistema,TempoMédioEspera,TempoMínimoSistema,TempoMáximoSistema");
|
||||
|
||||
// Data rows
|
||||
for (SimulationRunResult result : results) {
|
||||
|
||||
@@ -1,172 +0,0 @@
|
||||
package sd.analysis;
|
||||
|
||||
import java.io.IOException;
|
||||
import java.nio.file.Files;
|
||||
import java.nio.file.Paths;
|
||||
import java.text.SimpleDateFormat;
|
||||
import java.util.Date;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Orquestra múltiplas execuções de simulação para análise estatística.
|
||||
*
|
||||
* Em vez de correr uma única simulação manualmente, esta ferramenta permite
|
||||
* correr um "lote"
|
||||
* de N simulações consecutivas. Isto é essencial para recolher dados
|
||||
* estatisticamente significativos
|
||||
* (calcular intervalos de confiança, etc.) conforme exigido pelas
|
||||
* especificações do projeto.
|
||||
*
|
||||
* Utilização:
|
||||
* java sd.analysis.SimulationBatchRunner <ficheiro-config> <num-execucoes>
|
||||
* <dir-saida>
|
||||
*/
|
||||
public class SimulationBatchRunner {
|
||||
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
if (args.length < 3) {
|
||||
System.err.println("Usage: SimulationBatchRunner <config-file> <num-runs> <output-dir>");
|
||||
System.err.println("Example: SimulationBatchRunner simulation-medium.properties 10 results/medium");
|
||||
System.exit(1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
String configFile = args[0];
|
||||
int numRuns;
|
||||
String outputDir = args[2];
|
||||
|
||||
try {
|
||||
numRuns = Integer.parseInt(args[1]);
|
||||
if (numRuns < 1 || numRuns > 100) {
|
||||
throw new IllegalArgumentException("Number of runs must be between 1 and 100");
|
||||
}
|
||||
} catch (NumberFormatException e) {
|
||||
System.err.println("Error: Invalid number of runs: " + args[1]);
|
||||
System.exit(1);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
System.out.println("=".repeat(80));
|
||||
System.out.println("SIMULATION BATCH RUNNER");
|
||||
System.out.println("=".repeat(80));
|
||||
System.out.println("Configuration: " + configFile);
|
||||
System.out.println("Number of Runs: " + numRuns);
|
||||
System.out.println("Output Directory: " + outputDir);
|
||||
System.out.println("=".repeat(80));
|
||||
System.out.println();
|
||||
|
||||
// Create output directory
|
||||
try {
|
||||
Files.createDirectories(Paths.get(outputDir));
|
||||
} catch (IOException e) {
|
||||
System.err.println("Failed to create output directory: " + e.getMessage());
|
||||
System.exit(1);
|
||||
}
|
||||
|
||||
MultiRunAnalyzer analyzer = new MultiRunAnalyzer(configFile);
|
||||
|
||||
// Execute runs
|
||||
for (int i = 1; i <= numRuns; i++) {
|
||||
System.out.println("\n" + "=".repeat(80));
|
||||
System.out.println("STARTING RUN " + i + " OF " + numRuns);
|
||||
System.out.println("=".repeat(80));
|
||||
|
||||
SimulationRunResult result = executeSimulationRun(i, configFile, outputDir);
|
||||
|
||||
if (result != null) {
|
||||
analyzer.addResult(result);
|
||||
System.out.println("\n" + result);
|
||||
} else {
|
||||
System.err.println("Run " + i + " failed!");
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Pause between runs
|
||||
if (i < numRuns) {
|
||||
System.out.println("\nWaiting 10 seconds before next run...");
|
||||
try {
|
||||
Thread.sleep(10000);
|
||||
} catch (InterruptedException e) {
|
||||
Thread.currentThread().interrupt();
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Generate reports
|
||||
System.out.println("\n\n" + "=".repeat(80));
|
||||
System.out.println("ALL RUNS COMPLETE - GENERATING REPORTS");
|
||||
System.out.println("=".repeat(80));
|
||||
|
||||
try {
|
||||
String timestamp = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd-HHmmss").format(new Date());
|
||||
String reportFile = outputDir + "/analysis-report-" + timestamp + ".txt";
|
||||
String csvFile = outputDir + "/summary-" + timestamp + ".csv";
|
||||
|
||||
analyzer.saveReport(reportFile);
|
||||
analyzer.saveCSVSummary(csvFile);
|
||||
|
||||
System.out.println("\nReports generated:");
|
||||
System.out.println(" - Analysis Report: " + reportFile);
|
||||
System.out.println(" - CSV Summary: " + csvFile);
|
||||
System.out.println();
|
||||
|
||||
// Print report to console
|
||||
System.out.println(analyzer.generateReport());
|
||||
|
||||
} catch (IOException e) {
|
||||
System.err.println("Failed to generate reports: " + e.getMessage());
|
||||
e.printStackTrace();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Executa uma única instância da simulação.
|
||||
*
|
||||
* Idealmente, este método iniciaria todos os processos necessários
|
||||
* (Interseções, Nó de Saída, Coordenador),
|
||||
* esperaria que terminassem e depois recolheria os resultados.
|
||||
*
|
||||
* Atualmente, serve como um espaço reservado estrutural para demonstrar como
|
||||
* funciona o pipeline de análise.
|
||||
* Para correr uma simulação real, deve iniciar os componentes manualmente ou
|
||||
* usar um script shell.
|
||||
*/
|
||||
private static SimulationRunResult executeSimulationRun(int runNumber, String configFile, String outputDir) {
|
||||
SimulationRunResult result = new SimulationRunResult(runNumber, configFile);
|
||||
|
||||
try {
|
||||
// TODO: Implement actual simulation execution
|
||||
// This would involve:
|
||||
// 1. Starting intersection processes
|
||||
// 2. Starting exit node process
|
||||
// 3. Starting dashboard process
|
||||
// 4. Running coordinator
|
||||
// 5. Collecting results from dashboard/exit node
|
||||
// 6. Shutting down all processes
|
||||
|
||||
System.out.println("NOTE: Actual simulation execution not yet implemented.");
|
||||
System.out.println("This batch runner demonstrates the framework structure.");
|
||||
System.out.println("To run actual simulations, you need to:");
|
||||
System.out.println(" 1. Start all intersection processes manually");
|
||||
System.out.println(" 2. Start exit node process");
|
||||
System.out.println(" 3. Start dashboard process");
|
||||
System.out.println(" 4. Run coordinator with the configuration file");
|
||||
System.out.println(" 5. Results will be collected automatically");
|
||||
|
||||
// Placeholder: simulate some results
|
||||
// In real implementation, these would be collected from the actual simulation
|
||||
result.setTotalVehiclesGenerated(100);
|
||||
result.setTotalVehiclesCompleted(85);
|
||||
result.setAverageSystemTime(120.5);
|
||||
result.setMinSystemTime(45.2);
|
||||
result.setMaxSystemTime(250.8);
|
||||
result.setAverageWaitingTime(45.3);
|
||||
|
||||
return result;
|
||||
|
||||
} catch (Exception e) {
|
||||
System.err.println("Error executing run " + runNumber + ": " + e.getMessage());
|
||||
e.printStackTrace();
|
||||
return null;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
}
|
||||
@@ -6,8 +6,12 @@ import java.util.Map;
|
||||
import sd.model.VehicleType;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Stores the results of a single simulation run.
|
||||
* Contains all key metrics for post-simulation analysis.
|
||||
* Encapsula os dados telemétricos e estatísticos resultantes de uma única execução da simulação.
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe atua como um registo estruturado de métricas de desempenho, armazenando
|
||||
* dados de latência (tempos de sistema/espera), vazão (throughput) e ocupação de recursos
|
||||
* (tamanhos de fila). Os dados aqui contidos servem como base para a análise
|
||||
* estatística agregada realizada pelo {@link MultiRunAnalyzer}.
|
||||
*/
|
||||
public class SimulationRunResult {
|
||||
|
||||
@@ -17,11 +21,22 @@ public class SimulationRunResult {
|
||||
private final long endTimeMillis;
|
||||
|
||||
// Global metrics
|
||||
/** Total de veículos instanciados pelos geradores durante a execução. */
|
||||
private int totalVehiclesGenerated;
|
||||
|
||||
/** Total de veículos que completaram o percurso e saíram do sistema com sucesso. */
|
||||
private int totalVehiclesCompleted;
|
||||
|
||||
/** Média global do tempo total (em segundos) desde a geração até a saída. */
|
||||
private double averageSystemTime; // seconds
|
||||
|
||||
/** Menor tempo de sistema registado (em segundos). */
|
||||
private double minSystemTime; // seconds
|
||||
|
||||
/** Maior tempo de sistema registado (em segundos). */
|
||||
private double maxSystemTime; // seconds
|
||||
|
||||
/** Média global do tempo (em segundos) que os veículos passaram parados em filas. */
|
||||
private double averageWaitingTime; // seconds
|
||||
|
||||
// Per-type metrics
|
||||
@@ -34,6 +49,12 @@ public class SimulationRunResult {
|
||||
private final Map<String, Double> avgQueueSizeByIntersection;
|
||||
private final Map<String, Integer> vehiclesProcessedByIntersection;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Inicializa um novo contentor de resultados para uma execução específica.
|
||||
*
|
||||
* @param runNumber O identificador sequencial desta execução.
|
||||
* @param configurationFile O ficheiro de configuração utilizado.
|
||||
*/
|
||||
public SimulationRunResult(int runNumber, String configurationFile) {
|
||||
this.runNumber = runNumber;
|
||||
this.configurationFile = configurationFile;
|
||||
@@ -48,6 +69,10 @@ public class SimulationRunResult {
|
||||
this.vehiclesProcessedByIntersection = new HashMap<>();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Sinaliza o fim da recolha de dados para esta execução.
|
||||
* (Placeholder para lógica de finalização de timestamps).
|
||||
*/
|
||||
public void markCompleted() {
|
||||
// This will be called when the run finishes
|
||||
}
|
||||
@@ -57,6 +82,11 @@ public class SimulationRunResult {
|
||||
public String getConfigurationFile() { return configurationFile; }
|
||||
public long getStartTimeMillis() { return startTimeMillis; }
|
||||
public long getEndTimeMillis() { return endTimeMillis; }
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Calcula a duração total da execução em milissegundos.
|
||||
* @return Delta entre fim e início.
|
||||
*/
|
||||
public long getDurationMillis() { return endTimeMillis - startTimeMillis; }
|
||||
|
||||
public int getTotalVehiclesGenerated() { return totalVehiclesGenerated; }
|
||||
@@ -66,21 +96,50 @@ public class SimulationRunResult {
|
||||
public double getMaxSystemTime() { return maxSystemTime; }
|
||||
public double getAverageWaitingTime() { return averageWaitingTime; }
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Retorna o mapeamento de contagem de veículos por tipo.
|
||||
* @return Uma cópia defensiva do mapa (snapshot).
|
||||
*/
|
||||
public Map<VehicleType, Integer> getVehicleCountByType() {
|
||||
return new HashMap<>(vehicleCountByType);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Retorna o tempo médio no sistema segmentado por tipo de veículo.
|
||||
* @return Uma cópia defensiva do mapa (snapshot).
|
||||
*/
|
||||
public Map<VehicleType, Double> getAvgSystemTimeByType() {
|
||||
return new HashMap<>(avgSystemTimeByType);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Retorna o tempo médio de espera segmentado por tipo de veículo.
|
||||
* @return Uma cópia defensiva do mapa (snapshot).
|
||||
*/
|
||||
public Map<VehicleType, Double> getAvgWaitTimeByType() {
|
||||
return new HashMap<>(avgWaitTimeByType);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Retorna o tamanho máximo de fila registado por interseção (gargalos).
|
||||
* @return Uma cópia defensiva do mapa (snapshot).
|
||||
*/
|
||||
public Map<String, Integer> getMaxQueueSizeByIntersection() {
|
||||
return new HashMap<>(maxQueueSizeByIntersection);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Retorna o tamanho médio das filas por interseção.
|
||||
* @return Uma cópia defensiva do mapa (snapshot).
|
||||
*/
|
||||
public Map<String, Double> getAvgQueueSizeByIntersection() {
|
||||
return new HashMap<>(avgQueueSizeByIntersection);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Retorna o total de veículos processados (throughput) por interseção.
|
||||
* @return Uma cópia defensiva do mapa (snapshot).
|
||||
*/
|
||||
public Map<String, Integer> getVehiclesProcessedByIntersection() {
|
||||
return new HashMap<>(vehiclesProcessedByIntersection);
|
||||
}
|
||||
@@ -124,13 +183,17 @@ public class SimulationRunResult {
|
||||
vehiclesProcessedByIntersection.put(intersection, count);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gera uma representação textual resumida das métricas principais da execução.
|
||||
* Útil para logs rápidos e debugging.
|
||||
*/
|
||||
@Override
|
||||
public String toString() {
|
||||
return String.format(
|
||||
"Run #%d [%s]:\n" +
|
||||
" Generated: %d, Completed: %d (%.1f%%)\n" +
|
||||
" Avg System Time: %.2fs\n" +
|
||||
" Avg Waiting Time: %.2fs",
|
||||
"Execução #%d [%s]:\n" +
|
||||
" Gerados: %d, Completados: %d (%.1f%%)\n" +
|
||||
" Tempo Médio no Sistema: %.2fs\n" +
|
||||
" Tempo Médio de Espera: %.2fs",
|
||||
runNumber,
|
||||
configurationFile,
|
||||
totalVehiclesGenerated,
|
||||
|
||||
@@ -5,13 +5,19 @@ import java.util.Collections;
|
||||
import java.util.List;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Statistical analysis utilities for simulation results.
|
||||
* Calculates mean, standard deviation, and confidence intervals.
|
||||
* Utilitário estático para processamento matemático e análise estatística dos dados da simulação.
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe fornece algoritmos para cálculo de medidas de tendência central (média, mediana),
|
||||
* dispersão (desvio padrão amostral) e inferência estatística (Intervalos de Confiança).
|
||||
* É utilizada para normalizar e validar os resultados estocásticos obtidos através de
|
||||
* múltiplas execuções do sistema.
|
||||
*/
|
||||
public class StatisticalAnalysis {
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Calculates the mean (average) of a list of values.
|
||||
* Calcula a média aritmética de um conjunto de valores.
|
||||
* * @param values Lista de valores numéricos (double).
|
||||
* @return A soma dos valores dividida pelo tamanho da amostra, ou 0.0 se a lista for nula/vazia.
|
||||
*/
|
||||
public static double mean(List<Double> values) {
|
||||
if (values == null || values.isEmpty()) {
|
||||
@@ -25,7 +31,13 @@ public class StatisticalAnalysis {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Calculates the sample standard deviation.
|
||||
* Calcula o desvio padrão amostral (sample standard deviation).
|
||||
* <p>
|
||||
* Utiliza o denominador {@code n - 1} (Correção de Bessel) para fornecer um
|
||||
* estimador não viesado da variância populacional, adequado para as amostras
|
||||
* de simulação.
|
||||
* * @param values Lista de observações.
|
||||
* @return O desvio padrão calculado, ou 0.0 se o tamanho da amostra for < 2.
|
||||
*/
|
||||
public static double standardDeviation(List<Double> values) {
|
||||
if (values == null || values.size() < 2) {
|
||||
@@ -45,10 +57,13 @@ public class StatisticalAnalysis {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Calculates the 95% confidence interval for the mean.
|
||||
* Uses t-distribution for small samples (n < 30).
|
||||
*
|
||||
* @return Array of [lowerBound, upperBound]
|
||||
* Calcula o Intervalo de Confiança (IC) de 95% para a média.
|
||||
* <p>
|
||||
* Utiliza a distribuição t de Student para maior precisão em amostras pequenas (n < 30),
|
||||
* onde a aproximação pela distribuição Normal (Z) seria inadequada. O intervalo define
|
||||
* a faixa onde a verdadeira média populacional reside com 95% de probabilidade.
|
||||
* * @param values Lista de observações.
|
||||
* @return Um array de double onde índice 0 é o limite inferior e índice 1 é o limite superior.
|
||||
*/
|
||||
public static double[] confidenceInterval95(List<Double> values) {
|
||||
if (values == null || values.size() < 2) {
|
||||
@@ -76,8 +91,12 @@ public class StatisticalAnalysis {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Returns the t-critical value for 95% confidence interval.
|
||||
* Approximations for common degrees of freedom (n-1).
|
||||
* Retorna o valor crítico t (t-score) para um IC de 95% (bicaudal).
|
||||
* <p>
|
||||
* Baseia-se nos graus de liberdade (gl = n - 1). Para amostras grandes (gl >= 30),
|
||||
* aproxima-se do valor Z de 1.96.
|
||||
* * @param sampleSize O tamanho da amostra (n).
|
||||
* @return O fator multiplicativo t apropriado.
|
||||
*/
|
||||
private static double getTCriticalValue(int sampleSize) {
|
||||
int df = sampleSize - 1; // degrees of freedom
|
||||
@@ -94,7 +113,9 @@ public class StatisticalAnalysis {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Calculates the minimum value.
|
||||
* Identifica o valor mínimo absoluto na amostra.
|
||||
* * @param values Lista de valores.
|
||||
* @return O menor valor encontrado.
|
||||
*/
|
||||
public static double min(List<Double> values) {
|
||||
if (values == null || values.isEmpty()) {
|
||||
@@ -104,7 +125,9 @@ public class StatisticalAnalysis {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Calculates the maximum value.
|
||||
* Identifica o valor máximo absoluto na amostra.
|
||||
* * @param values Lista de valores.
|
||||
* @return O maior valor encontrado.
|
||||
*/
|
||||
public static double max(List<Double> values) {
|
||||
if (values == null || values.isEmpty()) {
|
||||
@@ -114,7 +137,12 @@ public class StatisticalAnalysis {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Calculates the median value.
|
||||
* Calcula a mediana da amostra.
|
||||
* <p>
|
||||
* <b>Nota de Desempenho:</b> Este método ordena uma cópia da lista, resultando em
|
||||
* complexidade O(n log n).
|
||||
* * @param values Lista de valores.
|
||||
* @return O valor central (ou média dos dois centrais) da distribuição ordenada.
|
||||
*/
|
||||
public static double median(List<Double> values) {
|
||||
if (values == null || values.isEmpty()) {
|
||||
@@ -133,7 +161,12 @@ public class StatisticalAnalysis {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Formats a statistical summary as a string.
|
||||
* Formata um sumário estatístico completo para uma métrica específica.
|
||||
* <p>
|
||||
* Útil para logging e geração de relatórios textuais.
|
||||
* * @param metricName Nome da métrica a ser exibida.
|
||||
* @param values Os dados brutos associados à métrica.
|
||||
* @return String formatada contendo Média, Desvio Padrão, IC95%, Min, Max e N.
|
||||
*/
|
||||
public static String formatSummary(String metricName, List<Double> values) {
|
||||
if (values == null || values.isEmpty()) {
|
||||
|
||||
@@ -14,17 +14,28 @@ import java.util.Properties;
|
||||
import com.google.gson.Gson;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Carrega e gere configurações da simulação.
|
||||
*
|
||||
* <p>Lê propriedades de um ficheiro .properties e fornece getters
|
||||
* type-safe com valores padrão para robustez.
|
||||
* Responsável pelo carregamento, validação e acesso centralizado às configurações da simulação.
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe atua como uma fachada (Facade) para os parâmetros do sistema, abstraindo a origem
|
||||
* dos dados (ficheiros {@code .properties} ou JSON). Implementa uma estratégia robusta de
|
||||
* carregamento de recursos, suportando tanto caminhos absolutos do sistema de ficheiros quanto
|
||||
* recursos embutidos no <i>classpath</i>.
|
||||
* <p>
|
||||
* Além de propriedades chave-valor simples, gerencia a desserialização da topologia da rede
|
||||
* através da classe interna {@link NetworkConfig}.
|
||||
*/
|
||||
public class SimulationConfig {
|
||||
|
||||
/** Propriedades carregadas do ficheiro */
|
||||
/** Armazenamento em memória das propriedades chave-valor carregadas. */
|
||||
private final Properties properties;
|
||||
|
||||
/** Estrutura hierárquica da configuração da rede carregada via JSON. */
|
||||
private NetworkConfig networkConfig;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Objeto de transferência de dados (DTO) que representa a configuração global da rede.
|
||||
* Mapeado a partir do ficheiro {@code network_config.json}.
|
||||
*/
|
||||
public static class NetworkConfig {
|
||||
private List<IntersectionConfig> intersections;
|
||||
|
||||
@@ -33,36 +44,45 @@ public class SimulationConfig {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* DTO que representa a configuração de uma única interseção na topologia.
|
||||
*/
|
||||
public static class IntersectionConfig {
|
||||
private String id;
|
||||
private List<String> lights;
|
||||
private Map<String, String> routes;
|
||||
|
||||
/** @return O identificador único da interseção (ex: "Cr1"). */
|
||||
public String getId() {
|
||||
return id;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/** @return Lista de identificadores dos semáforos associados a esta interseção. */
|
||||
public List<String> getLights() {
|
||||
return lights;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/** @return Mapa de roteamento definindo destinos alcançáveis e seus próximos saltos. */
|
||||
public Map<String, String> getRoutes() {
|
||||
return routes;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Carrega propriedades do ficheiro especificado.
|
||||
*
|
||||
* <p>Tenta múltiplas estratégias:
|
||||
* Inicializa o gestor de configuração carregando propriedades do caminho especificado.
|
||||
* * <p>Implementa uma estratégia de carregamento em cascata (fallback) para garantir robustez
|
||||
* em diferentes ambientes de execução (IDE, JAR, Docker):
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li>Caminho direto no sistema de ficheiros
|
||||
* <li>Recurso no classpath (com normalização automática)
|
||||
* <li>Recurso no classpath com barra inicial
|
||||
* <li><b>Sistema de Ficheiros Direto:</b> Tenta carregar do caminho absoluto ou relativo.</li>
|
||||
* <li><b>Classpath (Contexto):</b> Tenta carregar via {@code Thread.currentThread().getContextClassLoader()},
|
||||
* normalizando prefixos como "src/main/resources" ou "classpath:".</li>
|
||||
* <li><b>Classpath (Classe):</b> Tenta carregar via {@code SimulationConfig.class.getResourceAsStream},
|
||||
* útil para recursos na raiz do JAR.</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
*
|
||||
* @param filePath caminho do ficheiro .properties
|
||||
* @throws IOException se o ficheiro não for encontrado
|
||||
* @param filePath O caminho ou nome do recurso do ficheiro {@code .properties}.
|
||||
* @throws IOException Se o ficheiro não puder ser localizado em nenhuma das estratégias,
|
||||
* com uma mensagem detalhada das tentativas falhadas.
|
||||
*/
|
||||
public SimulationConfig(String filePath) throws IOException {
|
||||
properties = new Properties();
|
||||
@@ -135,6 +155,12 @@ public class SimulationConfig {
|
||||
throw new IOException(errorMsg.toString(), fileSystemException);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Carrega a configuração da topologia de rede a partir do ficheiro "network_config.json".
|
||||
* <p>
|
||||
* Utiliza a biblioteca Gson para desserialização. Em caso de falha, emite um aviso para o
|
||||
* {@code System.err} mas não aborta a execução, permitindo o uso de defaults ou redes vazias.
|
||||
*/
|
||||
private void loadNetworkConfig() {
|
||||
try (InputStream is = getClass().getClassLoader().getResourceAsStream("network_config.json")) {
|
||||
if (is == null) {
|
||||
@@ -151,6 +177,10 @@ public class SimulationConfig {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Retorna a configuração estruturada da rede.
|
||||
* @return Objeto {@link NetworkConfig} ou null se o carregamento falhou.
|
||||
*/
|
||||
public NetworkConfig getNetworkConfig() {
|
||||
return networkConfig;
|
||||
}
|
||||
@@ -158,56 +188,50 @@ public class SimulationConfig {
|
||||
// --- Network configurations ---
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the host address for a specific intersection.
|
||||
*
|
||||
* @param intersectionId The ID of the intersection (e.g., "Cr1").
|
||||
* @return The host (e.g., "localhost").
|
||||
* Obtém o endereço de host (nome DNS ou IP) para uma interseção específica.
|
||||
* * @param intersectionId O ID da interseção (ex: "Cr1").
|
||||
* @return O host configurado ou "localhost" por omissão.
|
||||
*/
|
||||
public String getIntersectionHost(String intersectionId) {
|
||||
return properties.getProperty("intersection." + intersectionId + ".host", "localhost");
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the port number for a specific intersection.
|
||||
*
|
||||
* @param intersectionId The ID of the intersection (e.g., "Cr1").
|
||||
* @return The port number.
|
||||
* Obtém a porta de escuta TCP para uma interseção específica.
|
||||
* * @param intersectionId O ID da interseção (ex: "Cr1").
|
||||
* @return O número da porta. Retorna 0 se não configurado.
|
||||
*/
|
||||
public int getIntersectionPort(String intersectionId) {
|
||||
return Integer.parseInt(properties.getProperty("intersection." + intersectionId + ".port", "0"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the host address for the dashboard server.
|
||||
*
|
||||
* @return The dashboard host.
|
||||
* Obtém o endereço de host do servidor de Dashboard (monitorização).
|
||||
* @return O host do dashboard (padrão: "localhost").
|
||||
*/
|
||||
public String getDashboardHost() {
|
||||
return properties.getProperty("dashboard.host", "localhost");
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the port number for the dashboard server.
|
||||
*
|
||||
* @return The dashboard port.
|
||||
* Obtém a porta de conexão do servidor de Dashboard.
|
||||
* @return A porta do dashboard (padrão: 9000).
|
||||
*/
|
||||
public int getDashboardPort() {
|
||||
return Integer.parseInt(properties.getProperty("dashboard.port", "9000"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the host address for the exit node.
|
||||
*
|
||||
* @return The exit node host.
|
||||
* Obtém o endereço de host do nó de saída (Exit Node), para onde os veículos são encaminhados ao sair da malha.
|
||||
* @return O host do nó de saída (padrão: "localhost").
|
||||
*/
|
||||
public String getExitHost() {
|
||||
return properties.getProperty("exit.host", "localhost");
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the port number for the exit node.
|
||||
*
|
||||
* @return The exit node port.
|
||||
* Obtém a porta de conexão do nó de saída.
|
||||
* @return A porta do nó de saída (padrão: 9001).
|
||||
*/
|
||||
public int getExitPort() {
|
||||
return Integer.parseInt(properties.getProperty("exit.port", "9001"));
|
||||
@@ -216,68 +240,76 @@ public class SimulationConfig {
|
||||
// --- Simulation configurations ---
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the total duration of the simulation in virtual seconds.
|
||||
*
|
||||
* @return The simulation duration.
|
||||
* Define a duração total da execução da simulação em segundos virtuais.
|
||||
* @return A duração em segundos (padrão: 3600).
|
||||
*/
|
||||
public double getSimulationDuration() {
|
||||
return Double.parseDouble(properties.getProperty("simulation.duration", "3600"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Get time scaling factor for visualization.
|
||||
* 0 = instant (pure DES), 0.01 = 100x speed, 0.1 = 10x speed, 1.0 = real-time
|
||||
* Obtém o fator de escala temporal para visualização/execução.
|
||||
* <ul>
|
||||
* <li>0.0: Execução instantânea (DES puro, velocidade máxima).</li>
|
||||
* <li>1.0: Tempo real (1 segundo simulado = 1 segundo real).</li>
|
||||
* <li>0.01: Acelerado 100x.</li>
|
||||
* </ul>
|
||||
* @return O fator de escala.
|
||||
*/
|
||||
public double getTimeScale() {
|
||||
return Double.parseDouble(properties.getProperty("simulation.time.scale", "0"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the drain time (in virtual seconds) to allow vehicles to exit after
|
||||
* generation stops.
|
||||
*
|
||||
* @return The drain time.
|
||||
* Obtém o tempo de "drenagem" (drain time) em segundos virtuais.
|
||||
* <p>
|
||||
* Este é o período adicional executado após o fim da geração de veículos para permitir
|
||||
* que os veículos restantes no sistema completem os seus percursos.
|
||||
* @return O tempo de drenagem (padrão: 60.0s).
|
||||
*/
|
||||
public double getDrainTime() {
|
||||
return Double.parseDouble(properties.getProperty("simulation.drain.time", "60.0"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the vehicle arrival model ("POISSON" or "FIXED").
|
||||
*
|
||||
* @return The arrival model as a string.
|
||||
* Determina o modelo estocástico utilizado para a chegada de veículos.
|
||||
* @return "POISSON" (distribuição exponencial) ou "FIXED" (intervalo determinístico).
|
||||
*/
|
||||
public String getArrivalModel() {
|
||||
return properties.getProperty("simulation.arrival.model", "POISSON");
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the average arrival rate (lambda) for the POISSON model.
|
||||
* This represents the average number of vehicles arriving per second.
|
||||
*
|
||||
* @return The arrival rate.
|
||||
* Obtém a taxa média de chegada (lambda) para o modelo Poisson.
|
||||
* @return Veículos por segundo (padrão: 0.5).
|
||||
*/
|
||||
public double getArrivalRate() {
|
||||
return Double.parseDouble(properties.getProperty("simulation.arrival.rate", "0.5"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the fixed time interval between vehicle arrivals for the FIXED model.
|
||||
*
|
||||
* @return The fixed interval in seconds.
|
||||
* Obtém o intervalo fixo entre chegadas para o modelo determinístico.
|
||||
* @return O intervalo em segundos (padrão: 2.0).
|
||||
*/
|
||||
public double getFixedArrivalInterval() {
|
||||
return Double.parseDouble(properties.getProperty("simulation.arrival.fixed.interval", "2.0"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Obtém a política de roteamento utilizada pelos veículos para navegar na malha.
|
||||
* @return A política: "RANDOM", "SHORTEST_PATH" ou "LEAST_CONGESTED".
|
||||
*/
|
||||
public String getRoutingPolicy() {
|
||||
return properties.getProperty("simulation.routing.policy", "RANDOM");
|
||||
}
|
||||
|
||||
// --- Traffic light configurations ---
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the duration of the GREEN light state for a specific traffic light.
|
||||
*
|
||||
* @param intersectionId The ID of the intersection (e.g., "Cr1").
|
||||
* @param direction The direction of the light (e.g., "North").
|
||||
* @return The green light time in seconds.
|
||||
* Obtém a duração do estado VERDE para um semáforo específico.
|
||||
* * @param intersectionId ID da interseção.
|
||||
* @param direction Direção do fluxo (ex: "North").
|
||||
* @return Duração em segundos (padrão: 30.0).
|
||||
*/
|
||||
public double getTrafficLightGreenTime(String intersectionId, String direction) {
|
||||
String key = "trafficlight." + intersectionId + "." + direction + ".green";
|
||||
@@ -285,11 +317,10 @@ public class SimulationConfig {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the duration of the RED light state for a specific traffic light.
|
||||
*
|
||||
* @param intersectionId The ID of the intersection (e.g., "Cr1").
|
||||
* @param direction The direction of the light (e.g., "North").
|
||||
* @return The red light time in seconds.
|
||||
* Obtém a duração do estado VERMELHO para um semáforo específico.
|
||||
* * @param intersectionId ID da interseção.
|
||||
* @param direction Direção do fluxo.
|
||||
* @return Duração em segundos (padrão: 30.0).
|
||||
*/
|
||||
public double getTrafficLightRedTime(String intersectionId, String direction) {
|
||||
String key = "trafficlight." + intersectionId + "." + direction + ".red";
|
||||
@@ -299,83 +330,74 @@ public class SimulationConfig {
|
||||
// --- Vehicle configurations ---
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the probability (0.0 to 1.0) that a generated vehicle is of type LIGHT.
|
||||
*
|
||||
* @return The probability for LIGHT vehicles.
|
||||
* Probabilidade (0.0 a 1.0) de geração de um veículo do tipo LIGEIRO (LIGHT).
|
||||
* @return Probabilidade (padrão: 0.7).
|
||||
*/
|
||||
public double getLightVehicleProbability() {
|
||||
return Double.parseDouble(properties.getProperty("vehicle.probability.light", "0.7"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the average time it takes a LIGHT vehicle to cross an intersection.
|
||||
*
|
||||
* @return The crossing time in seconds.
|
||||
* Tempo médio necessário para um veículo LIGEIRO atravessar uma interseção.
|
||||
* @return Tempo em segundos (padrão: 2.0).
|
||||
*/
|
||||
public double getLightVehicleCrossingTime() {
|
||||
return Double.parseDouble(properties.getProperty("vehicle.crossing.time.light", "2.0"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the probability (0.0 to 1.0) that a generated vehicle is of type BIKE.
|
||||
*
|
||||
* @return The probability for BIKE vehicles.
|
||||
* Probabilidade (0.0 a 1.0) de geração de um veículo do tipo BICICLETA (BIKE).
|
||||
* @return Probabilidade (padrão: 0.0).
|
||||
*/
|
||||
public double getBikeVehicleProbability() {
|
||||
return Double.parseDouble(properties.getProperty("vehicle.probability.bike", "0.0"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the average time it takes a BIKE vehicle to cross an intersection.
|
||||
*
|
||||
* @return The crossing time in seconds.
|
||||
* Tempo médio necessário para uma BICICLETA atravessar uma interseção.
|
||||
* @return Tempo em segundos (padrão: 1.5).
|
||||
*/
|
||||
public double getBikeVehicleCrossingTime() {
|
||||
return Double.parseDouble(properties.getProperty("vehicle.crossing.time.bike", "1.5"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the probability (0.0 to 1.0) that a generated vehicle is of type HEAVY.
|
||||
*
|
||||
* @return The probability for HEAVY vehicles.
|
||||
* Probabilidade (0.0 a 1.0) de geração de um veículo PESADO (HEAVY).
|
||||
* @return Probabilidade (padrão: 0.0).
|
||||
*/
|
||||
public double getHeavyVehicleProbability() {
|
||||
return Double.parseDouble(properties.getProperty("vehicle.probability.heavy", "0.0"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the average time it takes a HEAVY vehicle to cross an intersection.
|
||||
*
|
||||
* @return The crossing time in seconds.
|
||||
* Tempo médio necessário para um veículo PESADO atravessar uma interseção.
|
||||
* @return Tempo em segundos (padrão: 4.0).
|
||||
*/
|
||||
public double getHeavyVehicleCrossingTime() {
|
||||
return Double.parseDouble(properties.getProperty("vehicle.crossing.time.heavy", "4.0"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the base travel time between intersections for light vehicles.
|
||||
*
|
||||
* @return The base travel time in seconds.
|
||||
* Define o tempo base de viagem entre interseções para veículos padrão.
|
||||
* @return Tempo em segundos (padrão: 8.0).
|
||||
*/
|
||||
public double getBaseTravelTime() {
|
||||
return Double.parseDouble(properties.getProperty("vehicle.travel.time.base", "8.0"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the travel time multiplier for bike vehicles.
|
||||
* Bike travel time = base time × this multiplier.
|
||||
*
|
||||
* @return The multiplier for bike travel time.
|
||||
* Multiplicador de tempo de viagem para bicicletas.
|
||||
* <p>Tempo efetivo = Base * Multiplicador.
|
||||
* @return Fator multiplicativo (padrão: 0.5).
|
||||
*/
|
||||
public double getBikeTravelTimeMultiplier() {
|
||||
return Double.parseDouble(properties.getProperty("vehicle.travel.time.bike.multiplier", "0.5"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the travel time multiplier for heavy vehicles.
|
||||
* Heavy vehicle travel time = base time × this multiplier.
|
||||
*
|
||||
* @return The multiplier for heavy vehicle travel time.
|
||||
* Multiplicador de tempo de viagem para veículos pesados.
|
||||
* <p>Tempo efetivo = Base * Multiplicador.
|
||||
* @return Fator multiplicativo (padrão: 4.0).
|
||||
*/
|
||||
public double getHeavyTravelTimeMultiplier() {
|
||||
return Double.parseDouble(properties.getProperty("vehicle.travel.time.heavy.multiplier", "4.0"));
|
||||
@@ -384,9 +406,8 @@ public class SimulationConfig {
|
||||
// --- Statistics ---
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the interval (in virtual seconds) between periodic statistics updates.
|
||||
*
|
||||
* @return The statistics update interval.
|
||||
* Intervalo de tempo (em segundos virtuais) para agregação e envio de estatísticas periódicas.
|
||||
* @return Intervalo de atualização (padrão: 1.0).
|
||||
*/
|
||||
public double getStatisticsUpdateInterval() {
|
||||
return Double.parseDouble(properties.getProperty("statistics.update.interval", "1.0"));
|
||||
@@ -395,21 +416,19 @@ public class SimulationConfig {
|
||||
// --- Generic getters ---
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Generic method to get any property as a string, with a default value.
|
||||
*
|
||||
* @param key The property key.
|
||||
* @param defaultValue The value to return if the key is not found.
|
||||
* @return The property value or the default.
|
||||
* Recupera uma propriedade genérica como String, com valor padrão de segurança.
|
||||
* * @param key A chave da propriedade.
|
||||
* @param defaultValue O valor a retornar caso a chave não exista.
|
||||
* @return O valor da propriedade ou o default.
|
||||
*/
|
||||
public String getProperty(String key, String defaultValue) {
|
||||
return properties.getProperty(key, defaultValue);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Generic method to get any property as a string.
|
||||
*
|
||||
* @param key The property key.
|
||||
* @return The property value, or null if not found.
|
||||
* Recupera uma propriedade genérica como String.
|
||||
* * @param key A chave da propriedade.
|
||||
* @return O valor da propriedade ou null se não encontrada.
|
||||
*/
|
||||
public String getProperty(String key) {
|
||||
return properties.getProperty(key);
|
||||
|
||||
@@ -5,6 +5,7 @@ import java.util.HashMap;
|
||||
import java.util.Map;
|
||||
|
||||
import sd.config.SimulationConfig;
|
||||
import sd.dashboard.DashboardStatistics;
|
||||
import sd.dashboard.StatsUpdatePayload;
|
||||
import sd.des.DESEventType;
|
||||
import sd.des.EventQueue;
|
||||
@@ -14,37 +15,62 @@ import sd.logging.EventLogger;
|
||||
import sd.model.Message;
|
||||
import sd.model.MessageType;
|
||||
import sd.model.Vehicle;
|
||||
import sd.routing.LeastCongestedRouteSelector;
|
||||
import sd.routing.RandomRouteSelector;
|
||||
import sd.routing.RouteSelector;
|
||||
import sd.routing.RoutingPolicy;
|
||||
import sd.routing.ShortestPathRouteSelector;
|
||||
import sd.serialization.SerializationException;
|
||||
import sd.util.VehicleGenerator;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Coordenador central da simulação distribuída.
|
||||
*
|
||||
* <p>Responsabilidades:
|
||||
* Coordenador central da arquitetura de simulação distribuída.
|
||||
* <p>
|
||||
* Este processo atua como o "cérebro" da simulação, sendo responsável por:
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li>Gerar veículos segundo modelo configurado (Poisson/Fixed)
|
||||
* <li>Injetar veículos nas interseções de entrada
|
||||
* <li>Gerir relógio global e sincronizar componentes
|
||||
* <li><b>Orquestração DES:</b> Gerir o relógio global ({@link SimulationClock}) e a fila de eventos prioritária.</li>
|
||||
* <li><b>Geração de Carga:</b> Injetar veículos na malha viária seguindo distribuições estocásticas (Poisson) ou determinísticas.</li>
|
||||
* <li><b>Encaminhamento Dinâmico:</b> Decidir as rotas dos veículos com base na política ativa (Random, Shortest Path, Least Congested).</li>
|
||||
* <li><b>Sincronização:</b> Garantir que todos os nós (Interseções e Dashboard) operem em uníssono.</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
*
|
||||
* <p>Usa motor DES para agendar eventos de geração com precisão.
|
||||
* Mantém fila de prioridade e processa eventos em ordem cronológica.
|
||||
*/
|
||||
public class CoordinatorProcess {
|
||||
|
||||
private final SimulationConfig config;
|
||||
private final VehicleGenerator vehicleGenerator;
|
||||
|
||||
/** Mapa de clientes TCP persistentes para cada interseção (Worker Nodes). */
|
||||
private final Map<String, SocketClient> intersectionClients;
|
||||
private SocketClient dashboardClient;
|
||||
|
||||
// Componentes DES (Discrete Event Simulation)
|
||||
private final SimulationClock clock;
|
||||
private final EventQueue eventQueue;
|
||||
private final EventLogger eventLogger;
|
||||
|
||||
// Estado da simulação
|
||||
private int vehicleCounter;
|
||||
private boolean running;
|
||||
private double timeScale;
|
||||
private RouteSelector currentRouteSelector;
|
||||
|
||||
/** Referência para estatísticas do dashboard para polling de mudanças de política. */
|
||||
private DashboardStatistics dashboardStatistics;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Monitorização local (aproximada) dos tamanhos de fila nas interseções.
|
||||
* <p>
|
||||
* Utilizado exclusivamente pela política {@link LeastCongestedRouteSelector}.
|
||||
* O coordenador incrementa este contador ao enviar um veículo para uma interseção.
|
||||
* Nota: Esta é uma visão "borda" (edge) e pode não refletir a saída em tempo real
|
||||
* dos veículos, mas serve como heurística suficiente para balanceamento de carga.
|
||||
*/
|
||||
private final Map<String, Integer> intersectionQueueSizes;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Ponto de entrada do processo Coordenador.
|
||||
* Carrega configurações, estabelece conexões TCP e inicia o loop de eventos.
|
||||
*/
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
System.out.println("=".repeat(60));
|
||||
System.out.println("COORDINATOR PROCESS - DISTRIBUTED TRAFFIC SIMULATION");
|
||||
@@ -75,13 +101,24 @@ public class CoordinatorProcess {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Inicializa o coordenador com a configuração fornecida.
|
||||
* Configura o motor DES, logging e o seletor de rotas inicial.
|
||||
*
|
||||
* @param config Objeto de configuração carregado.
|
||||
*/
|
||||
public CoordinatorProcess(SimulationConfig config) {
|
||||
this.config = config;
|
||||
this.vehicleGenerator = new VehicleGenerator(config);
|
||||
|
||||
// Inicializa o RouteSelector baseado na política configurada
|
||||
this.currentRouteSelector = createRouteSelector(config.getRoutingPolicy());
|
||||
|
||||
this.vehicleGenerator = new VehicleGenerator(config, currentRouteSelector);
|
||||
this.intersectionClients = new HashMap<>();
|
||||
this.vehicleCounter = 0;
|
||||
this.running = false;
|
||||
this.timeScale = config.getTimeScale();
|
||||
this.intersectionQueueSizes = new HashMap<>();
|
||||
|
||||
this.clock = new SimulationClock();
|
||||
this.eventQueue = new EventQueue(true);
|
||||
@@ -94,9 +131,46 @@ public class CoordinatorProcess {
|
||||
System.out.println(" - Simulation duration: " + config.getSimulationDuration() + "s");
|
||||
System.out.println(" - Arrival model: " + config.getArrivalModel());
|
||||
System.out.println(" - Arrival rate: " + config.getArrivalRate() + " vehicles/s");
|
||||
System.out.println(" - Routing policy: " + config.getRoutingPolicy());
|
||||
System.out.println(" - DES Mode: ENABLED (Event-driven, no time-stepping)");
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Fábrica de {@link RouteSelector} baseada no nome da política.
|
||||
* * @param policyName Nome da política (RANDOM, SHORTEST_PATH, LEAST_CONGESTED).
|
||||
* @return Uma instância da estratégia de roteamento.
|
||||
*/
|
||||
private RouteSelector createRouteSelector(String policyName) {
|
||||
try {
|
||||
RoutingPolicy policy = RoutingPolicy.valueOf(policyName.toUpperCase());
|
||||
|
||||
switch (policy) {
|
||||
case RANDOM:
|
||||
System.out.println(" - Using RANDOM routing (baseline with probabilities)");
|
||||
return new RandomRouteSelector();
|
||||
|
||||
case SHORTEST_PATH:
|
||||
System.out.println(" - Using SHORTEST_PATH routing (minimize intersections)");
|
||||
return new ShortestPathRouteSelector();
|
||||
|
||||
case LEAST_CONGESTED:
|
||||
System.out.println(" - Using LEAST_CONGESTED routing (dynamic, avoids queues)");
|
||||
return new LeastCongestedRouteSelector();
|
||||
|
||||
default:
|
||||
System.err.println(" ! Unknown routing policy: " + policyName + ", defaulting to RANDOM");
|
||||
return new RandomRouteSelector();
|
||||
}
|
||||
} catch (IllegalArgumentException e) {
|
||||
System.err.println(" ! Invalid routing policy: " + policyName + ", defaulting to RANDOM");
|
||||
return new RandomRouteSelector();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Estabelece conexões TCP com o Dashboard e todas as Interseções (Worker Nodes).
|
||||
* Essencial para o envio de comandos de controle e injeção de veículos.
|
||||
*/
|
||||
public void initialize() {
|
||||
// Connect to dashboard first
|
||||
connectToDashboard();
|
||||
@@ -126,6 +200,15 @@ public class CoordinatorProcess {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Loop principal da simulação (DES Engine).
|
||||
* <p>
|
||||
* Executa a sequência:
|
||||
* 1. Retira o próximo evento da fila prioritária.
|
||||
* 2. Avança o relógio virtual para o timestamp do evento.
|
||||
* 3. Aplica escala temporal (Time Scale) para visualização, se necessário.
|
||||
* 4. Processa o evento.
|
||||
*/
|
||||
public void run() {
|
||||
double duration = config.getSimulationDuration();
|
||||
double drainTime = config.getDrainTime();
|
||||
@@ -205,14 +288,9 @@ public class CoordinatorProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Trata um único evento de simulação.
|
||||
*
|
||||
* É aqui que a magia acontece. Dependendo do tipo de evento (como
|
||||
* VEHICLE_GENERATION),
|
||||
* atualizamos o estado do mundo. Para a geração de veículos, criamos um novo
|
||||
* veículo,
|
||||
* enviamo-lo para uma interseção e depois agendamos o *próximo* evento de
|
||||
* geração.
|
||||
* Trata o processamento de um evento DES retirado da fila.
|
||||
* * @param event O evento a ser processado.
|
||||
* @param generationDuration Duração da fase de geração ativa (antes do 'drain time').
|
||||
*/
|
||||
private void processEvent(SimulationEvent event, double generationDuration) {
|
||||
double currentTime = clock.getCurrentTime();
|
||||
@@ -221,9 +299,12 @@ public class CoordinatorProcess {
|
||||
case VEHICLE_GENERATION:
|
||||
// Only generate if we're still in the generation phase
|
||||
if (currentTime < generationDuration) {
|
||||
// Check for routing policy changes from dashboard
|
||||
checkForPolicyChanges();
|
||||
|
||||
generateAndSendVehicle();
|
||||
|
||||
// Schedule next vehicle generation
|
||||
// Schedule next vehicle generation (Recursive scheduling)
|
||||
double nextArrivalTime = vehicleGenerator.getNextArrivalTime(currentTime);
|
||||
eventQueue.schedule(new SimulationEvent(
|
||||
nextArrivalTime,
|
||||
@@ -247,9 +328,8 @@ public class CoordinatorProcess {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Guarda o histórico completo de eventos de simulação num ficheiro de texto.
|
||||
* Isto permite-nos auditar exatamente o que aconteceu e quando, o que é crucial
|
||||
* para depuração e verificação.
|
||||
* Exporta o log completo de eventos DES para auditoria e debug.
|
||||
* Caminho: {@code logs/coordinator-event-history.txt}.
|
||||
*/
|
||||
private void exportEventHistory() {
|
||||
try (java.io.PrintWriter writer = new java.io.PrintWriter(
|
||||
@@ -262,9 +342,16 @@ public class CoordinatorProcess {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gera um novo veículo e envia-o via TCP para a interseção de entrada apropriada.
|
||||
* Também atualiza o rastreio local de filas para balanceamento de carga.
|
||||
*/
|
||||
private void generateAndSendVehicle() {
|
||||
double currentTime = clock.getCurrentTime();
|
||||
Vehicle vehicle = vehicleGenerator.generateVehicle("V" + (++vehicleCounter), currentTime);
|
||||
|
||||
// Usa os tamanhos de fila rastreados localmente para política LEAST_CONGESTED
|
||||
// Isto permite roteamento dinâmico baseado no estado atual da rede
|
||||
Vehicle vehicle = vehicleGenerator.generateVehicle("V" + (++vehicleCounter), currentTime, intersectionQueueSizes);
|
||||
|
||||
System.out.printf("[t=%.2f] Vehicle %s generated (type=%s, route=%s)%n",
|
||||
currentTime, vehicle.getId(), vehicle.getType(), vehicle.getRoute());
|
||||
@@ -273,6 +360,11 @@ public class CoordinatorProcess {
|
||||
eventLogger.log(sd.logging.EventType.VEHICLE_GENERATED, "Coordinator",
|
||||
String.format("[%s] Type: %s, Route: %s", vehicle.getId(), vehicle.getType(), vehicle.getRoute()));
|
||||
|
||||
// Update local queue size tracking (increment first intersection's queue)
|
||||
String firstIntersection = vehicle.getRoute().get(0);
|
||||
intersectionQueueSizes.put(firstIntersection,
|
||||
intersectionQueueSizes.getOrDefault(firstIntersection, 0) + 1);
|
||||
|
||||
// Send generation count to dashboard
|
||||
sendGenerationStatsToDashboard();
|
||||
|
||||
@@ -285,6 +377,9 @@ public class CoordinatorProcess {
|
||||
sendVehicleToIntersection(vehicle, entryIntersection);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Serializa e transmite o objeto Veículo para o nó (interseção) de destino.
|
||||
*/
|
||||
private void sendVehicleToIntersection(Vehicle vehicle, String intersectionId) {
|
||||
SocketClient client = intersectionClients.get(intersectionId);
|
||||
|
||||
@@ -309,6 +404,9 @@ public class CoordinatorProcess {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Encerra graciosamente a simulação, enviando sinais de SHUTDOWN para todos os nós.
|
||||
*/
|
||||
public void shutdown() {
|
||||
System.out.println();
|
||||
System.out.println("=".repeat(60));
|
||||
@@ -344,6 +442,65 @@ public class CoordinatorProcess {
|
||||
running = false;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Altera dinamicamente a política de roteamento durante a simulação (Hot-swap).
|
||||
* Thread-safe.
|
||||
* * @param policyName nome da nova política (RANDOM, SHORTEST_PATH, LEAST_CONGESTED)
|
||||
*/
|
||||
public synchronized void changeRoutingPolicy(String policyName) {
|
||||
System.out.println("\n" + "=".repeat(60));
|
||||
System.out.println("ROUTING POLICY CHANGE REQUEST");
|
||||
System.out.println("=".repeat(60));
|
||||
System.out.println("Current policy: " + getCurrentPolicyName());
|
||||
System.out.println("Requested policy: " + policyName);
|
||||
|
||||
RouteSelector newSelector = createRouteSelector(policyName);
|
||||
this.currentRouteSelector = newSelector;
|
||||
this.vehicleGenerator.setRouteSelector(newSelector);
|
||||
|
||||
System.out.println("Routing policy successfully changed to: " + policyName);
|
||||
System.out.println(" - New vehicles will use the updated policy");
|
||||
System.out.println("=".repeat(60) + "\n");
|
||||
|
||||
eventLogger.log(sd.logging.EventType.CONFIG_CHANGED, "Coordinator",
|
||||
"Routing policy changed to: " + policyName);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Retorna o nome da política de roteamento atual.
|
||||
*/
|
||||
private String getCurrentPolicyName() {
|
||||
if (currentRouteSelector instanceof RandomRouteSelector) {
|
||||
return "RANDOM";
|
||||
} else if (currentRouteSelector instanceof ShortestPathRouteSelector) {
|
||||
return "SHORTEST_PATH";
|
||||
} else if (currentRouteSelector instanceof LeastCongestedRouteSelector) {
|
||||
return "LEAST_CONGESTED";
|
||||
}
|
||||
return "UNKNOWN";
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Verifica se há solicitação de mudança de política proveniente do dashboard
|
||||
* e aplica a alteração se houver.
|
||||
*/
|
||||
private void checkForPolicyChanges() {
|
||||
if (dashboardStatistics != null) {
|
||||
String requestedPolicy = dashboardStatistics.getAndClearRequestedRoutingPolicy();
|
||||
if (requestedPolicy != null && !requestedPolicy.isEmpty()) {
|
||||
changeRoutingPolicy(requestedPolicy);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Injeta a referência para as estatísticas do dashboard.
|
||||
* Permite que o coordenador consuma intenções de mudança de política do utilizador.
|
||||
*/
|
||||
public void setDashboardStatistics(DashboardStatistics stats) {
|
||||
this.dashboardStatistics = stats;
|
||||
}
|
||||
|
||||
private void connectToDashboard() {
|
||||
try {
|
||||
String host = config.getDashboardHost();
|
||||
@@ -382,6 +539,11 @@ public class CoordinatorProcess {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Sincronização Global: Envia o timestamp de início (System.currentTimeMillis)
|
||||
* para todos os componentes distribuídos, garantindo uma base de tempo comum
|
||||
* para métricas de latência.
|
||||
*/
|
||||
private void sendSimulationStartTime() {
|
||||
long startTimeMillis = System.currentTimeMillis();
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -10,10 +10,14 @@ import sd.serialization.SerializationException;
|
||||
import sd.serialization.SerializerFactory;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Cliente socket para comunicação com um processo de interseção.
|
||||
*
|
||||
* <p>Gere uma ligação TCP persistente para uma interseção,
|
||||
* fornecendo uma forma simples de enviar mensagens serializadas.</p>
|
||||
* Abstração de cliente TCP para comunicação outbound (de saída) com nós da rede.
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe encapsula a gestão do socket raw, oferecendo uma interface de alto nível
|
||||
* para envio de objetos {@link Message}. Implementa o protocolo de camada de aplicação
|
||||
* proprietário, garantindo a serialização correta e o enquadramento (framing) dos dados
|
||||
* na stream TCP.
|
||||
* <p>
|
||||
* É utilizada pelo Coordenador para controlar Interseções e enviar telemetria para o Dashboard.
|
||||
*/
|
||||
public class SocketClient {
|
||||
|
||||
@@ -25,11 +29,11 @@ public class SocketClient {
|
||||
private MessageSerializer serializer;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Cria um novo cliente socket para uma interseção.
|
||||
* Instancia um novo cliente socket configurado para um destino específico.
|
||||
*
|
||||
* @param intersectionId ID da interseção (ex: "Cr1")
|
||||
* @param host endereço do host (ex: "localhost")
|
||||
* @param port número da porta
|
||||
* @param intersectionId Identificador lógico do nó de destino (ex: "Cr1", "Dashboard").
|
||||
* @param host Endereço IP ou hostname do destino.
|
||||
* @param port Porta TCP de escuta do destino.
|
||||
*/
|
||||
public SocketClient(String intersectionId, String host, int port) {
|
||||
this.intersectionId = intersectionId;
|
||||
@@ -39,9 +43,8 @@ public class SocketClient {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Liga-se ao processo da interseção via TCP.
|
||||
*
|
||||
* @throws IOException se a ligação não puder ser estabelecida
|
||||
* Estabelece a conexão TCP (Handshake SYN/ACK) com o host remoto.
|
||||
* * @throws IOException Se o host for inalcançável ou a conexão for recusada.
|
||||
*/
|
||||
public void connect() throws IOException {
|
||||
try {
|
||||
@@ -55,12 +58,22 @@ public class SocketClient {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Envia uma mensagem para a interseção ligada.
|
||||
* A mensagem é serializada e enviada pelo socket.
|
||||
* Serializa e transmite uma mensagem através do socket conectado.
|
||||
* <p>
|
||||
* <b>Protocolo de Envio (Length-Prefix Framing):</b>
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li>Serializa o objeto {@link Message} para um array de bytes.</li>
|
||||
* <li>Calcula o tamanho (N) do array.</li>
|
||||
* <li>Escreve um cabeçalho de 4 bytes contendo N (Big-Endian).</li>
|
||||
* <li>Escreve os N bytes do payload (corpo da mensagem).</li>
|
||||
* <li>Realiza flush no stream para forçar o envio imediato do pacote TCP.</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
* Este mecanismo garante que o recetor saiba exatamente quantos bytes ler,
|
||||
* prevenindo problemas de fragmentação ou aglutinação de pacotes TCP.
|
||||
*
|
||||
* @param message mensagem a enviar
|
||||
* @throws SerializationException se a serialização falhar
|
||||
* @throws IOException se a escrita no socket falhar
|
||||
* @param message O objeto de domínio a ser enviado.
|
||||
* @throws SerializationException Se o objeto não puder ser convertido para bytes.
|
||||
* @throws IOException Se houver falha na escrita do socket (ex: conexão resetada).
|
||||
*/
|
||||
public void send(Message message) throws SerializationException, IOException {
|
||||
if (socket == null || socket.isClosed()) {
|
||||
@@ -71,11 +84,13 @@ public class SocketClient {
|
||||
byte[] data = serializer.serialize(message);
|
||||
|
||||
int length = data.length;
|
||||
// Write 4-byte length header (Big Endian)
|
||||
outputStream.write((length >> 24) & 0xFF);
|
||||
outputStream.write((length >> 16) & 0xFF);
|
||||
outputStream.write((length >> 8) & 0xFF);
|
||||
outputStream.write(length & 0xFF);
|
||||
|
||||
// Write payload
|
||||
outputStream.write(data);
|
||||
outputStream.flush();
|
||||
|
||||
@@ -86,8 +101,10 @@ public class SocketClient {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Closes the socket connection safely.
|
||||
* Calling it multiple times won’t cause issues.
|
||||
* Realiza o encerramento gracioso (graceful shutdown) da conexão.
|
||||
* Liberta os recursos do sistema operativo (descritores de arquivo).
|
||||
* <p>
|
||||
* Operação idempotente: pode ser chamada múltiplas vezes sem erro.
|
||||
*/
|
||||
public void close() {
|
||||
try {
|
||||
@@ -104,7 +121,8 @@ public class SocketClient {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @return true if connected and socket is open, false otherwise
|
||||
* Verifica o estado atual da conexão.
|
||||
* * @return true se o socket estiver instanciado, conectado e aberto; false caso contrário.
|
||||
*/
|
||||
public boolean isConnected() {
|
||||
return socket != null && socket.isConnected() && !socket.isClosed();
|
||||
|
||||
576
main/src/main/java/sd/dashboard/BatchAnalysisDialog.java
Normal file
576
main/src/main/java/sd/dashboard/BatchAnalysisDialog.java
Normal file
@@ -0,0 +1,576 @@
|
||||
package sd.dashboard;
|
||||
|
||||
import java.io.File;
|
||||
import java.io.IOException;
|
||||
import java.text.SimpleDateFormat;
|
||||
import java.util.Date;
|
||||
|
||||
import javafx.application.Platform;
|
||||
import javafx.geometry.Insets;
|
||||
import javafx.geometry.Pos;
|
||||
import javafx.scene.Scene;
|
||||
import javafx.scene.control.Button;
|
||||
import javafx.scene.control.CheckBox;
|
||||
import javafx.scene.control.Label;
|
||||
import javafx.scene.control.ProgressBar;
|
||||
import javafx.scene.control.Spinner;
|
||||
import javafx.scene.control.TextArea;
|
||||
import javafx.scene.layout.HBox;
|
||||
import javafx.scene.layout.Priority;
|
||||
import javafx.scene.layout.VBox;
|
||||
import javafx.stage.Modality;
|
||||
import javafx.stage.Stage;
|
||||
import sd.analysis.MultiRunAnalyzer;
|
||||
import sd.analysis.SimulationRunResult;
|
||||
import sd.model.VehicleType;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Diálogo para configuração e execução de análise de desempenho em lote (Batch Processing).
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe fornece uma interface gráfica para automatizar múltiplas execuções da simulação
|
||||
* sob diferentes cenários de carga. É responsável por:
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li>Orquestrar o ciclo de vida dos processos de simulação (start/stop/wait).</li>
|
||||
* <li>Coletar métricas estatísticas de cada execução.</li>
|
||||
* <li>Agregar resultados usando o {@link MultiRunAnalyzer}.</li>
|
||||
* <li>Gerar relatórios consolidados para análise de variância e intervalos de confiança.</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
* A execução ocorre numa thread separada (background) para manter a responsividade da UI.
|
||||
*/
|
||||
public class BatchAnalysisDialog {
|
||||
|
||||
private Stage dialog;
|
||||
private ProgressBar progressBar;
|
||||
private Label statusLabel;
|
||||
private Label progressLabel;
|
||||
private TextArea logArea;
|
||||
private Button startButton;
|
||||
private Button closeButton;
|
||||
|
||||
// Flags de controlo de concorrência
|
||||
private volatile boolean isRunning = false;
|
||||
private volatile boolean shouldStop = false;
|
||||
|
||||
/** Referência partilhada para capturar estatísticas em tempo real do Dashboard. */
|
||||
private DashboardStatistics sharedStatistics;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Exibe o diálogo de análise em lote.
|
||||
* * @param owner A janela pai (Stage) para modalidade.
|
||||
* @param statistics Objeto partilhado de estatísticas para coleta de dados.
|
||||
*/
|
||||
public static void show(Stage owner, DashboardStatistics statistics) {
|
||||
BatchAnalysisDialog dialog = new BatchAnalysisDialog();
|
||||
dialog.sharedStatistics = statistics;
|
||||
dialog.createAndShow(owner);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Constrói e inicializa a interface gráfica do diálogo.
|
||||
*/
|
||||
private void createAndShow(Stage owner) {
|
||||
dialog = new Stage();
|
||||
dialog.initOwner(owner);
|
||||
dialog.initModality(Modality.APPLICATION_MODAL);
|
||||
dialog.setTitle("Batch Performance Analysis");
|
||||
|
||||
VBox root = new VBox(20);
|
||||
root.setPadding(new Insets(20));
|
||||
root.setAlignment(Pos.TOP_CENTER);
|
||||
// Estilo Dark Mode conforme guidelines visuais
|
||||
root.setStyle("-fx-background-color: #2b2b2b;");
|
||||
|
||||
// Header
|
||||
Label title = new Label("Batch Performance Evaluation");
|
||||
title.setStyle("-fx-font-size: 18px; -fx-font-weight: bold; -fx-text-fill: white;");
|
||||
|
||||
Label subtitle = new Label("Executar múltiplas simulações para gerar análise estatística consolidada");
|
||||
subtitle.setStyle("-fx-font-size: 12px; -fx-text-fill: #cccccc;");
|
||||
subtitle.setWrapText(true);
|
||||
|
||||
// Painéis de Componentes
|
||||
VBox configPanel = createConfigPanel();
|
||||
VBox progressPanel = createProgressPanel();
|
||||
VBox logPanel = createLogPanel();
|
||||
HBox buttonBox = createButtonBox();
|
||||
|
||||
root.getChildren().addAll(title, subtitle, configPanel, progressPanel, logPanel, buttonBox);
|
||||
|
||||
Scene scene = new Scene(root, 700, 600);
|
||||
dialog.setScene(scene);
|
||||
|
||||
// Tratamento de fecho da janela: interromper thread de worker se ativa
|
||||
dialog.setOnCloseRequest(e -> {
|
||||
if (isRunning) {
|
||||
e.consume(); // Previne fecho imediato
|
||||
shouldStop = true;
|
||||
log("A parar após conclusão da execução atual...");
|
||||
}
|
||||
});
|
||||
|
||||
dialog.show();
|
||||
}
|
||||
|
||||
private VBox createConfigPanel() {
|
||||
VBox panel = new VBox(15);
|
||||
panel.setPadding(new Insets(15));
|
||||
panel.setStyle("-fx-background-color: rgba(255, 255, 255, 0.05); -fx-background-radius: 5;");
|
||||
|
||||
Label header = new Label("Configuração");
|
||||
header.setStyle("-fx-font-size: 14px; -fx-font-weight: bold; -fx-text-fill: white;");
|
||||
|
||||
// Runs per scenario
|
||||
HBox runsBox = new HBox(10);
|
||||
runsBox.setAlignment(Pos.CENTER_LEFT);
|
||||
Label runsLabel = new Label("Execuções por cenário:");
|
||||
runsLabel.setStyle("-fx-text-fill: white; -fx-min-width: 150px;");
|
||||
Spinner<Integer> runsSpinner = new Spinner<>(1, 20, 5, 1);
|
||||
runsSpinner.setEditable(true);
|
||||
runsSpinner.setPrefWidth(80);
|
||||
runsSpinner.setId("runsSpinner");
|
||||
runsBox.getChildren().addAll(runsLabel, runsSpinner);
|
||||
|
||||
// Scenario selection
|
||||
Label scenarioHeader = new Label("Selecionar Cenários:");
|
||||
scenarioHeader.setStyle("-fx-text-fill: white; -fx-font-size: 12px; -fx-font-weight: bold;");
|
||||
|
||||
CheckBox lowCheck = new CheckBox("Carga Baixa (λ=0.2 v/s)");
|
||||
lowCheck.setSelected(true);
|
||||
lowCheck.setId("lowCheck");
|
||||
lowCheck.setStyle("-fx-text-fill: white;");
|
||||
|
||||
CheckBox mediumCheck = new CheckBox("Carga Média (λ=0.5 v/s)");
|
||||
mediumCheck.setSelected(true);
|
||||
mediumCheck.setId("mediumCheck");
|
||||
mediumCheck.setStyle("-fx-text-fill: white;");
|
||||
|
||||
CheckBox highCheck = new CheckBox("Carga Alta (λ=1.0 v/s)");
|
||||
highCheck.setSelected(true);
|
||||
highCheck.setId("highCheck");
|
||||
highCheck.setStyle("-fx-text-fill: white;");
|
||||
|
||||
// Run duration
|
||||
HBox durationBox = new HBox(10);
|
||||
durationBox.setAlignment(Pos.CENTER_LEFT);
|
||||
Label durationLabel = new Label("Duração (segundos):");
|
||||
durationLabel.setStyle("-fx-text-fill: white; -fx-min-width: 150px;");
|
||||
Spinner<Integer> durationSpinner = new Spinner<>(30, 3600, 120, 30);
|
||||
durationSpinner.setEditable(true);
|
||||
durationSpinner.setPrefWidth(80);
|
||||
durationSpinner.setId("durationSpinner");
|
||||
Label durationInfo = new Label("(tempo simulado - duração real depende do time.scale)");
|
||||
durationInfo.setStyle("-fx-text-fill: #999999; -fx-font-size: 10px;");
|
||||
durationBox.getChildren().addAll(durationLabel, durationSpinner, durationInfo);
|
||||
|
||||
panel.getChildren().addAll(header, runsBox, scenarioHeader, lowCheck, mediumCheck, highCheck, durationBox);
|
||||
return panel;
|
||||
}
|
||||
|
||||
private VBox createProgressPanel() {
|
||||
VBox panel = new VBox(10);
|
||||
panel.setPadding(new Insets(15));
|
||||
panel.setStyle("-fx-background-color: rgba(255, 255, 255, 0.05); -fx-background-radius: 5;");
|
||||
|
||||
statusLabel = new Label("Pronto para iniciar");
|
||||
statusLabel.setStyle("-fx-text-fill: white; -fx-font-weight: bold;");
|
||||
|
||||
progressBar = new ProgressBar(0);
|
||||
progressBar.setPrefWidth(Double.MAX_VALUE);
|
||||
progressBar.setPrefHeight(25);
|
||||
|
||||
progressLabel = new Label("0 / 0 execuções concluídas");
|
||||
progressLabel.setStyle("-fx-text-fill: #cccccc; -fx-font-size: 11px;");
|
||||
|
||||
panel.getChildren().addAll(statusLabel, progressBar, progressLabel);
|
||||
return panel;
|
||||
}
|
||||
|
||||
private VBox createLogPanel() {
|
||||
VBox panel = new VBox(5);
|
||||
|
||||
Label logHeader = new Label("Log de Atividade:");
|
||||
logHeader.setStyle("-fx-text-fill: white; -fx-font-size: 12px; -fx-font-weight: bold;");
|
||||
|
||||
logArea = new TextArea();
|
||||
logArea.setEditable(false);
|
||||
logArea.setPrefRowCount(10);
|
||||
logArea.setWrapText(true);
|
||||
// Estilo de terminal para o log
|
||||
logArea.setStyle("-fx-control-inner-background: #1e1e1e; -fx-text-fill: #00ff00; -fx-font-family: 'Courier New';");
|
||||
VBox.setVgrow(logArea, Priority.ALWAYS);
|
||||
|
||||
panel.getChildren().addAll(logHeader, logArea);
|
||||
return panel;
|
||||
}
|
||||
|
||||
private HBox createButtonBox() {
|
||||
HBox box = new HBox(15);
|
||||
box.setAlignment(Pos.CENTER);
|
||||
box.setPadding(new Insets(10, 0, 0, 0));
|
||||
|
||||
startButton = new Button("INICIAR BATCH");
|
||||
startButton.setStyle("-fx-background-color: #28a745; -fx-text-fill: white; -fx-font-weight: bold; -fx-padding: 10 20;");
|
||||
startButton.setOnAction(e -> startBatchAnalysis());
|
||||
|
||||
Button stopButton = new Button("PARAR");
|
||||
stopButton.setStyle("-fx-background-color: #dc3545; -fx-text-fill: white; -fx-font-weight: bold; -fx-padding: 10 20;");
|
||||
stopButton.setOnAction(e -> {
|
||||
shouldStop = true;
|
||||
log("Paragem solicitada...");
|
||||
});
|
||||
|
||||
closeButton = new Button("FECHAR");
|
||||
closeButton.setStyle("-fx-background-color: #6c757d; -fx-text-fill: white; -fx-font-weight: bold; -fx-padding: 10 20;");
|
||||
closeButton.setOnAction(e -> dialog.close());
|
||||
|
||||
box.getChildren().addAll(startButton, stopButton, closeButton);
|
||||
return box;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Valida configurações e inicia a thread de execução em batch.
|
||||
*/
|
||||
private void startBatchAnalysis() {
|
||||
if (isRunning) return;
|
||||
|
||||
// Get configuration
|
||||
Spinner<Integer> runsSpinner = (Spinner<Integer>) dialog.getScene().lookup("#runsSpinner");
|
||||
Spinner<Integer> durationSpinner = (Spinner<Integer>) dialog.getScene().lookup("#durationSpinner");
|
||||
CheckBox lowCheck = (CheckBox) dialog.getScene().lookup("#lowCheck");
|
||||
CheckBox mediumCheck = (CheckBox) dialog.getScene().lookup("#mediumCheck");
|
||||
CheckBox highCheck = (CheckBox) dialog.getScene().lookup("#highCheck");
|
||||
|
||||
int runsPerScenario = runsSpinner.getValue();
|
||||
int duration = durationSpinner.getValue();
|
||||
|
||||
// Validate selection
|
||||
if (!lowCheck.isSelected() && !mediumCheck.isSelected() && !highCheck.isSelected()) {
|
||||
log("ERRO: Selecione pelo menos um cenário!");
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Disable controls para evitar alterações durante execução
|
||||
startButton.setDisable(true);
|
||||
runsSpinner.setDisable(true);
|
||||
durationSpinner.setDisable(true);
|
||||
lowCheck.setDisable(true);
|
||||
mediumCheck.setDisable(true);
|
||||
highCheck.setDisable(true);
|
||||
|
||||
isRunning = true;
|
||||
shouldStop = false;
|
||||
|
||||
// Executar em thread daemon para não bloquear a UI JavaFX
|
||||
Thread analysisThread = new Thread(() -> {
|
||||
try {
|
||||
runBatchAnalysis(lowCheck.isSelected(), mediumCheck.isSelected(),
|
||||
highCheck.isSelected(), runsPerScenario, duration);
|
||||
} finally {
|
||||
// Restaurar estado da UI no final
|
||||
Platform.runLater(() -> {
|
||||
startButton.setDisable(false);
|
||||
runsSpinner.setDisable(false);
|
||||
durationSpinner.setDisable(false);
|
||||
lowCheck.setDisable(false);
|
||||
mediumCheck.setDisable(false);
|
||||
highCheck.setDisable(false);
|
||||
isRunning = false;
|
||||
});
|
||||
}
|
||||
});
|
||||
analysisThread.setDaemon(true);
|
||||
analysisThread.start();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Lógica principal de orquestração do batch.
|
||||
* Itera sobre cenários e execuções, chamando a simulação e o analisador.
|
||||
*/
|
||||
private void runBatchAnalysis(boolean low, boolean medium, boolean high, int runsPerScenario, int durationSeconds) {
|
||||
log("===========================================================");
|
||||
log("INICIANDO ANÁLISE DE DESEMPENHO EM LOTE");
|
||||
log("===========================================================");
|
||||
log("Configuração:");
|
||||
log(" • Execuções por cenário: " + runsPerScenario);
|
||||
log(" • Duração por execução: " + durationSeconds + " segundos");
|
||||
log(" • Cenários: " + (low ? "LOW " : "") + (medium ? "MEDIUM " : "") + (high ? "HIGH" : ""));
|
||||
log("");
|
||||
|
||||
String[] scenarios = new String[]{
|
||||
low ? "simulation-low.properties" : null,
|
||||
medium ? "simulation-medium.properties" : null,
|
||||
high ? "simulation-high.properties" : null
|
||||
};
|
||||
|
||||
String[] scenarioNames = {"LOW LOAD", "MEDIUM LOAD", "HIGH LOAD"};
|
||||
|
||||
int totalRuns = 0;
|
||||
for (String scenario : scenarios) {
|
||||
if (scenario != null) totalRuns += runsPerScenario;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int currentRun = 0;
|
||||
|
||||
for (int i = 0; i < scenarios.length; i++) {
|
||||
if (scenarios[i] == null) continue;
|
||||
if (shouldStop) {
|
||||
log("Batch analysis interrompida pelo utilizador");
|
||||
updateStatus("Parado", currentRun, totalRuns);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
String configFile = scenarios[i];
|
||||
String scenarioName = scenarioNames[i];
|
||||
|
||||
log("");
|
||||
log("---------------------------------------------------------");
|
||||
log("CENÁRIO: " + scenarioName + " (" + configFile + ")");
|
||||
log("---------------------------------------------------------");
|
||||
|
||||
MultiRunAnalyzer analyzer = new MultiRunAnalyzer(configFile);
|
||||
|
||||
for (int run = 1; run <= runsPerScenario; run++) {
|
||||
if (shouldStop) {
|
||||
log("Batch analysis interrompida pelo utilizador");
|
||||
updateStatus("Parado", currentRun, totalRuns);
|
||||
savePartialReport(analyzer, scenarioName);
|
||||
return;
|
||||
}
|
||||
|
||||
currentRun++;
|
||||
log("");
|
||||
log("Execução " + run + "/" + runsPerScenario + " a iniciar...");
|
||||
updateStatus("A correr " + scenarioName + " - Execução " + run + "/" + runsPerScenario,
|
||||
currentRun - 1, totalRuns);
|
||||
|
||||
// Executa uma simulação completa e bloqueia até terminar
|
||||
SimulationRunResult result = runSingleSimulation(configFile, run, durationSeconds);
|
||||
if (result != null) {
|
||||
analyzer.addResult(result);
|
||||
log("Execução " + run + " completa - Gerados: " + result.getTotalVehiclesGenerated() +
|
||||
" | Completados: " + result.getTotalVehiclesCompleted() +
|
||||
" | Tempo Médio: " + String.format("%.2f", result.getAverageSystemTime()) + "s");
|
||||
} else {
|
||||
log("Execução " + run + " falhou!");
|
||||
}
|
||||
|
||||
updateProgress(currentRun, totalRuns);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Gera e guarda o relatório final deste cenário
|
||||
saveScenarioReport(analyzer, scenarioName);
|
||||
}
|
||||
|
||||
log("");
|
||||
log("============================================================");
|
||||
log("BATCH ANALYSIS COMPLETA!");
|
||||
log("===========================================================");
|
||||
log("Relatórios guardados em: analysis/");
|
||||
log("");
|
||||
|
||||
updateStatus("Concluído!", totalRuns, totalRuns);
|
||||
updateProgress(1.0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Instancia os processos de simulação, monitoriza o estado e recolhe resultados.
|
||||
*/
|
||||
private SimulationRunResult runSingleSimulation(String configFile, int runNumber, int durationSeconds) {
|
||||
SimulationProcessManager processManager = new SimulationProcessManager();
|
||||
SimulationRunResult result = new SimulationRunResult(runNumber, configFile);
|
||||
|
||||
try {
|
||||
// Start simulation
|
||||
processManager.setConfigFile(configFile);
|
||||
processManager.startSimulation();
|
||||
|
||||
// Tempo para processos arrancarem e estabelecerem conexões TCP
|
||||
Thread.sleep(3000);
|
||||
log(" Simulação em curso (duração config: " + durationSeconds + "s tempo simulado)...");
|
||||
log(" A aguardar processo Coordenador completar...");
|
||||
|
||||
// Loop de polling para verificar se o Coordenador terminou
|
||||
// Isso lida automaticamente com diferentes time scales (DES)
|
||||
int checkInterval = 2; // Check every 2 seconds
|
||||
int elapsed = 0;
|
||||
int maxWaitSeconds = durationSeconds + 120; // Timeout de segurança
|
||||
|
||||
while (elapsed < maxWaitSeconds) {
|
||||
if (shouldStop) {
|
||||
processManager.stopSimulation();
|
||||
return null;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Check if simulation completed
|
||||
if (!processManager.isSimulationRunning()) {
|
||||
log(" Simulação terminou após " + elapsed + "s");
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Thread.sleep(checkInterval * 1000L);
|
||||
elapsed += checkInterval;
|
||||
|
||||
// Atualização periódica do log
|
||||
if (elapsed % 10 == 0 && elapsed < 60) {
|
||||
log(" " + elapsed + "s decorridos...");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (elapsed >= maxWaitSeconds) {
|
||||
log(" Timeout atingido, forçando paragem...");
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Stop and collect results
|
||||
log(" A terminar processos...");
|
||||
processManager.stopSimulation();
|
||||
Thread.sleep(2000); // Tempo para flushing de buffers
|
||||
|
||||
// Recolha de estatísticas (Prioridade: Dados reais do socket)
|
||||
if (sharedStatistics != null) {
|
||||
collectRealStatistics(result, sharedStatistics);
|
||||
} else {
|
||||
collectSimulatedStatistics(result, configFile, durationSeconds);
|
||||
}
|
||||
|
||||
return result;
|
||||
|
||||
} catch (InterruptedException e) {
|
||||
log("Interrompido: " + e.getMessage());
|
||||
Thread.currentThread().interrupt();
|
||||
stopSimulation(processManager);
|
||||
return null;
|
||||
} catch (IOException e) {
|
||||
log("Erro IO: " + e.getMessage());
|
||||
stopSimulation(processManager);
|
||||
return null;
|
||||
} catch (RuntimeException e) {
|
||||
log("Erro Runtime: " + e.getMessage());
|
||||
stopSimulation(processManager);
|
||||
return null;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
private void stopSimulation(SimulationProcessManager processManager) {
|
||||
try {
|
||||
processManager.stopSimulation();
|
||||
} catch (Exception ex) {
|
||||
// Ignora erros de cleanup
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Popula o objeto de resultado com dados reais capturados pelo Dashboard.
|
||||
*/
|
||||
private void collectRealStatistics(SimulationRunResult result, DashboardStatistics stats) {
|
||||
result.setTotalVehiclesGenerated(stats.getTotalVehiclesGenerated());
|
||||
result.setTotalVehiclesCompleted(stats.getTotalVehiclesCompleted());
|
||||
result.setAverageSystemTime(stats.getAverageSystemTime() / 1000.0); // Converte ms para segundos
|
||||
result.setAverageWaitingTime(stats.getAverageWaitingTime() / 1000.0);
|
||||
|
||||
// Estimação de extremos (o DashboardStatistics deve ser expandido para guardar exatos se necessário)
|
||||
result.setMinSystemTime(stats.getAverageSystemTime() / 1000.0 * 0.5);
|
||||
result.setMaxSystemTime(stats.getAverageSystemTime() / 1000.0 * 2.0);
|
||||
|
||||
// Estatísticas por tipo
|
||||
for (VehicleType type : VehicleType.values()) {
|
||||
int count = stats.getVehicleTypeCount(type);
|
||||
double waitTime = stats.getAverageWaitingTimeByType(type) / 1000.0;
|
||||
result.setVehicleCountByType(type, count);
|
||||
result.setAvgWaitTimeByType(type, waitTime);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Estatísticas por interseção
|
||||
for (var entry : stats.getAllIntersectionStats().entrySet()) {
|
||||
String intersectionId = entry.getKey();
|
||||
DashboardStatistics.IntersectionStats iStats = entry.getValue();
|
||||
|
||||
result.setVehiclesProcessed(intersectionId, iStats.getTotalDepartures());
|
||||
result.setMaxQueueSize(intersectionId, iStats.getCurrentQueueSize());
|
||||
result.setAvgQueueSize(intersectionId, (double) iStats.getCurrentQueueSize());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gera dados simulados (mock) caso o dashboard não esteja conectado.
|
||||
* Útil para testes de interface.
|
||||
*/
|
||||
private void collectSimulatedStatistics(SimulationRunResult result, String configFile, int durationSeconds) {
|
||||
// Mock data based on load profile
|
||||
int baseGenerated = durationSeconds / 3;
|
||||
double loadFactor = configFile.contains("low") ? 0.2 :
|
||||
configFile.contains("medium") ? 0.5 : 1.0;
|
||||
|
||||
int generated = (int)(baseGenerated * loadFactor * 3);
|
||||
int completed = (int)(generated * (0.85 + Math.random() * 0.1)); // 85-95% completion rate
|
||||
|
||||
double baseSystemTime = 40.0;
|
||||
double congestionFactor = configFile.contains("low") ? 1.0 :
|
||||
configFile.contains("medium") ? 1.5 : 2.5;
|
||||
|
||||
result.setTotalVehiclesGenerated(generated);
|
||||
result.setTotalVehiclesCompleted(completed);
|
||||
result.setAverageSystemTime(baseSystemTime * congestionFactor + Math.random() * 10);
|
||||
result.setMinSystemTime(20.0 + Math.random() * 5);
|
||||
result.setMaxSystemTime(baseSystemTime * congestionFactor * 2 + Math.random() * 20);
|
||||
result.setAverageWaitingTime(10.0 * congestionFactor + Math.random() * 5);
|
||||
|
||||
log(" Nota: A usar estatísticas simuladas (conexão real necessária)");
|
||||
}
|
||||
|
||||
private void saveScenarioReport(MultiRunAnalyzer analyzer, String scenarioName) {
|
||||
try {
|
||||
File analysisDir = new File("analysis");
|
||||
if (!analysisDir.exists()) {
|
||||
analysisDir.mkdirs();
|
||||
}
|
||||
|
||||
String timestamp = new SimpleDateFormat("yyyyMMdd-HHmmss").format(new Date());
|
||||
String reportFile = "analysis/" + scenarioName.replace(" ", "_") + "_" + timestamp + ".txt";
|
||||
String csvFile = "analysis/" + scenarioName.replace(" ", "_") + "_" + timestamp + ".csv";
|
||||
|
||||
analyzer.saveReport(reportFile);
|
||||
analyzer.saveCSV(csvFile);
|
||||
|
||||
log("Relatório guardado: " + reportFile);
|
||||
log("CSV guardado: " + csvFile);
|
||||
|
||||
} catch (IOException e) {
|
||||
log("Falha ao guardar relatório: " + e.getMessage());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
private void savePartialReport(MultiRunAnalyzer analyzer, String scenarioName) {
|
||||
if (analyzer.getRunCount() > 0) {
|
||||
log("A guardar resultados parciais...");
|
||||
saveScenarioReport(analyzer, scenarioName + "_PARTIAL");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// --- Helpers de UI Thread-Safe ---
|
||||
|
||||
private void log(String message) {
|
||||
Platform.runLater(() -> {
|
||||
logArea.appendText(message + "\n");
|
||||
logArea.setScrollTop(Double.MAX_VALUE);
|
||||
});
|
||||
}
|
||||
|
||||
private void updateStatus(String status, int current, int total) {
|
||||
Platform.runLater(() -> {
|
||||
statusLabel.setText(status);
|
||||
progressLabel.setText(current + " / " + total + " execuções completas");
|
||||
});
|
||||
}
|
||||
|
||||
private void updateProgress(int current, int total) {
|
||||
Platform.runLater(() -> {
|
||||
progressBar.setProgress((double) current / total);
|
||||
});
|
||||
}
|
||||
|
||||
private void updateProgress(double progress) {
|
||||
Platform.runLater(() -> {
|
||||
progressBar.setProgress(progress);
|
||||
});
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -13,16 +13,32 @@ import javafx.stage.Modality;
|
||||
import javafx.stage.Stage;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Diálogo para configuração avançada de parâmetros da simulação.
|
||||
* Permite ajustar parâmetros em runtime antes de iniciar a simulação.
|
||||
* Componente de interface gráfica (GUI) responsável pela parametrização "fine-tuning" da simulação.
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe apresenta um diálogo modal que permite ao operador sobrepor (override)
|
||||
* as configurações estáticas carregadas do ficheiro {@code .properties} imediatamente
|
||||
* antes da execução. Oferece controlo granular sobre:
|
||||
* <ul>
|
||||
* <li><b>Geração de Carga:</b> Alternância entre modelos estocásticos (Poisson) e determinísticos.</li>
|
||||
* <li><b>Temporização:</b> Ajuste da escala de tempo (Time Scale) para visualização vs. performance pura.</li>
|
||||
* <li><b>Mix de Veículos:</b> Definição das probabilidades de geração por tipo de agente.</li>
|
||||
* </ul>
|
||||
*/
|
||||
public class ConfigurationDialog {
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Mostra um diálogo com opções avançadas de configuração.
|
||||
* Exibe o diálogo de configuração avançada e captura as intenções do utilizador.
|
||||
* <p>
|
||||
* A interface é construída dinamicamente usando layouts JavaFX ({@link GridPane}, {@link VBox}).
|
||||
* Inclui lógica de validação reativa (ex: desabilitar campos de intervalo fixo quando
|
||||
* o modelo Poisson está selecionado).
|
||||
* *
|
||||
|
||||
[Image of Poisson distribution graph]
|
||||
|
||||
*
|
||||
* @param owner janela pai
|
||||
* @return true se o utilizador confirmar, false se cancelar
|
||||
* @param owner A janela pai (Stage) para bloquear a interação até o fecho do diálogo (Modalidade).
|
||||
* @return {@code true} se o utilizador confirmou as alterações (OK), {@code false} se cancelou.
|
||||
*/
|
||||
public static boolean showAdvancedConfig(Stage owner) {
|
||||
Dialog<ButtonType> dialog = new Dialog<>();
|
||||
@@ -34,10 +50,11 @@ public class ConfigurationDialog {
|
||||
// Criar painel de configuração
|
||||
VBox content = new VBox(15);
|
||||
content.setPadding(new Insets(20));
|
||||
content.setStyle("-fx-background-color: #2b2b2b;");
|
||||
|
||||
// Seção 1: Parâmetros de Chegada
|
||||
Label arrivalHeader = new Label("Parâmetros de Chegada de Veículos");
|
||||
arrivalHeader.setStyle("-fx-font-weight: bold; -fx-font-size: 14px;");
|
||||
arrivalHeader.setStyle("-fx-font-weight: bold; -fx-font-size: 14px; -fx-text-fill: white;");
|
||||
|
||||
GridPane arrivalGrid = new GridPane();
|
||||
arrivalGrid.setHgap(10);
|
||||
@@ -46,6 +63,7 @@ public class ConfigurationDialog {
|
||||
|
||||
// Modelo de chegada
|
||||
Label modelLabel = new Label("Modelo de chegada:");
|
||||
modelLabel.setStyle("-fx-text-fill: white;");
|
||||
ComboBox<String> modelCombo = new ComboBox<>();
|
||||
modelCombo.getItems().addAll("POISSON", "FIXED");
|
||||
modelCombo.setValue("POISSON");
|
||||
@@ -54,6 +72,7 @@ public class ConfigurationDialog {
|
||||
|
||||
// Taxa de chegada (λ)
|
||||
Label rateLabel = new Label("Taxa de chegada (λ) [veículos/s]:");
|
||||
rateLabel.setStyle("-fx-text-fill: white;");
|
||||
Spinner<Double> rateSpinner = new Spinner<>(0.1, 2.0, 0.5, 0.1);
|
||||
rateSpinner.setEditable(true);
|
||||
rateSpinner.setPrefWidth(100);
|
||||
@@ -62,6 +81,7 @@ public class ConfigurationDialog {
|
||||
|
||||
// Intervalo fixo (se aplicável)
|
||||
Label intervalLabel = new Label("Intervalo fixo [s]:");
|
||||
intervalLabel.setStyle("-fx-text-fill: white;");
|
||||
Spinner<Double> intervalSpinner = new Spinner<>(0.5, 10.0, 2.0, 0.5);
|
||||
intervalSpinner.setEditable(true);
|
||||
intervalSpinner.setPrefWidth(100);
|
||||
@@ -78,7 +98,7 @@ public class ConfigurationDialog {
|
||||
|
||||
// Seção 2: Parâmetros de Tempo
|
||||
Label timeHeader = new Label("Parâmetros de Tempo");
|
||||
timeHeader.setStyle("-fx-font-weight: bold; -fx-font-size: 14px;");
|
||||
timeHeader.setStyle("-fx-font-weight: bold; -fx-font-size: 14px; -fx-text-fill: white;");
|
||||
|
||||
GridPane timeGrid = new GridPane();
|
||||
timeGrid.setHgap(10);
|
||||
@@ -87,6 +107,7 @@ public class ConfigurationDialog {
|
||||
|
||||
// Duração da simulação
|
||||
Label durationLabel = new Label("Duração da simulação [s]:");
|
||||
durationLabel.setStyle("-fx-text-fill: white;");
|
||||
Spinner<Integer> durationSpinner = new Spinner<>(60, 7200, 300, 60);
|
||||
durationSpinner.setEditable(true);
|
||||
durationSpinner.setPrefWidth(100);
|
||||
@@ -95,6 +116,7 @@ public class ConfigurationDialog {
|
||||
|
||||
// Escala temporal (para visualização)
|
||||
Label scaleLabel = new Label("Escala temporal (0=instantâneo, 1=tempo real):");
|
||||
scaleLabel.setStyle("-fx-text-fill: white;");
|
||||
Spinner<Double> scaleSpinner = new Spinner<>(0.0, 1.0, 0.01, 0.01);
|
||||
scaleSpinner.setEditable(true);
|
||||
scaleSpinner.setPrefWidth(100);
|
||||
@@ -103,6 +125,7 @@ public class ConfigurationDialog {
|
||||
|
||||
// Tempo de drenagem
|
||||
Label drainLabel = new Label("Tempo de drenagem [s]:");
|
||||
drainLabel.setStyle("-fx-text-fill: white;");
|
||||
Spinner<Integer> drainSpinner = new Spinner<>(0, 300, 60, 10);
|
||||
drainSpinner.setEditable(true);
|
||||
drainSpinner.setPrefWidth(100);
|
||||
@@ -111,7 +134,7 @@ public class ConfigurationDialog {
|
||||
|
||||
// Seção 3: Distribuição de Tipos de Veículos
|
||||
Label vehicleHeader = new Label("Distribuição de Tipos de Veículos");
|
||||
vehicleHeader.setStyle("-fx-font-weight: bold; -fx-font-size: 14px;");
|
||||
vehicleHeader.setStyle("-fx-font-weight: bold; -fx-font-size: 14px; -fx-text-fill: white;");
|
||||
|
||||
GridPane vehicleGrid = new GridPane();
|
||||
vehicleGrid.setHgap(10);
|
||||
@@ -119,6 +142,7 @@ public class ConfigurationDialog {
|
||||
vehicleGrid.setPadding(new Insets(10));
|
||||
|
||||
Label bikeLabel = new Label("Bicicletas/Motos [%]:");
|
||||
bikeLabel.setStyle("-fx-text-fill: white;");
|
||||
Spinner<Integer> bikeSpinner = new Spinner<>(0, 100, 10, 5);
|
||||
bikeSpinner.setEditable(true);
|
||||
bikeSpinner.setPrefWidth(100);
|
||||
@@ -126,6 +150,7 @@ public class ConfigurationDialog {
|
||||
vehicleGrid.add(bikeSpinner, 1, 0);
|
||||
|
||||
Label lightLabel = new Label("Veículos Ligeiros [%]:");
|
||||
lightLabel.setStyle("-fx-text-fill: white;");
|
||||
Spinner<Integer> lightSpinner = new Spinner<>(0, 100, 70, 5);
|
||||
lightSpinner.setEditable(true);
|
||||
lightSpinner.setPrefWidth(100);
|
||||
@@ -133,6 +158,7 @@ public class ConfigurationDialog {
|
||||
vehicleGrid.add(lightSpinner, 1, 1);
|
||||
|
||||
Label heavyLabel = new Label("Veículos Pesados [%]:");
|
||||
heavyLabel.setStyle("-fx-text-fill: white;");
|
||||
Spinner<Integer> heavySpinner = new Spinner<>(0, 100, 20, 5);
|
||||
heavySpinner.setEditable(true);
|
||||
heavySpinner.setPrefWidth(100);
|
||||
@@ -143,7 +169,7 @@ public class ConfigurationDialog {
|
||||
Label noteLabel = new Label("Nota: Estes parâmetros sobrepõem os valores do ficheiro .properties selecionado.\n" +
|
||||
"Para usar os valores padrão do ficheiro, deixe em branco ou cancele.");
|
||||
noteLabel.setWrapText(true);
|
||||
noteLabel.setStyle("-fx-font-size: 11px; -fx-text-fill: #666666;");
|
||||
noteLabel.setStyle("-fx-font-size: 11px; -fx-text-fill: #aaaaaa;");
|
||||
|
||||
// Adicionar tudo ao conteúdo
|
||||
content.getChildren().addAll(
|
||||
|
||||
@@ -9,19 +9,42 @@ import sd.protocol.MessageProtocol;
|
||||
import sd.protocol.SocketConnection;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Processes statistics messages from a single client connection.
|
||||
* Runs in a separate thread per client.
|
||||
* Worker responsável pelo processamento dedicado de uma conexão de cliente TCP no Dashboard.
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe implementa o padrão <i>Thread-per-Client</i>. Cada instância executa numa
|
||||
* thread separada, garantindo que a latência de rede ou o processamento de mensagens
|
||||
* de um nó (Interseção/Coordenador) não bloqueie a receção de telemetria dos outros.
|
||||
* <p>
|
||||
* As suas principais funções são:
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li>Manter a conexão persistente com o nó remoto.</li>
|
||||
* <li>Desserializar mensagens de protocolo recebidas.</li>
|
||||
* <li>Normalizar payloads JSON (resolvendo ambiguidades de tipagem do Gson).</li>
|
||||
* <li>Atualizar o objeto partilhado {@link DashboardStatistics} de forma thread-safe.</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
*/
|
||||
public class DashboardClientHandler implements Runnable {
|
||||
|
||||
private final Socket clientSocket;
|
||||
private final DashboardStatistics statistics;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Inicializa o handler com o socket ativo e a referência para o agregador de estatísticas.
|
||||
*
|
||||
* @param clientSocket O socket TCP conectado ao nó remoto.
|
||||
* @param statistics O objeto singleton partilhado onde as métricas serão agregadas.
|
||||
*/
|
||||
public DashboardClientHandler(Socket clientSocket, DashboardStatistics statistics) {
|
||||
this.clientSocket = clientSocket;
|
||||
this.statistics = statistics;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Ciclo de vida da conexão.
|
||||
* <p>
|
||||
* Estabelece o wrapper {@link SocketConnection}, entra num loop de leitura bloqueante
|
||||
* e gere exceções de I/O. Garante o fecho limpo do socket em caso de desconexão ou erro.
|
||||
*/
|
||||
@Override
|
||||
public void run() {
|
||||
String clientInfo = clientSocket.getInetAddress().getHostAddress() + ":" + clientSocket.getPort();
|
||||
@@ -61,6 +84,16 @@ public class DashboardClientHandler implements Runnable {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Valida e extrai os dados estatísticos da mensagem.
|
||||
* <p>
|
||||
* Implementa uma lógica de correção de tipagem para payloads desserializados via Gson.
|
||||
* Frequentemente, objetos genéricos são desserializados como {@code LinkedHashMap} em vez
|
||||
* da classe alvo {@link StatsUpdatePayload}. Este método deteta essa situação e realiza
|
||||
* uma conversão "round-trip" (Map -> JSON -> Object) para garantir a integridade dos dados.
|
||||
*
|
||||
* @param message A mensagem recebida da rede.
|
||||
*/
|
||||
private void processMessage(MessageProtocol message) {
|
||||
if (message.getType() != MessageType.STATS_UPDATE) {
|
||||
System.out.println("[Handler] Ignoring non-statistics message type: " + message.getType());
|
||||
@@ -78,6 +111,7 @@ public class DashboardClientHandler implements Runnable {
|
||||
stats = (StatsUpdatePayload) payload;
|
||||
} else if (payload instanceof java.util.Map) {
|
||||
// Gson deserialized as LinkedHashMap - re-serialize and deserialize properly
|
||||
// This acts as a type-safety bridge for generic JSON payloads
|
||||
com.google.gson.Gson gson = new com.google.gson.Gson();
|
||||
String json = gson.toJson(payload);
|
||||
stats = gson.fromJson(json, StatsUpdatePayload.class);
|
||||
@@ -90,6 +124,15 @@ public class DashboardClientHandler implements Runnable {
|
||||
updateStatistics(senderId, stats);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Aplica os dados recebidos ao modelo global de estatísticas.
|
||||
* <p>
|
||||
* Distingue entre atualizações incrementais (ex: contagem de veículos) e
|
||||
* substituições de estado (ex: tempo total de sistema reportado pelo nó de saída).
|
||||
*
|
||||
* @param senderId Identificador do nó que enviou a atualização (ex: "Cr1", "ExitNode").
|
||||
* @param stats O objeto DTO contendo as métricas normalizadas.
|
||||
*/
|
||||
private void updateStatistics(String senderId, StatsUpdatePayload stats) {
|
||||
if (stats.getTotalVehiclesGenerated() >= 0) {
|
||||
statistics.updateVehiclesGenerated(stats.getTotalVehiclesGenerated());
|
||||
|
||||
@@ -10,17 +10,43 @@ import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean;
|
||||
import sd.config.SimulationConfig;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Agrega e apresenta estatísticas em tempo real de todos os processos da simulação.
|
||||
* Usa um thread pool para gerir ligações concorrentes de clientes.
|
||||
* Servidor central de agregação de telemetria e estatísticas.
|
||||
* <p>
|
||||
* Este componente atua como o nó de monitorização do sistema distribuído.
|
||||
* Implementa uma arquitetura de servidor concorrente utilizando um {@link ExecutorService}
|
||||
* (Thread Pool) para gerir múltiplas conexões de entrada simultâneas provenientes
|
||||
* das Interseções, Coordenador e Nó de Saída.
|
||||
* <p>
|
||||
* Suporta dois modos de operação:
|
||||
* <ul>
|
||||
* <li><b>Headless (CLI):</b> Renderização periódica de métricas no terminal (stdout).</li>
|
||||
* <li><b>GUI (JavaFX):</b> Delegação do controlo para a interface gráfica {@link DashboardUI}.</li>
|
||||
* </ul>
|
||||
*/
|
||||
public class DashboardServer {
|
||||
|
||||
private final int port;
|
||||
|
||||
/** Armazenamento em memória (Thread-safe) do estado global do sistema. */
|
||||
private final DashboardStatistics statistics;
|
||||
|
||||
/** Pool de threads para isolamento de falhas e gestão de recursos de I/O. */
|
||||
private final ExecutorService clientHandlerPool;
|
||||
|
||||
/** Flag atómica para controlo seguro do ciclo de vida do servidor. */
|
||||
private final AtomicBoolean running;
|
||||
|
||||
private ServerSocket serverSocket;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Ponto de entrada (Bootstrap) da aplicação de monitorização.
|
||||
* <p>
|
||||
* Analisa os argumentos de linha de comando para determinar o modo de execução.
|
||||
* Se a flag {@code --gui} ou {@code -g} estiver presente, inicia o subsistema JavaFX.
|
||||
* Caso contrário, inicia o modo servidor de terminal padrão.
|
||||
*
|
||||
* @param args Argumentos de CLI (ex: caminho do config, flags de modo).
|
||||
*/
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
// Check if GUI mode is requested
|
||||
boolean useGUI = false;
|
||||
@@ -70,13 +96,24 @@ public class DashboardServer {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Inicializa a infraestrutura do servidor.
|
||||
*
|
||||
* @param config A configuração carregada contendo a porta de escuta.
|
||||
*/
|
||||
public DashboardServer(SimulationConfig config) {
|
||||
this.port = config.getDashboardPort();
|
||||
this.statistics = new DashboardStatistics();
|
||||
// Fixed pool limita o consumo de recursos, prevenindo exaustão sob carga alta
|
||||
this.clientHandlerPool = Executors.newFixedThreadPool(10);
|
||||
this.running = new AtomicBoolean(false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Inicia a escuta por conexões (Bind & Listen) e a thread de despacho.
|
||||
*
|
||||
* @throws IOException Se a porta já estiver em uso ou ocorrer erro de bind.
|
||||
*/
|
||||
public void start() throws IOException {
|
||||
if (running.get()) {
|
||||
System.out.println("Dashboard Server is already running.");
|
||||
@@ -95,6 +132,13 @@ public class DashboardServer {
|
||||
acceptThread.start();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Loop principal de aceitação de conexões (Dispatcher).
|
||||
* <p>
|
||||
* Bloqueia em {@code accept()} até que uma nova conexão chegue, delegando
|
||||
* imediatamente o processamento para um {@link DashboardClientHandler} gerido
|
||||
* pelo Thread Pool.
|
||||
*/
|
||||
private void acceptConnections() {
|
||||
while (running.get()) {
|
||||
try {
|
||||
@@ -112,6 +156,10 @@ public class DashboardServer {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Ciclo de renderização de métricas para o modo CLI (Headless).
|
||||
* Atualiza o ecrã a cada 5 segundos.
|
||||
*/
|
||||
@SuppressWarnings("BusyWait")
|
||||
private void displayLoop() {
|
||||
final long DISPLAY_INTERVAL_MS = 5000;
|
||||
@@ -127,6 +175,9 @@ public class DashboardServer {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Renderiza o snapshot atual das estatísticas no stdout.
|
||||
*/
|
||||
public void displayStatistics() {
|
||||
System.out.println("\n" + "=".repeat(60));
|
||||
System.out.println("REAL-TIME SIMULATION STATISTICS");
|
||||
@@ -135,6 +186,13 @@ public class DashboardServer {
|
||||
System.out.println("=".repeat(60));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Procedimento de encerramento gracioso (Graceful Shutdown).
|
||||
* <p>
|
||||
* 1. Altera flag de execução.
|
||||
* 2. Fecha o socket do servidor para desbloquear a thread de aceitação.
|
||||
* 3. Força o encerramento do pool de threads de clientes.
|
||||
*/
|
||||
public void stop() {
|
||||
if (!running.get()) {
|
||||
return;
|
||||
|
||||
@@ -9,8 +9,13 @@ import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;
|
||||
import sd.model.VehicleType;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Armazenamento thread-safe de estatísticas agregadas da simulação.
|
||||
* Usa tipos atómicos e coleções concorrentes para atualizações sem locks.
|
||||
* Repositório central de estado da simulação, desenhado para acesso concorrente de alta frequência.
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe atua como a "Single Source of Truth" para o Dashboard. Utiliza primitivas
|
||||
* de concorrência do pacote {@code java.util.concurrent} (como {@link AtomicInteger} e
|
||||
* {@link ConcurrentHashMap}) para permitir leituras e escritas simultâneas sem a necessidade
|
||||
* de bloqueios explícitos (Lock-Free), minimizando a latência de processamento das mensagens
|
||||
* recebidas dos múltiplos nós da rede.
|
||||
*/
|
||||
public class DashboardStatistics {
|
||||
|
||||
@@ -19,12 +24,21 @@ public class DashboardStatistics {
|
||||
private final AtomicLong totalSystemTime;
|
||||
private final AtomicLong totalWaitingTime;
|
||||
|
||||
/** Mapa thread-safe para armazenar métricas granulares por interseção. */
|
||||
private final Map<String, IntersectionStats> intersectionStats;
|
||||
|
||||
private final Map<VehicleType, AtomicInteger> vehicleTypeCount;
|
||||
private final Map<VehicleType, AtomicLong> vehicleTypeWaitTime;
|
||||
|
||||
/** Timestamp da última atualização de escrita, com garantia de visibilidade de memória (volatile). */
|
||||
private volatile long lastUpdateTime;
|
||||
|
||||
/** Buffer para sinalização assíncrona de mudança de política (Dashboard -> Coordenador). */
|
||||
private volatile String requestedRoutingPolicy;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Inicializa os contadores atómicos e as estruturas de dados concorrentes.
|
||||
*/
|
||||
public DashboardStatistics() {
|
||||
this.totalVehiclesGenerated = new AtomicInteger(0);
|
||||
this.totalVehiclesCompleted = new AtomicInteger(0);
|
||||
@@ -94,6 +108,17 @@ public class DashboardStatistics {
|
||||
updateTimestamp();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Atualiza ou inicializa atomicamente as estatísticas de uma interseção específica.
|
||||
* <p>
|
||||
* Utiliza {@link Map#compute} para garantir que a criação do objeto {@link IntersectionStats}
|
||||
* seja thread-safe sem necessidade de blocos synchronized externos.
|
||||
*
|
||||
* @param intersectionId ID da interseção.
|
||||
* @param arrivals Total acumulado de chegadas.
|
||||
* @param departures Total acumulado de partidas.
|
||||
* @param currentQueueSize Tamanho instantâneo da fila.
|
||||
*/
|
||||
public void updateIntersectionStats(String intersectionId, int arrivals,
|
||||
int departures, int currentQueueSize) {
|
||||
intersectionStats.compute(intersectionId, (id, stats) -> {
|
||||
@@ -110,6 +135,8 @@ public class DashboardStatistics {
|
||||
lastUpdateTime = System.currentTimeMillis();
|
||||
}
|
||||
|
||||
// --- Getters e Métricas Calculadas ---
|
||||
|
||||
public int getTotalVehiclesGenerated() {
|
||||
return totalVehiclesGenerated.get();
|
||||
}
|
||||
@@ -118,12 +145,20 @@ public class DashboardStatistics {
|
||||
return totalVehiclesCompleted.get();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Calcula o tempo médio no sistema em tempo real.
|
||||
* @return Média em milissegundos (0.0 se nenhum veículo completou).
|
||||
*/
|
||||
public double getAverageSystemTime() {
|
||||
int completed = totalVehiclesCompleted.get();
|
||||
if (completed == 0) return 0.0;
|
||||
return (double) totalSystemTime.get() / completed;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Calcula o tempo médio de espera em tempo real.
|
||||
* @return Média em milissegundos (0.0 se nenhum veículo completou).
|
||||
*/
|
||||
public double getAverageWaitingTime() {
|
||||
int completed = totalVehiclesCompleted.get();
|
||||
if (completed == 0) return 0.0;
|
||||
@@ -152,6 +187,44 @@ public class DashboardStatistics {
|
||||
return lastUpdateTime;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Obtém um snapshot dos tamanhos atuais das filas de todas as interseções.
|
||||
* <p>
|
||||
* Utilizado primariamente pelo algoritmo de roteamento dinâmico (LEAST_CONGESTED)
|
||||
* para tomar decisões de encaminhamento baseadas na carga atual da rede.
|
||||
* * @return Mapa contendo {@code intersectionId -> queueSize}.
|
||||
*/
|
||||
public Map<String, Integer> getCurrentQueueSizes() {
|
||||
Map<String, Integer> queueSizes = new HashMap<>();
|
||||
for (Map.Entry<String, IntersectionStats> entry : intersectionStats.entrySet()) {
|
||||
queueSizes.put(entry.getKey(), entry.getValue().getCurrentQueueSize());
|
||||
}
|
||||
return queueSizes;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Regista uma intenção de mudança de política de roteamento solicitada pela UI.
|
||||
* O Coordenador fará polling deste valor periodicamente.
|
||||
*/
|
||||
public void setRequestedRoutingPolicy(String policy) {
|
||||
this.requestedRoutingPolicy = policy;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Obtém e limpa atomicamente a política de roteamento solicitada.
|
||||
* Implementa a semântica de consumo único (one-time consumption).
|
||||
* * @return A política solicitada ou null se não houver mudança pendente.
|
||||
*/
|
||||
public synchronized String getAndClearRequestedRoutingPolicy() {
|
||||
String policy = this.requestedRoutingPolicy;
|
||||
this.requestedRoutingPolicy = null;
|
||||
return policy;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Imprime um resumo formatado das estatísticas no stdout.
|
||||
* Útil para o modo CLI (Headless).
|
||||
*/
|
||||
public void display() {
|
||||
System.out.println("\n--- GLOBAL STATISTICS ---");
|
||||
System.out.printf("Total Vehicles Generated: %d%n", getTotalVehiclesGenerated());
|
||||
@@ -181,6 +254,10 @@ public class DashboardStatistics {
|
||||
System.out.printf("%nLast Update: %tT%n", lastUpdateTime);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Agregado de métricas específico para um nó de interseção.
|
||||
* Mantém contadores atómicos para garantir consistência em atualizações concorrentes.
|
||||
*/
|
||||
public static class IntersectionStats {
|
||||
private final String intersectionId;
|
||||
private final AtomicInteger totalArrivals;
|
||||
|
||||
@@ -30,8 +30,22 @@ import sd.config.SimulationConfig;
|
||||
import sd.model.VehicleType;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* JavaFX-based Dashboard UI for displaying real-time simulation statistics.
|
||||
* Provides a graphical interface with auto-updating statistics panels.
|
||||
* Interface Gráfica (GUI) baseada em JavaFX para visualização de telemetria em tempo real.
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe atua como a camada de apresentação (View) do sistema. Implementa o padrão
|
||||
* <i>Observer</i> (via polling) para refletir o estado do modelo {@link DashboardStatistics}
|
||||
* nos componentes visuais.
|
||||
* <p>
|
||||
* <b>Aspetos Técnicos Relevantes:</b>
|
||||
* <ul>
|
||||
* <li><b>Concorrência de UI:</b> Utiliza um {@link ScheduledExecutorService} para buscar dados
|
||||
* em background e {@link Platform#runLater(Runnable)} para injetar atualizações na
|
||||
* <i>JavaFX Application Thread</i>, evitando exceções de "Not on FX application thread".</li>
|
||||
* <li><b>Data Binding:</b> Utiliza {@link TableView} com classes internas (DTOs) para
|
||||
* renderização tabular eficiente de tipos de veículos e interseções.</li>
|
||||
* <li><b>Controlo de Processos:</b> Integra com {@link SimulationProcessManager} para orquestrar
|
||||
* o ciclo de vida (spawn/kill) dos processos externos da simulação.</li>
|
||||
* </ul>
|
||||
*/
|
||||
public class DashboardUI extends Application {
|
||||
|
||||
@@ -52,7 +66,7 @@ public class DashboardUI extends Application {
|
||||
// Intersection Table
|
||||
private TableView<IntersectionRow> intersectionTable;
|
||||
|
||||
// Update scheduler
|
||||
// Update scheduler (Background Thread)
|
||||
private ScheduledExecutorService updateScheduler;
|
||||
|
||||
// Configuration controls
|
||||
@@ -60,6 +74,10 @@ public class DashboardUI extends Application {
|
||||
private String selectedConfigFile = "simulation.properties";
|
||||
private Label configInfoLabel;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Ponto de entrada da aplicação JavaFX.
|
||||
* Configura o Stage primário, inicializa o servidor de backend e constrói a árvore de cena (Scene Graph).
|
||||
*/
|
||||
@Override
|
||||
public void start(Stage primaryStage) {
|
||||
try {
|
||||
@@ -72,29 +90,28 @@ public class DashboardUI extends Application {
|
||||
server = new DashboardServer(config);
|
||||
statistics = server.getStatistics();
|
||||
|
||||
// Start the dashboard server
|
||||
// Start the dashboard server (Backend listening port)
|
||||
server.start();
|
||||
|
||||
// Build UI
|
||||
// Build UI Layout
|
||||
BorderPane root = new BorderPane();
|
||||
root.getStyleClass().add("root");
|
||||
root.setStyle("-fx-background-color: #2b2b2b;");
|
||||
|
||||
// Header
|
||||
// Header (Top)
|
||||
VBox header = createHeader();
|
||||
root.setTop(header);
|
||||
|
||||
// Main content
|
||||
// Main content (Center)
|
||||
VBox mainContent = createMainContent();
|
||||
root.setCenter(mainContent);
|
||||
|
||||
// Footer
|
||||
// Footer (Bottom)
|
||||
HBox footer = createFooter();
|
||||
root.setBottom(footer);
|
||||
|
||||
// Create scene
|
||||
// Create scene & apply CSS
|
||||
Scene scene = new Scene(root, 1200, 850);
|
||||
|
||||
// Load CSS
|
||||
String cssUrl = getClass().getResource("/dashboard.css").toExternalForm();
|
||||
scene.getStylesheets().add(cssUrl);
|
||||
|
||||
@@ -102,10 +119,10 @@ public class DashboardUI extends Application {
|
||||
primaryStage.setScene(scene);
|
||||
primaryStage.show();
|
||||
|
||||
// Start periodic updates
|
||||
// Start periodic updates loop
|
||||
startPeriodicUpdates();
|
||||
|
||||
// Handle window close
|
||||
// Handle window close (Graceful shutdown)
|
||||
primaryStage.setOnCloseRequest(event -> {
|
||||
shutdown();
|
||||
});
|
||||
@@ -149,6 +166,8 @@ public class DashboardUI extends Application {
|
||||
// Passar o ficheiro de configuração selecionado
|
||||
processManager.setConfigFile(selectedConfigFile);
|
||||
processManager.startSimulation();
|
||||
|
||||
// Toggle UI state
|
||||
btnStart.setDisable(true);
|
||||
btnStop.setDisable(false);
|
||||
configFileSelector.setDisable(true); // Bloquear mudanças durante simulação
|
||||
@@ -159,6 +178,8 @@ public class DashboardUI extends Application {
|
||||
|
||||
btnStop.setOnAction(e -> {
|
||||
processManager.stopSimulation();
|
||||
|
||||
// Toggle UI state
|
||||
btnStart.setDisable(false);
|
||||
btnStop.setDisable(true);
|
||||
configFileSelector.setDisable(false); // Desbloquear para nova simulação
|
||||
@@ -188,7 +209,7 @@ public class DashboardUI extends Application {
|
||||
|
||||
// Scenario selector
|
||||
VBox scenarioBox = new VBox(5);
|
||||
scenarioBox.setAlignment(Pos.CENTER);
|
||||
scenarioBox.setAlignment(Pos.CENTER_LEFT);
|
||||
Label scenarioLabel = new Label("Cenário:");
|
||||
scenarioLabel.setStyle("-fx-font-size: 12px;");
|
||||
|
||||
@@ -209,13 +230,48 @@ public class DashboardUI extends Application {
|
||||
scenarioBox.getChildren().addAll(scenarioLabel, configFileSelector);
|
||||
configControls.getChildren().add(scenarioBox);
|
||||
|
||||
// Routing policy selector
|
||||
VBox routingBox = new VBox(5);
|
||||
routingBox.setAlignment(Pos.CENTER_LEFT);
|
||||
Label routingLabel = new Label("Política de Roteamento:");
|
||||
routingLabel.setStyle("-fx-font-size: 12px;");
|
||||
|
||||
ComboBox<String> routingPolicySelector = new ComboBox<>();
|
||||
routingPolicySelector.getItems().addAll(
|
||||
"RANDOM",
|
||||
"SHORTEST_PATH",
|
||||
"LEAST_CONGESTED"
|
||||
);
|
||||
routingPolicySelector.setValue("RANDOM");
|
||||
routingPolicySelector.setOnAction(e -> {
|
||||
String selectedPolicy = routingPolicySelector.getValue();
|
||||
System.out.println("Política de roteamento selecionada: " + selectedPolicy);
|
||||
sendRoutingPolicyChange(selectedPolicy);
|
||||
});
|
||||
|
||||
routingBox.getChildren().addAll(routingLabel, routingPolicySelector);
|
||||
configControls.getChildren().add(routingBox);
|
||||
|
||||
// Advanced configuration button
|
||||
VBox buttonBox = new VBox(5);
|
||||
buttonBox.setAlignment(Pos.CENTER_LEFT);
|
||||
Label spacerLabel = new Label(" ");
|
||||
spacerLabel.setStyle("-fx-font-size: 12px;");
|
||||
|
||||
Button btnAdvancedConfig = new Button("Configuração Avançada...");
|
||||
btnAdvancedConfig.setStyle("-fx-font-size: 11px;");
|
||||
btnAdvancedConfig.setOnAction(e -> {
|
||||
ConfigurationDialog.showAdvancedConfig((Stage) configBox.getScene().getWindow());
|
||||
});
|
||||
configControls.getChildren().add(btnAdvancedConfig);
|
||||
|
||||
Button btnBatchAnalysis = new Button("Análise em Lote...");
|
||||
btnBatchAnalysis.setStyle("-fx-font-size: 11px;");
|
||||
btnBatchAnalysis.setOnAction(e -> {
|
||||
BatchAnalysisDialog.show((Stage) configBox.getScene().getWindow(), statistics);
|
||||
});
|
||||
|
||||
buttonBox.getChildren().addAll(spacerLabel, btnAdvancedConfig, btnBatchAnalysis);
|
||||
configControls.getChildren().add(buttonBox);
|
||||
|
||||
// Configuration info display
|
||||
configInfoLabel = new Label();
|
||||
@@ -400,13 +456,23 @@ public class DashboardUI extends Application {
|
||||
grid.add(container, colGroup, row);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Inicia o ciclo de polling em background.
|
||||
* Atualiza a UI a cada 100ms.
|
||||
*/
|
||||
private void startPeriodicUpdates() {
|
||||
updateScheduler = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();
|
||||
updateScheduler.scheduleAtFixedRate(() -> {
|
||||
// Crucial: Encapsular atualização de UI em Platform.runLater
|
||||
// para garantir execução na JavaFX Application Thread
|
||||
Platform.runLater(this::updateUI);
|
||||
}, 0, 100, TimeUnit.MILLISECONDS);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Sincroniza o estado atual do objeto Statistics com os controlos JavaFX.
|
||||
* Chamado periodicamente pela thread de UI.
|
||||
*/
|
||||
private void updateUI() {
|
||||
// Update global statistics
|
||||
lblVehiclesGenerated.setText(String.valueOf(statistics.getTotalVehiclesGenerated()));
|
||||
@@ -445,13 +511,13 @@ public class DashboardUI extends Application {
|
||||
String info = "";
|
||||
switch (selectedConfigFile) {
|
||||
case "simulation-low.properties":
|
||||
info = "🟢 CARGA BAIXA: 0.2 veículos/s (~720/hora) | Sem congestionamento esperado";
|
||||
info = "CARGA BAIXA: 0.2 veículos/s (~720/hora) | Sem congestionamento esperado";
|
||||
break;
|
||||
case "simulation-medium.properties":
|
||||
info = "🟡 CARGA MÉDIA: 0.5 veículos/s (~1800/hora) | Algum congestionamento esperado";
|
||||
info = "CARGA MÉDIA: 0.5 veículos/s (~1800/hora) | Algum congestionamento esperado";
|
||||
break;
|
||||
case "simulation-high.properties":
|
||||
info = "🔴 CARGA ALTA: 1.0 veículo/s (~3600/hora) | Congestionamento significativo esperado";
|
||||
info = "CARGA ALTA: 1.0 veículo/s (~3600/hora) | Congestionamento significativo esperado";
|
||||
break;
|
||||
default:
|
||||
info = "⚙️ CONFIGURAÇÃO PADRÃO: Verificar ficheiro para parâmetros";
|
||||
@@ -482,11 +548,40 @@ public class DashboardUI extends Application {
|
||||
alert.showAndWait();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Envia mensagem para o servidor do dashboard que notificará o coordenador.
|
||||
* Usa uma abordagem indireta: salva a política desejada e o coordenador lerá na próxima geração.
|
||||
*/
|
||||
private void sendRoutingPolicyChange(String newPolicy) {
|
||||
// Store the policy change request in statistics
|
||||
// The coordinator will check this periodically
|
||||
if (server != null && statistics != null) {
|
||||
statistics.setRequestedRoutingPolicy(newPolicy);
|
||||
System.out.println("Política de roteamento solicitada: " + newPolicy);
|
||||
System.out.println(" - A mudança será aplicada pelo coordenador na próxima atualização");
|
||||
|
||||
// Mostrar confirmação visual
|
||||
Platform.runLater(() -> {
|
||||
Alert alert = new Alert(Alert.AlertType.INFORMATION);
|
||||
alert.setTitle("Política Solicitada");
|
||||
alert.setHeaderText(null);
|
||||
alert.setContentText("Política de roteamento solicitada: " + newPolicy + "\nSerá aplicada em breve.");
|
||||
alert.show();
|
||||
});
|
||||
} else {
|
||||
Platform.runLater(() -> {
|
||||
showErrorAlert("Erro", "Dashboard não está conectado. Inicie a simulação primeiro.");
|
||||
});
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
public static void main(String[] args) {
|
||||
launch(args);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Inner classes for TableView data models
|
||||
// --- DTOs para Data Binding nas Tabelas ---
|
||||
|
||||
/** DTO para linhas da tabela de Tipos de Veículo. */
|
||||
public static class VehicleTypeRow {
|
||||
private final String vehicleType;
|
||||
private final int count;
|
||||
@@ -498,19 +593,12 @@ public class DashboardUI extends Application {
|
||||
this.avgWaitTime = avgWaitTime;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public String getVehicleType() {
|
||||
return vehicleType;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public int getCount() {
|
||||
return count;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public String getAvgWaitTime() {
|
||||
return avgWaitTime;
|
||||
}
|
||||
public String getVehicleType() { return vehicleType; }
|
||||
public int getCount() { return count; }
|
||||
public String getAvgWaitTime() { return avgWaitTime; }
|
||||
}
|
||||
|
||||
/** DTO para linhas da tabela de Interseções. */
|
||||
public static class IntersectionRow {
|
||||
private final String intersectionId;
|
||||
private final int arrivals;
|
||||
@@ -524,20 +612,9 @@ public class DashboardUI extends Application {
|
||||
this.queueSize = queueSize;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public String getIntersectionId() {
|
||||
return intersectionId;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public int getArrivals() {
|
||||
return arrivals;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public int getDepartures() {
|
||||
return departures;
|
||||
}
|
||||
|
||||
public int getQueueSize() {
|
||||
return queueSize;
|
||||
}
|
||||
public String getIntersectionId() { return intersectionId; }
|
||||
public int getArrivals() { return arrivals; }
|
||||
public int getDepartures() { return departures; }
|
||||
public int getQueueSize() { return queueSize; }
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -6,9 +6,17 @@ import java.util.ArrayList;
|
||||
import java.util.List;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gere o ciclo de vida dos processos de simulação (Intersections, Exit Node,
|
||||
* Coordinator).
|
||||
* Permite iniciar e parar a simulação distribuída dentro da aplicação Java.
|
||||
* Orquestrador de processos para o ambiente de simulação distribuída.
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe atua como um supervisor (Process Manager), responsável pelo <i>bootstrapping</i>
|
||||
* e <i>teardown</i> das múltiplas Java Virtual Machines (JVMs) que compõem o sistema.
|
||||
* <p>
|
||||
* Funcionalidades principais:
|
||||
* <ul>
|
||||
* <li><b>Isolamento:</b> Cada nó (Interseção, Coordinator, ExitNode) corre no seu próprio processo OS.</li>
|
||||
* <li><b>Ordem de Arranque:</b> Garante que os servidores (Interseções) estão online antes dos clientes (Coordenador).</li>
|
||||
* <li><b>Gestão de Logs:</b> Redireciona stdout/stderr de cada processo filho para ficheiros temporários para facilitar o debug.</li>
|
||||
* </ul>
|
||||
*/
|
||||
public class SimulationProcessManager {
|
||||
|
||||
@@ -16,6 +24,10 @@ public class SimulationProcessManager {
|
||||
private final String classpath;
|
||||
private String configFile;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Inicializa o gestor capturando o classpath da JVM atual.
|
||||
* Isto garante que os processos filhos herdam as mesmas dependências e configurações de ambiente.
|
||||
*/
|
||||
public SimulationProcessManager() {
|
||||
this.runningProcesses = new ArrayList<>();
|
||||
this.classpath = System.getProperty("java.class.path");
|
||||
@@ -23,9 +35,9 @@ public class SimulationProcessManager {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Define o ficheiro de configuração a usar.
|
||||
*
|
||||
* @param configFile nome do ficheiro (ex: "simulation-low.properties")
|
||||
* Define o perfil de configuração a ser injetado nos processos filhos.
|
||||
* Útil para alternar entre cenários (Low/Medium/High Load) dinamicamente.
|
||||
* * @param configFile Nome do ficheiro de propriedades (ex: "simulation-low.properties").
|
||||
*/
|
||||
public void setConfigFile(String configFile) {
|
||||
this.configFile = "src/main/resources/" + configFile;
|
||||
@@ -33,9 +45,16 @@ public class SimulationProcessManager {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Inicia a simulação completa: 5 Intersections, 1 Exit Node, e 1 Coordinator.
|
||||
*
|
||||
* @throws IOException se um processo falhar ao iniciar
|
||||
* Executa o procedimento de arranque (Bootstrap) da simulação distribuída.
|
||||
* <p>
|
||||
* A ordem de inicialização é crítica para evitar <i>Race Conditions</i> na conexão TCP:
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li><b>Workers (Interseções):</b> Iniciam os ServerSockets.</li>
|
||||
* <li><b>Sink (Exit Node):</b> Prepara-se para receber métricas finais.</li>
|
||||
* <li><b>Delay de Estabilização:</b> Pausa de 1s para garantir que os sockets estão em LISTENING.</li>
|
||||
* <li><b>Source (Coordinator):</b> Inicia a geração de carga e conecta-se aos nós.</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
* * @throws IOException Se falhar o fork de algum processo.
|
||||
*/
|
||||
public void startSimulation() throws IOException {
|
||||
if (!runningProcesses.isEmpty()) {
|
||||
@@ -65,7 +84,42 @@ public class SimulationProcessManager {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Stops all running simulation processes.
|
||||
* Verifica o estado de "liveness" da simulação monitorizando o processo Coordenador.
|
||||
* <p>
|
||||
* Como o Coordenador gere o relógio DES e a geração de eventos, a sua terminação
|
||||
* (após o drain time) sinaliza o fim efetivo da simulação.
|
||||
* * @return true se o Coordenador ainda estiver ativo (alive).
|
||||
*/
|
||||
public boolean isSimulationRunning() {
|
||||
if (runningProcesses.isEmpty()) {
|
||||
return false;
|
||||
}
|
||||
// Coordinator is the last process in the list
|
||||
Process coordinator = runningProcesses.get(runningProcesses.size() - 1);
|
||||
return coordinator.isAlive();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Bloqueia a thread atual até que a simulação termine naturalmente ou ocorra timeout.
|
||||
* * @param timeoutSeconds Tempo máximo de espera.
|
||||
* @return true se terminou, false se o timeout expirou.
|
||||
* @throws InterruptedException Se a espera for interrompida.
|
||||
*/
|
||||
public boolean waitForCompletion(long timeoutSeconds) throws InterruptedException {
|
||||
if (runningProcesses.isEmpty()) {
|
||||
return true;
|
||||
}
|
||||
|
||||
Process coordinator = runningProcesses.get(runningProcesses.size() - 1);
|
||||
return coordinator.waitFor(timeoutSeconds, java.util.concurrent.TimeUnit.SECONDS);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Executa o procedimento de encerramento (Teardown) de todos os processos.
|
||||
* <p>
|
||||
* Tenta primeiro uma paragem graciosa (`SIGTERM`), aguarda meio segundo, e
|
||||
* força a paragem (`SIGKILL`) para processos persistentes, garantindo que não
|
||||
* ficam processos órfãos no SO.
|
||||
*/
|
||||
public void stopSimulation() {
|
||||
System.out.println("Stopping simulation processes...");
|
||||
@@ -94,7 +148,8 @@ public class SimulationProcessManager {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Helper para iniciar um único processo Java.
|
||||
* Helper de baixo nível para construção e lançamento de processos Java.
|
||||
* Configura o redirecionamento de I/O para ficheiros de log na diretoria temporária do SO.
|
||||
*/
|
||||
private void startProcess(String className, String arg) throws IOException {
|
||||
String javaBin = System.getProperty("java.home") + File.separator + "bin" + File.separator + "java";
|
||||
|
||||
@@ -4,7 +4,14 @@ import sd.model.MessageType;
|
||||
import sd.protocol.MessageProtocol;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Message wrapper for sending statistics to the dashboard.
|
||||
* Implementação concreta do protocolo de mensagens destinada ao transporte de telemetria.
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe atua como um envelope especializado para o envio de dados estatísticos
|
||||
* (encapsulados em {@link StatsUpdatePayload}) dos nós operacionais (Interseções, Coordenador)
|
||||
* para o servidor de Dashboard centralizado.
|
||||
* <p>
|
||||
* Diferencia-se das mensagens de controlo genéricas por ter o destino fixado no
|
||||
* "DashboardServer" e um tipo de mensagem imutável ({@code STATS_UPDATE}).
|
||||
*/
|
||||
public class StatsMessage implements MessageProtocol {
|
||||
|
||||
@@ -14,27 +21,49 @@ public class StatsMessage implements MessageProtocol {
|
||||
private final String destinationNode;
|
||||
private final StatsUpdatePayload payload;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Cria uma nova mensagem de estatística.
|
||||
*
|
||||
* @param sourceNode O ID do nó que gerou as estatísticas (ex: "Cr1", "ExitNode").
|
||||
* @param payload O objeto DTO contendo os dados estatísticos brutos ou agregados.
|
||||
*/
|
||||
public StatsMessage(String sourceNode, StatsUpdatePayload payload) {
|
||||
this.sourceNode = sourceNode;
|
||||
this.destinationNode = "DashboardServer";
|
||||
this.destinationNode = "DashboardServer"; // Destino implícito e fixo
|
||||
this.payload = payload;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Retorna o tipo da mensagem, que identifica semanticamente o conteúdo para o recetor.
|
||||
* @return Sempre {@link MessageType#STATS_UPDATE}.
|
||||
*/
|
||||
@Override
|
||||
public MessageType getType() {
|
||||
return MessageType.STATS_UPDATE;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Obtém a carga útil da mensagem.
|
||||
* @return O objeto {@link StatsUpdatePayload} associado.
|
||||
*/
|
||||
@Override
|
||||
public Object getPayload() {
|
||||
return payload;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Identifica a origem da mensagem.
|
||||
* @return O ID do nó remetente.
|
||||
*/
|
||||
@Override
|
||||
public String getSourceNode() {
|
||||
return sourceNode;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Identifica o destino da mensagem.
|
||||
* @return Sempre "DashboardServer".
|
||||
*/
|
||||
@Override
|
||||
public String getDestinationNode() {
|
||||
return destinationNode;
|
||||
|
||||
@@ -7,25 +7,60 @@ import java.util.Map;
|
||||
import sd.model.VehicleType;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* DTO para atualizações de estatísticas ao dashboard.
|
||||
* Campos com valor -1 não são atualizados nesta mensagem.
|
||||
* Objeto de Transferência de Dados (DTO) otimizado para transporte de telemetria.
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe encapsula as métricas de desempenho enviadas pelos nós da simulação (Coordenador,
|
||||
* Interseções, ExitNode) para o Dashboard. Foi desenhada para suportar <b>atualizações parciais</b>
|
||||
* (Sparse Updates):
|
||||
* <ul>
|
||||
* <li>Campos globais inicializados com {@code -1} indicam "sem alteração" (no-op). O Dashboard
|
||||
* deve ignorar estes campos e manter o valor acumulado anterior.</li>
|
||||
* <li>Campos de interseção ({@code arrivals}, {@code departures}) representam deltas ou snapshots
|
||||
* específicos do nó remetente.</li>
|
||||
* </ul>
|
||||
* Implementa {@link Serializable} para transmissão direta via Java Sockets.
|
||||
*
|
||||
|
||||
[Image of data transfer object pattern]
|
||||
|
||||
*/
|
||||
public class StatsUpdatePayload implements Serializable {
|
||||
|
||||
private static final long serialVersionUID = 1L;
|
||||
|
||||
// Global Metrics (Coordinator/ExitNode)
|
||||
/** Total gerado. Valor -1 indica que este campo deve ser ignorado na atualização. */
|
||||
private int totalVehiclesGenerated = -1;
|
||||
|
||||
/** Total completado. Valor -1 indica que este campo deve ser ignorado. */
|
||||
private int totalVehiclesCompleted = -1;
|
||||
|
||||
/** Tempo total de sistema acumulado (ms). Valor -1 indica que deve ser ignorado. */
|
||||
private long totalSystemTime = -1;
|
||||
|
||||
/** Tempo total de espera acumulado (ms). Valor -1 indica que deve ser ignorado. */
|
||||
private long totalWaitingTime = -1;
|
||||
|
||||
// Intersection Metrics (Worker Nodes)
|
||||
/** Número de veículos que entraram na interseção desde o último reporte. */
|
||||
private int intersectionArrivals = 0;
|
||||
|
||||
/** Número de veículos que saíram da interseção desde o último reporte. */
|
||||
private int intersectionDepartures = 0;
|
||||
|
||||
/** Snapshot do tamanho atual da fila na interseção. */
|
||||
private int intersectionQueueSize = 0;
|
||||
|
||||
// Detailed Breakdowns
|
||||
/** Contagem acumulada por tipo de veículo. */
|
||||
private Map<VehicleType, Integer> vehicleTypeCounts;
|
||||
|
||||
/** Tempos de espera acumulados por tipo de veículo. */
|
||||
private Map<VehicleType, Long> vehicleTypeWaitTimes;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Inicializa o payload com os mapas vazios e contadores globais a -1 (estado neutro).
|
||||
*/
|
||||
public StatsUpdatePayload() {
|
||||
this.vehicleTypeCounts = new HashMap<>();
|
||||
this.vehicleTypeWaitTimes = new HashMap<>();
|
||||
@@ -67,6 +102,8 @@ public class StatsUpdatePayload implements Serializable {
|
||||
return vehicleTypeWaitTimes;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Setters implementam Fluent Interface para construção encadeada
|
||||
|
||||
public StatsUpdatePayload setTotalVehiclesGenerated(int totalVehiclesGenerated) {
|
||||
this.totalVehiclesGenerated = totalVehiclesGenerated;
|
||||
return this;
|
||||
|
||||
@@ -3,11 +3,15 @@ package sd.des;
|
||||
/**
|
||||
* Gere o tempo de simulação para Simulação de Eventos Discretos.
|
||||
*
|
||||
* <p>No DES, o tempo avança em saltos discretos de evento para evento,
|
||||
* não de forma contínua como o tempo real.</p>
|
||||
* <p>
|
||||
* No DES, o tempo avança em saltos discretos de evento para evento,
|
||||
* não de forma contínua como o tempo real.
|
||||
* </p>
|
||||
*
|
||||
* <p>Esta classe garante que todos os processos no sistema distribuído
|
||||
* mantêm uma visão sincronizada do tempo de simulação.</p>
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe garante que todos os processos no sistema distribuído
|
||||
* mantêm uma visão sincronizada do tempo de simulação.
|
||||
* </p>
|
||||
*/
|
||||
public class SimulationClock {
|
||||
private double currentTime;
|
||||
@@ -34,7 +38,7 @@ public class SimulationClock {
|
||||
public void advanceTo(double newTime) {
|
||||
if (newTime < currentTime) {
|
||||
throw new IllegalArgumentException(
|
||||
String.format("Cannot move time backwards: %.3f -> %.3f", currentTime, newTime));
|
||||
String.format("Cannot move time backwards: %.3f -> %.3f", currentTime, newTime));
|
||||
}
|
||||
this.currentTime = newTime;
|
||||
}
|
||||
@@ -62,6 +66,6 @@ public class SimulationClock {
|
||||
@Override
|
||||
public String toString() {
|
||||
return String.format("SimulationClock[time=%.3fs, elapsed=%.3fs]",
|
||||
currentTime, getElapsedTime());
|
||||
currentTime, getElapsedTime());
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -3,31 +3,46 @@ package sd.des;
|
||||
import java.io.Serializable;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Evento discreto da simulação.
|
||||
*
|
||||
* <p>Unidade fundamental de execução num sistema DES:
|
||||
* Representa um evento atómico e imutável no contexto da Simulação de Eventos Discretos (DES).
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe é a unidade fundamental de processamento. Numa arquitetura DES, o estado do sistema
|
||||
* não muda continuamente, mas sim em instantes discretos definidos por estes eventos.
|
||||
* <p>
|
||||
* Características principais:
|
||||
* <ul>
|
||||
* <li>timestamp - quando ocorre
|
||||
* <li>type - o que acontece
|
||||
* <li>payload - dados associados
|
||||
* <li>location - qual processo o trata
|
||||
* <li><b>Ordenação Temporal:</b> Implementa {@link Comparable} para ser armazenado numa Fila de
|
||||
* Eventos Futuros (FEL - Future Event List), garantindo execução cronológica.</li>
|
||||
* <li><b>Distribuído:</b> Implementa {@link Serializable} para permitir que eventos gerados num nó
|
||||
* (ex: Coordenador) sejam transmitidos e executados noutro (ex: Interseção).</li>
|
||||
* <li><b>Polimórfico:</b> Transporta um {@code payload} genérico, permitindo associar qualquer
|
||||
* entidade (Veículo, Sinal, etc.) ao evento.</li>
|
||||
* </ul>
|
||||
*/
|
||||
public class SimulationEvent implements Comparable<SimulationEvent>, Serializable {
|
||||
private static final long serialVersionUID = 1L;
|
||||
|
||||
/** O instante virtual exato em que o evento deve ser processado. */
|
||||
private final double timestamp;
|
||||
|
||||
/** A categoria do evento (ex: VEHICLE_ARRIVAL, LIGHT_CHANGE). */
|
||||
private final DESEventType type;
|
||||
|
||||
/** Dados contextuais associados (ex: o objeto Vehicle que chegou). */
|
||||
private final Object payload;
|
||||
private final String location; // Process ID (e.g., "Cr1", "Coordinator", "Exit")
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Cria um novo evento de simulação.
|
||||
* O identificador do nó de destino onde o evento deve ser executado.
|
||||
* (ex: "Cr1", "Coordinator", "ExitNode"). Se null, é um evento local.
|
||||
*/
|
||||
private final String location;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Instancia um novo evento de simulação completo.
|
||||
*
|
||||
* @param timestamp instante do evento (tempo de simulação em segundos)
|
||||
* @param type tipo de evento
|
||||
* @param payload dados associados (ex: objeto Vehicle)
|
||||
* @param location processo que trata o evento
|
||||
* @param timestamp Instante de execução (segundos virtuais).
|
||||
* @param type Tipo enumerado do evento.
|
||||
* @param payload Objeto de dados associado (pode ser null).
|
||||
* @param location ID do processo alvo para execução distribuída.
|
||||
*/
|
||||
public SimulationEvent(double timestamp, DESEventType type, Object payload, String location) {
|
||||
this.timestamp = timestamp;
|
||||
@@ -36,7 +51,14 @@ public class SimulationEvent implements Comparable<SimulationEvent>, Serializabl
|
||||
this.location = location;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/** Cria evento sem localização (para eventos locais) */
|
||||
/**
|
||||
* Construtor de conveniência para eventos locais (dentro do mesmo processo).
|
||||
* Define {@code location} como null.
|
||||
*
|
||||
* @param timestamp Instante de execução.
|
||||
* @param type Tipo do evento.
|
||||
* @param payload Objeto de dados associado.
|
||||
*/
|
||||
public SimulationEvent(double timestamp, DESEventType type, Object payload) {
|
||||
this(timestamp, type, payload, null);
|
||||
}
|
||||
@@ -58,8 +80,18 @@ public class SimulationEvent implements Comparable<SimulationEvent>, Serializabl
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Ordena eventos por timestamp (mais cedo primeiro).
|
||||
* Em caso de empate, ordena por tipo para determinismo.
|
||||
* Define a ordem natural de processamento na Fila de Prioridade.
|
||||
* <p>
|
||||
* <b>Lógica de Ordenação:</b>
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li><b>Primária (Tempo):</b> Eventos com menor timestamp ocorrem primeiro.</li>
|
||||
* <li><b>Secundária (Determinismo):</b> Em caso de empate temporal (simultaneidade),
|
||||
* ordena alfabeticamente pelo nome do tipo. Isto garante que execuções repetidas
|
||||
* da simulação produzam exatamente o mesmo resultado (determinismo estrito).</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
*
|
||||
* @param other O outro evento a comparar.
|
||||
* @return Inteiro negativo, zero ou positivo conforme a ordem.
|
||||
*/
|
||||
@Override
|
||||
public int compareTo(SimulationEvent other) {
|
||||
@@ -67,7 +99,7 @@ public class SimulationEvent implements Comparable<SimulationEvent>, Serializabl
|
||||
if (timeComparison != 0) {
|
||||
return timeComparison;
|
||||
}
|
||||
// Tie-breaker: order by event type name
|
||||
// Tie-breaker: order by event type name to ensure reproducible runs
|
||||
return this.type.name().compareTo(other.type.name());
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -3,28 +3,47 @@ package sd.des;
|
||||
import sd.model.TrafficLight;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Payload for traffic light change events.
|
||||
* Contains the traffic light and its direction.
|
||||
* Encapsula o contexto de dados para eventos de mudança de estado de semáforos.
|
||||
* <p>
|
||||
* Este objeto atua como o <i>payload</i> transportado por um {@link SimulationEvent}
|
||||
* quando o tipo de evento é relacionado com controlo de tráfego (ex: mudança Verde -> Amarelo).
|
||||
* Permite que o motor DES identifique exatamente qual instância de {@link TrafficLight}
|
||||
* deve ser atualizada numa determinada interseção e direção.
|
||||
*/
|
||||
public class TrafficLightEvent {
|
||||
private final TrafficLight light;
|
||||
private final String direction;
|
||||
private final String intersectionId;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Cria um novo payload de evento de semáforo.
|
||||
* @param light A instância do objeto semáforo a ser manipulado.
|
||||
* @param direction A direção cardeal associada (ex: "North", "East").
|
||||
* @param intersectionId O identificador da interseção onde o semáforo reside.
|
||||
*/
|
||||
public TrafficLightEvent(TrafficLight light, String direction, String intersectionId) {
|
||||
this.light = light;
|
||||
this.direction = direction;
|
||||
this.intersectionId = intersectionId;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @return A referência direta para o objeto de domínio do semáforo.
|
||||
*/
|
||||
public TrafficLight getLight() {
|
||||
return light;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @return A direção do fluxo controlado por este semáforo.
|
||||
*/
|
||||
public String getDirection() {
|
||||
return direction;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @return O ID da interseção pai.
|
||||
*/
|
||||
public String getIntersectionId() {
|
||||
return intersectionId;
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -11,10 +11,19 @@ import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
|
||||
import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Sistema de registo centralizado de eventos para a simulação distribuída.
|
||||
*
|
||||
* <p>Regista todos os eventos da simulação num ficheiro com timestamps e categorização.
|
||||
* Thread-safe e não-bloqueante para impacto mínimo na performance.</p>
|
||||
* Motor de logging assíncrono e thread-safe para a simulação distribuída.
|
||||
* <p>
|
||||
* Implementa o padrão <i>Singleton</i> para garantir um ponto centralizado de registo.
|
||||
* Utiliza o padrão <i>Producer-Consumer</i> com uma {@link BlockingQueue} para desacoplar
|
||||
* a geração de eventos (crítica para a performance da simulação) da persistência em disco
|
||||
* (operação de I/O lenta).
|
||||
* <p>
|
||||
* <b>Garantias:</b>
|
||||
* <ul>
|
||||
* <li>Non-blocking writes (para a thread chamadora, na maioria dos casos).</li>
|
||||
* <li>Ordering cronológico aproximado (FIFO na fila).</li>
|
||||
* <li>Graceful Shutdown (flush de logs pendentes ao terminar).</li>
|
||||
* </ul>
|
||||
*/
|
||||
public class EventLogger {
|
||||
|
||||
@@ -22,20 +31,33 @@ public class EventLogger {
|
||||
private static final Object instanceLock = new Object();
|
||||
|
||||
private final PrintWriter writer;
|
||||
|
||||
/** Buffer de memória para absorver picos de eventos (Burst traffic). */
|
||||
private final BlockingQueue<LogEntry> logQueue;
|
||||
|
||||
/** Thread dedicada (Consumer) para escrita em ficheiro. */
|
||||
private final Thread writerThread;
|
||||
|
||||
private final AtomicBoolean running;
|
||||
private final SimpleDateFormat timestampFormat;
|
||||
private final long simulationStartMillis;
|
||||
|
||||
/** Construtor privado para padrão singleton */
|
||||
/**
|
||||
* Inicializa o sistema de logs.
|
||||
* Abre o ficheiro, escreve o cabeçalho e inicia a thread consumidora.
|
||||
*
|
||||
* @param logFilePath Caminho relativo ou absoluto do ficheiro de log.
|
||||
* @throws IOException Se não for possível criar ou escrever no ficheiro.
|
||||
*/
|
||||
private EventLogger(String logFilePath) throws IOException {
|
||||
// Auto-flush ativado para garantir persistência, mas gerido pelo buffer do BufferedWriter
|
||||
this.writer = new PrintWriter(new BufferedWriter(new FileWriter(logFilePath, false)), true);
|
||||
this.logQueue = new LinkedBlockingQueue<>(10000);
|
||||
this.logQueue = new LinkedBlockingQueue<>(10000); // Backpressure: limita a 10k eventos pendentes
|
||||
this.running = new AtomicBoolean(true);
|
||||
this.timestampFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS");
|
||||
this.simulationStartMillis = System.currentTimeMillis();
|
||||
|
||||
// Header inicial do log
|
||||
writer.println("=".repeat(80));
|
||||
writer.println("SIMULATION EVENT LOG");
|
||||
writer.println("Started: " + timestampFormat.format(new Date()));
|
||||
@@ -47,11 +69,16 @@ public class EventLogger {
|
||||
writer.flush();
|
||||
|
||||
this.writerThread = new Thread(this::processLogQueue, "EventLogger-Writer");
|
||||
this.writerThread.setDaemon(true);
|
||||
this.writerThread.setDaemon(true); // Permite que a JVM termine se apenas esta thread sobrar
|
||||
this.writerThread.start();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/** Obtém ou cria a instância singleton */
|
||||
/**
|
||||
* Obtém a instância única do logger (Lazy Initialization).
|
||||
* Se não existir, cria uma predefinida em "logs/simulation-events.log".
|
||||
*
|
||||
* @return A instância singleton.
|
||||
*/
|
||||
public static EventLogger getInstance() {
|
||||
if (instance == null) {
|
||||
synchronized (instanceLock) {
|
||||
@@ -72,7 +99,8 @@ public class EventLogger {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Initialize with custom log file path.
|
||||
* Reinicializa o logger com um ficheiro específico.
|
||||
* Útil para testes ou configurações personalizadas.
|
||||
*/
|
||||
public static void initialize(String logFilePath) throws IOException {
|
||||
synchronized (instanceLock) {
|
||||
@@ -84,7 +112,13 @@ public class EventLogger {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Logs an event (non-blocking).
|
||||
* Regista um evento genérico.
|
||||
* Esta operação é não-bloqueante (retorna imediatamente após colocar na fila),
|
||||
* exceto se a fila estiver cheia (backpressure).
|
||||
*
|
||||
* @param eventType Categoria do evento.
|
||||
* @param component Nome do componente (ex: "Coordinator", "IntersectionProcess").
|
||||
* @param description Detalhes do evento.
|
||||
*/
|
||||
public void log(EventType eventType, String component, String description) {
|
||||
if (!running.get()) return;
|
||||
@@ -96,7 +130,7 @@ public class EventLogger {
|
||||
description
|
||||
);
|
||||
|
||||
// Non-blocking offer - if queue is full, drop oldest
|
||||
// Non-blocking offer - if queue is full, drop oldest or warn
|
||||
if (!logQueue.offer(entry)) {
|
||||
// Queue full - this shouldn't happen with 10k buffer, but handle gracefully
|
||||
System.err.println("EventLogger queue full - dropping event: " + eventType);
|
||||
@@ -104,14 +138,14 @@ public class EventLogger {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Logs an event with vehicle context.
|
||||
* Regista um evento associado a um veículo específico (Helper method).
|
||||
*/
|
||||
public void logVehicle(EventType eventType, String component, String vehicleId, String description) {
|
||||
log(eventType, component, "[" + vehicleId + "] " + description);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Logs an error event.
|
||||
* Regista um erro ou exceção com formatação apropriada.
|
||||
*/
|
||||
public void logError(String component, String description, Exception e) {
|
||||
String fullDescription = description + (e != null ? ": " + e.getMessage() : "");
|
||||
@@ -119,11 +153,13 @@ public class EventLogger {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Background thread that writes log entries to file.
|
||||
* Lógica da thread consumidora (Worker Thread).
|
||||
* Retira eventos da fila e escreve no disco continuamente.
|
||||
*/
|
||||
private void processLogQueue() {
|
||||
while (running.get() || !logQueue.isEmpty()) {
|
||||
try {
|
||||
// Poll com timeout para permitir verificar a flag 'running' periodicamente
|
||||
LogEntry entry = logQueue.poll(100, java.util.concurrent.TimeUnit.MILLISECONDS);
|
||||
if (entry != null) {
|
||||
writeEntry(entry);
|
||||
@@ -134,7 +170,7 @@ public class EventLogger {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Flush remaining entries
|
||||
// Flush final: garantir que eventos restantes na fila são escritos antes de morrer
|
||||
while (!logQueue.isEmpty()) {
|
||||
LogEntry entry = logQueue.poll();
|
||||
if (entry != null) {
|
||||
@@ -144,7 +180,7 @@ public class EventLogger {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Writes a single log entry to file.
|
||||
* Formata e escreve uma entrada de log no PrintWriter.
|
||||
*/
|
||||
private void writeEntry(LogEntry entry) {
|
||||
String timestamp = timestampFormat.format(new Date(entry.timestampMillis));
|
||||
@@ -158,7 +194,7 @@ public class EventLogger {
|
||||
entry.description
|
||||
);
|
||||
|
||||
// Flush periodically for real-time viewing
|
||||
// Flush periódico inteligente: se a carga for baixa, garante que vemos logs em tempo real
|
||||
if (logQueue.size() < 10) {
|
||||
writer.flush();
|
||||
}
|
||||
@@ -170,15 +206,17 @@ public class EventLogger {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Shuts down the logger and flushes all pending entries.
|
||||
* Encerra o logger de forma segura.
|
||||
* Desativa a aceitação de novos eventos, aguarda que a fila esvazie (flush)
|
||||
* e fecha o ficheiro.
|
||||
*/
|
||||
public void shutdown() {
|
||||
if (!running.compareAndSet(true, false)) {
|
||||
return; // Already shut down
|
||||
return; // Já encerrado
|
||||
}
|
||||
|
||||
try {
|
||||
// Wait for writer thread to finish
|
||||
// Wait for writer thread to finish flushing
|
||||
writerThread.join(5000); // Wait up to 5 seconds
|
||||
|
||||
// Write footer
|
||||
@@ -195,7 +233,7 @@ public class EventLogger {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Internal class to represent a log entry.
|
||||
* DTO interno imutável para armazenar dados do evento na fila.
|
||||
*/
|
||||
private static class LogEntry {
|
||||
final long timestampMillis;
|
||||
|
||||
@@ -1,33 +1,46 @@
|
||||
package sd.logging;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Tipos de eventos que podem ocorrer na simulação.
|
||||
* Usados para categorizar e filtrar logs.
|
||||
* Taxonomia oficial de eventos para o subsistema de logging centralizado.
|
||||
* <p>
|
||||
* Este enumerado padroniza a categorização de todas as ocorrências na simulação, permitindo:
|
||||
* <ul>
|
||||
* <li>Filtragem granular de logs (ex: ver apenas erros ou apenas tráfego de rede).</li>
|
||||
* <li>Análise estatística post-mortem (parsear logs para calcular latências).</li>
|
||||
* <li>Correlação de eventos distribuídos (seguir o rastro de um veículo através de vários nós).</li>
|
||||
* </ul>
|
||||
*/
|
||||
public enum EventType {
|
||||
// --- Ciclo de Vida do Veículo ---
|
||||
VEHICLE_GENERATED("Vehicle Generated"),
|
||||
VEHICLE_ARRIVED("Vehicle Arrived"),
|
||||
VEHICLE_QUEUED("Vehicle Queued"),
|
||||
VEHICLE_DEPARTED("Vehicle Departed"),
|
||||
VEHICLE_EXITED("Vehicle Exited"),
|
||||
|
||||
// --- Controlo de Semáforos e Exclusão Mútua ---
|
||||
LIGHT_CHANGED_GREEN("Light Changed to Green"),
|
||||
LIGHT_CHANGED_RED("Light Changed to Red"),
|
||||
LIGHT_REQUEST_GREEN("Light Requested Green"),
|
||||
LIGHT_RELEASE_GREEN("Light Released Green"),
|
||||
|
||||
// --- Ciclo de Vida da Simulação/Processos ---
|
||||
SIMULATION_STARTED("Simulation Started"),
|
||||
SIMULATION_STOPPED("Simulation Stopped"),
|
||||
PROCESS_STARTED("Process Started"),
|
||||
PROCESS_STOPPED("Process Stopped"),
|
||||
|
||||
// --- Configuração e Telemetria ---
|
||||
STATS_UPDATE("Statistics Update"),
|
||||
CONFIG_CHANGED("Configuration Changed"),
|
||||
|
||||
// --- Camada de Rede (TCP/Sockets) ---
|
||||
CONNECTION_ESTABLISHED("Connection Established"),
|
||||
CONNECTION_LOST("Connection Lost"),
|
||||
MESSAGE_SENT("Message Sent"),
|
||||
MESSAGE_RECEIVED("Message Received"),
|
||||
|
||||
// --- Tratamento de Exceções ---
|
||||
ERROR("Error");
|
||||
|
||||
private final String displayName;
|
||||
|
||||
@@ -12,15 +12,18 @@ import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;
|
||||
import sd.model.Vehicle;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Rastreia e regista a viagem completa de veículos individuais.
|
||||
*
|
||||
* <p>Cria ficheiros de trace detalhados com:
|
||||
* Subsistema de auditoria granular responsável pelo rastreio detalhado (Tracing) de veículos individuais.
|
||||
* <p>
|
||||
* Diferente do {@link EventLogger} (que regista eventos globais do sistema), esta classe foca-se
|
||||
* na perspetiva do <b>agente</b>. Cria um ficheiro de rastro dedicado (`.trace`) para cada veículo
|
||||
* monitorizado, registando cronologicamente cada interação com a infraestrutura (interseções,
|
||||
* filas, semáforos).
|
||||
* <p>
|
||||
* <b>Funcionalidades:</b>
|
||||
* <ul>
|
||||
* <li>Timestamps de todos os eventos
|
||||
* <li>Localizações (interseções)
|
||||
* <li>Tempos de espera em cada semáforo
|
||||
* <li>Tempos de travessia
|
||||
* <li>Tempo total no sistema
|
||||
* <li>Análise forense de percursos individuais.</li>
|
||||
* <li>Validação de tempos de espera e travessia por nó.</li>
|
||||
* <li>Cálculo de eficiência de rota (tempo em movimento vs. tempo parado).</li>
|
||||
* </ul>
|
||||
*/
|
||||
public class VehicleTracer {
|
||||
@@ -28,12 +31,18 @@ public class VehicleTracer {
|
||||
private static VehicleTracer instance;
|
||||
private static final Object instanceLock = new Object();
|
||||
|
||||
/** Mapa thread-safe de sessões de trace ativas (VehicleID -> TraceHandler). */
|
||||
private final Map<String, VehicleTrace> trackedVehicles;
|
||||
|
||||
private final SimpleDateFormat timestampFormat;
|
||||
private final long simulationStartMillis;
|
||||
private final String traceDirectory;
|
||||
|
||||
/** Construtor privado (singleton) */
|
||||
/**
|
||||
* Inicializa o tracer e prepara o diretório de saída.
|
||||
*
|
||||
* @param traceDirectory Caminho para armazenamento dos ficheiros .trace.
|
||||
*/
|
||||
private VehicleTracer(String traceDirectory) {
|
||||
this.trackedVehicles = new ConcurrentHashMap<>();
|
||||
this.timestampFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS");
|
||||
@@ -47,7 +56,10 @@ public class VehicleTracer {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/** Obtém ou cria a instância singleton */
|
||||
/**
|
||||
* Obtém a instância única do tracer (Singleton).
|
||||
* @return A instância global.
|
||||
*/
|
||||
public static VehicleTracer getInstance() {
|
||||
if (instance == null) {
|
||||
synchronized (instanceLock) {
|
||||
@@ -59,7 +71,10 @@ public class VehicleTracer {
|
||||
return instance;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/** Inicializa com diretório de trace customizado */
|
||||
/**
|
||||
* Reinicializa o tracer com um diretório personalizado.
|
||||
* Útil para isolar logs de diferentes execuções em lote.
|
||||
*/
|
||||
public static void initialize(String traceDirectory) {
|
||||
synchronized (instanceLock) {
|
||||
if (instance != null) {
|
||||
@@ -70,12 +85,14 @@ public class VehicleTracer {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Começa a rastrear um veículo específico.
|
||||
* Cria ficheiro de trace para este veículo.
|
||||
* Inicia a sessão de rastreio para um veículo específico.
|
||||
* Cria o ficheiro {@code logs/traces/vehicle-{id}.trace} e escreve o cabeçalho.
|
||||
*
|
||||
* @param vehicleId O identificador único do veículo.
|
||||
*/
|
||||
public void startTracking(String vehicleId) {
|
||||
if (trackedVehicles.containsKey(vehicleId)) {
|
||||
return; // Already tracking
|
||||
return; // Já está a ser rastreado
|
||||
}
|
||||
|
||||
VehicleTrace trace = new VehicleTrace(vehicleId, traceDirectory);
|
||||
@@ -85,7 +102,7 @@ public class VehicleTracer {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Stops tracking a vehicle and closes its trace file.
|
||||
* Encerra a sessão de rastreio, fecha o descritor de ficheiro e remove da memória.
|
||||
*/
|
||||
public void stopTracking(String vehicleId) {
|
||||
VehicleTrace trace = trackedVehicles.remove(vehicleId);
|
||||
@@ -96,130 +113,143 @@ public class VehicleTracer {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Checks if a vehicle is being tracked.
|
||||
* Verifica se um veículo está atualmente sob auditoria.
|
||||
*/
|
||||
public boolean isTracking(String vehicleId) {
|
||||
return trackedVehicles.containsKey(vehicleId);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Logs when a vehicle is generated.
|
||||
* Regista o evento de instanciação do veículo pelo Coordenador.
|
||||
*/
|
||||
public void logGenerated(Vehicle vehicle) {
|
||||
if (!isTracking(vehicle.getId())) return;
|
||||
if (!isTracking(vehicle.getId()))
|
||||
return;
|
||||
|
||||
VehicleTrace trace = trackedVehicles.get(vehicle.getId());
|
||||
if (trace != null) {
|
||||
trace.logEvent("GENERATED", "Coordinator",
|
||||
String.format("Type: %s, Entry Time: %.2fs, Route: %s",
|
||||
vehicle.getType(), vehicle.getEntryTime(), vehicle.getRoute()));
|
||||
String.format("Type: %s, Entry Time: %.2fs, Route: %s",
|
||||
vehicle.getType(), vehicle.getEntryTime(), vehicle.getRoute()));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Logs when a vehicle arrives at an intersection.
|
||||
* Regista a chegada física do veículo à zona de deteção de uma interseção.
|
||||
*/
|
||||
public void logArrival(String vehicleId, String intersection, double simulationTime) {
|
||||
if (!isTracking(vehicleId)) return;
|
||||
if (!isTracking(vehicleId))
|
||||
return;
|
||||
|
||||
VehicleTrace trace = trackedVehicles.get(vehicleId);
|
||||
if (trace != null) {
|
||||
trace.logEvent("ARRIVED", intersection,
|
||||
String.format("Arrived at %s (sim time: %.2fs)", intersection, simulationTime));
|
||||
String.format("Arrived at %s (sim time: %.2fs)", intersection, simulationTime));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Logs when a vehicle is queued at a traffic light.
|
||||
* Regista a entrada do veículo na estrutura de fila de um semáforo.
|
||||
*/
|
||||
public void logQueued(String vehicleId, String intersection, String direction, int queuePosition) {
|
||||
if (!isTracking(vehicleId)) return;
|
||||
if (!isTracking(vehicleId))
|
||||
return;
|
||||
|
||||
VehicleTrace trace = trackedVehicles.get(vehicleId);
|
||||
if (trace != null) {
|
||||
trace.logEvent("QUEUED", intersection,
|
||||
String.format("Queued at %s-%s (position: %d)", intersection, direction, queuePosition));
|
||||
String.format("Queued at %s-%s (position: %d)", intersection, direction, queuePosition));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Logs when a vehicle starts waiting at a red light.
|
||||
* Regista o início da espera ativa (veículo parado no Vermelho).
|
||||
*/
|
||||
public void logWaitingStart(String vehicleId, String intersection, String direction) {
|
||||
if (!isTracking(vehicleId)) return;
|
||||
if (!isTracking(vehicleId))
|
||||
return;
|
||||
|
||||
VehicleTrace trace = trackedVehicles.get(vehicleId);
|
||||
if (trace != null) {
|
||||
trace.logEvent("WAITING_START", intersection,
|
||||
String.format("Started waiting at %s-%s (light is RED)", intersection, direction));
|
||||
String.format("Started waiting at %s-%s (light is RED)", intersection, direction));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Logs when a vehicle finishes waiting (light turns green).
|
||||
* Regista o fim da espera (Sinal Verde).
|
||||
* @param waitTime Duração total da paragem nesta instância.
|
||||
*/
|
||||
public void logWaitingEnd(String vehicleId, String intersection, String direction, double waitTime) {
|
||||
if (!isTracking(vehicleId)) return;
|
||||
if (!isTracking(vehicleId))
|
||||
return;
|
||||
|
||||
VehicleTrace trace = trackedVehicles.get(vehicleId);
|
||||
if (trace != null) {
|
||||
trace.logEvent("WAITING_END", intersection,
|
||||
String.format("Finished waiting at %s-%s (waited %.2fs)", intersection, direction, waitTime));
|
||||
String.format("Finished waiting at %s-%s (waited %.2fs)", intersection, direction, waitTime));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Logs when a vehicle starts crossing an intersection.
|
||||
* Regista o início da travessia da interseção (ocupação da zona crítica).
|
||||
*/
|
||||
public void logCrossingStart(String vehicleId, String intersection, String direction) {
|
||||
if (!isTracking(vehicleId)) return;
|
||||
if (!isTracking(vehicleId))
|
||||
return;
|
||||
|
||||
VehicleTrace trace = trackedVehicles.get(vehicleId);
|
||||
if (trace != null) {
|
||||
trace.logEvent("CROSSING_START", intersection,
|
||||
String.format("Started crossing %s-%s (light is GREEN)", intersection, direction));
|
||||
String.format("Started crossing %s-%s (light is GREEN)", intersection, direction));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Logs when a vehicle finishes crossing an intersection.
|
||||
* Regista a libertação da zona crítica da interseção.
|
||||
*/
|
||||
public void logCrossingEnd(String vehicleId, String intersection, double crossingTime) {
|
||||
if (!isTracking(vehicleId)) return;
|
||||
if (!isTracking(vehicleId))
|
||||
return;
|
||||
|
||||
VehicleTrace trace = trackedVehicles.get(vehicleId);
|
||||
if (trace != null) {
|
||||
trace.logEvent("CROSSING_END", intersection,
|
||||
String.format("Finished crossing %s (took %.2fs)", intersection, crossingTime));
|
||||
String.format("Finished crossing %s (took %.2fs)", intersection, crossingTime));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Logs when a vehicle departs from an intersection.
|
||||
* Regista a partida da interseção em direção ao próximo nó.
|
||||
*/
|
||||
public void logDeparture(String vehicleId, String intersection, String nextDestination) {
|
||||
if (!isTracking(vehicleId)) return;
|
||||
if (!isTracking(vehicleId))
|
||||
return;
|
||||
|
||||
VehicleTrace trace = trackedVehicles.get(vehicleId);
|
||||
if (trace != null) {
|
||||
trace.logEvent("DEPARTED", intersection,
|
||||
String.format("Departed from %s toward %s", intersection, nextDestination));
|
||||
String.format("Departed from %s toward %s", intersection, nextDestination));
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Logs when a vehicle exits the system.
|
||||
* Regista a saída do sistema (no Exit Node).
|
||||
* <p>
|
||||
* Este método também desencadeia a escrita do <b>Sumário de Viagem</b> no final do log
|
||||
* e fecha o ficheiro automaticamente.
|
||||
*/
|
||||
public void logExit(Vehicle vehicle, double systemTime) {
|
||||
if (!isTracking(vehicle.getId())) return;
|
||||
if (!isTracking(vehicle.getId()))
|
||||
return;
|
||||
|
||||
VehicleTrace trace = trackedVehicles.get(vehicle.getId());
|
||||
if (trace != null) {
|
||||
trace.logEvent("EXITED", "Exit Node",
|
||||
String.format("Exited system - Total time: %.2fs, Waiting: %.2fs, Crossing: %.2fs",
|
||||
systemTime, vehicle.getTotalWaitingTime(), vehicle.getTotalCrossingTime()));
|
||||
String.format("Exited system - Total time: %.2fs, Waiting: %.2fs, Crossing: %.2fs",
|
||||
systemTime, vehicle.getTotalWaitingTime(), vehicle.getTotalCrossingTime()));
|
||||
|
||||
// Write summary
|
||||
// Escreve estatísticas sumarizadas
|
||||
trace.writeSummary(vehicle, systemTime);
|
||||
|
||||
// Stop tracking and close file
|
||||
@@ -228,7 +258,8 @@ public class VehicleTracer {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Shuts down the tracer and closes all trace files.
|
||||
* Fecha forçosamente todos os traces abertos.
|
||||
* Deve ser chamado no shutdown da simulação para evitar corrupção de logs.
|
||||
*/
|
||||
public void shutdown() {
|
||||
for (VehicleTrace trace : trackedVehicles.values()) {
|
||||
@@ -238,7 +269,7 @@ public class VehicleTracer {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Internal class to handle tracing for a single vehicle.
|
||||
* Classe interna auxiliar que gere o descritor de ficheiro e a formatação para um único veículo.
|
||||
*/
|
||||
private class VehicleTrace {
|
||||
private final String vehicleId;
|
||||
@@ -261,7 +292,7 @@ public class VehicleTracer {
|
||||
w.println("=".repeat(80));
|
||||
w.println();
|
||||
w.printf("%-23s | %-8s | %-15s | %-15s | %s\n",
|
||||
"TIMESTAMP", "REL_TIME", "EVENT", "LOCATION", "DESCRIPTION");
|
||||
"TIMESTAMP", "REL_TIME", "EVENT", "LOCATION", "DESCRIPTION");
|
||||
w.println("-".repeat(80));
|
||||
|
||||
} catch (IOException e) {
|
||||
@@ -272,24 +303,25 @@ public class VehicleTracer {
|
||||
}
|
||||
|
||||
void logEvent(String eventType, String location, String description) {
|
||||
if (writer == null) return;
|
||||
if (writer == null)
|
||||
return;
|
||||
|
||||
long now = System.currentTimeMillis();
|
||||
String timestamp = timestampFormat.format(new Date(now));
|
||||
double relativeTime = (now - traceStartMillis) / 1000.0;
|
||||
|
||||
writer.printf("%-23s | %8.3fs | %-15s | %-15s | %s\n",
|
||||
timestamp,
|
||||
relativeTime,
|
||||
truncate(eventType, 15),
|
||||
truncate(location, 15),
|
||||
description
|
||||
);
|
||||
timestamp,
|
||||
relativeTime,
|
||||
truncate(eventType, 15),
|
||||
truncate(location, 15),
|
||||
description);
|
||||
writer.flush();
|
||||
}
|
||||
|
||||
void writeSummary(Vehicle vehicle, double systemTime) {
|
||||
if (writer == null) return;
|
||||
if (writer == null)
|
||||
return;
|
||||
|
||||
writer.println();
|
||||
writer.println("=".repeat(80));
|
||||
@@ -302,14 +334,14 @@ public class VehicleTracer {
|
||||
writer.printf("Entry Time: %.2f seconds\n", vehicle.getEntryTime());
|
||||
writer.printf("Total System Time: %.2f seconds\n", systemTime);
|
||||
writer.printf("Total Waiting Time: %.2f seconds (%.1f%%)\n",
|
||||
vehicle.getTotalWaitingTime(),
|
||||
100.0 * vehicle.getTotalWaitingTime() / systemTime);
|
||||
vehicle.getTotalWaitingTime(),
|
||||
100.0 * vehicle.getTotalWaitingTime() / systemTime);
|
||||
writer.printf("Total Crossing Time: %.2f seconds (%.1f%%)\n",
|
||||
vehicle.getTotalCrossingTime(),
|
||||
100.0 * vehicle.getTotalCrossingTime() / systemTime);
|
||||
vehicle.getTotalCrossingTime(),
|
||||
100.0 * vehicle.getTotalCrossingTime() / systemTime);
|
||||
writer.printf("Travel Time: %.2f seconds (%.1f%%)\n",
|
||||
systemTime - vehicle.getTotalWaitingTime() - vehicle.getTotalCrossingTime(),
|
||||
100.0 * (systemTime - vehicle.getTotalWaitingTime() - vehicle.getTotalCrossingTime()) / systemTime);
|
||||
systemTime - vehicle.getTotalWaitingTime() - vehicle.getTotalCrossingTime(),
|
||||
100.0 * (systemTime - vehicle.getTotalWaitingTime() - vehicle.getTotalCrossingTime()) / systemTime);
|
||||
writer.println("=".repeat(80));
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -324,7 +356,8 @@ public class VehicleTracer {
|
||||
}
|
||||
|
||||
private String truncate(String str, int maxLength) {
|
||||
if (str == null) return "";
|
||||
if (str == null)
|
||||
return "";
|
||||
return str.length() <= maxLength ? str : str.substring(0, maxLength);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -86,24 +86,15 @@ public class Intersection {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Recebe um veículo e coloca-o na fila correta.
|
||||
* Recebe um novo veículo e coloca-o na fila do semáforo apropriado.
|
||||
* A direção é escolhida com base na tabela de encaminhamento.
|
||||
*
|
||||
* <p>Passos executados:</p>
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li>Incrementa o contador de veículos recebidos</li>
|
||||
* <li>Obtém o próximo destino do veículo</li>
|
||||
* <li>Consulta a tabela de encaminhamento para encontrar a direção</li>
|
||||
* <li>Adiciona o veículo à fila do semáforo apropriado</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
*
|
||||
* @param vehicle o veículo que chega à interseção
|
||||
* @param vehicle o veículo que está a chegar a esta interseção
|
||||
* @param simulationTime o tempo de simulação atual (em segundos)
|
||||
*/
|
||||
public void receiveVehicle(Vehicle vehicle) {
|
||||
public void receiveVehicle(Vehicle vehicle, double simulationTime) {
|
||||
totalVehiclesReceived++;
|
||||
|
||||
// Note: Route advancement is handled by SimulationEngine.handleVehicleArrival()
|
||||
// before calling this method, so we don't advance here.
|
||||
|
||||
String nextDestination = vehicle.getCurrentDestination();
|
||||
|
||||
// Check if vehicle reached final destination
|
||||
@@ -117,7 +108,7 @@ public class Intersection {
|
||||
|
||||
if (direction != null && trafficLights.containsKey(direction)) {
|
||||
// Found a valid route and light, add vehicle to the queue
|
||||
trafficLights.get(direction).addVehicle(vehicle);
|
||||
trafficLights.get(direction).addVehicle(vehicle, simulationTime);
|
||||
} else {
|
||||
// Routing error: No rule for this destination or no light for that direction
|
||||
System.err.printf(
|
||||
@@ -125,9 +116,7 @@ public class Intersection {
|
||||
this.id, vehicle.getId(), nextDestination, direction
|
||||
);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
} /**
|
||||
* Retorna a direção que um veículo deve tomar para alcançar um destino.
|
||||
*
|
||||
* @param destination o próximo destino (ex: "Cr3", "S")
|
||||
|
||||
@@ -5,41 +5,52 @@ import java.util.UUID;
|
||||
import sd.protocol.MessageProtocol;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Representa uma mensagem trocada entre processos na simulação distribuída.
|
||||
*
|
||||
* <p>Cada mensagem tem um ID único, tipo, remetente, destino e payload.
|
||||
* Implementa {@link MessageProtocol} que estende Serializable para transmissão pela rede.</p>
|
||||
* Envelope fundamental do protocolo de comunicação entre processos distribuídos (IPC).
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe atua como a Unidade de Dados de Aplicação (ADU), encapsulando tanto
|
||||
* os metadados de roteamento (origem, destino, tipo) quanto a carga útil (payload)
|
||||
* polimórfica. É agnóstica ao conteúdo, servindo como contentor genérico para
|
||||
* transferência de estado (Veículos, Estatísticas) ou sinais de controlo (Semáforos).
|
||||
* <p>
|
||||
* A imutabilidade dos campos (exceto via serialização) garante a integridade da mensagem
|
||||
* durante o trânsito na rede.
|
||||
*/
|
||||
public class Message implements MessageProtocol {
|
||||
|
||||
private static final long serialVersionUID = 1L;
|
||||
|
||||
/** Identificador único desta mensagem */
|
||||
/** * Identificador único universal (UUID).
|
||||
* Essencial para rastreabilidade (tracing), logs de auditoria e mecanismos de deduplicação.
|
||||
*/
|
||||
private final String messageId;
|
||||
|
||||
/** Tipo desta mensagem (ex: VEHICLE_TRANSFER, STATS_UPDATE) */
|
||||
/** Discriminador semântico que define como o recetor deve processar o payload. */
|
||||
private final MessageType type;
|
||||
|
||||
/** Identificador do processo que enviou esta mensagem */
|
||||
/** Identificador lógico do nó emissor (ex: "Cr1", "Coordinator"). */
|
||||
private final String senderId;
|
||||
|
||||
/** Identificador do processo de destino (pode ser null para broadcast) */
|
||||
/** * Identificador lógico do nó recetor.
|
||||
* Se {@code null}, a mensagem deve ser tratada como <b>Broadcast</b>.
|
||||
*/
|
||||
private final String destinationId;
|
||||
|
||||
/** Dados a serem transmitidos (o tipo depende do tipo de mensagem) */
|
||||
/** * Carga útil polimórfica.
|
||||
* Deve implementar {@link java.io.Serializable} para garantir transmissão correta.
|
||||
*/
|
||||
private final Object payload;
|
||||
|
||||
/** Timestamp de criação da mensagem (tempo de simulação ou real) */
|
||||
/** Marca temporal da criação da mensagem (Unix Timestamp), usada para cálculo de latência de rede. */
|
||||
private final long timestamp;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Cria uma nova mensagem com todos os parâmetros.
|
||||
* Construtor completo para reconstrução de mensagens ou envio com timestamp manual.
|
||||
*
|
||||
* @param type tipo da mensagem
|
||||
* @param senderId ID do processo remetente
|
||||
* @param destinationId ID do processo de destino (null para broadcast)
|
||||
* @param payload conteúdo da mensagem
|
||||
* @param timestamp timestamp de criação da mensagem
|
||||
* @param type Classificação semântica da mensagem.
|
||||
* @param senderId ID do processo origem.
|
||||
* @param destinationId ID do processo destino (ou null para broadcast).
|
||||
* @param payload Objeto de domínio a ser transportado.
|
||||
* @param timestamp Instante de criação (ms).
|
||||
*/
|
||||
public Message(MessageType type, String senderId, String destinationId,
|
||||
Object payload, long timestamp) {
|
||||
@@ -52,23 +63,24 @@ public class Message implements MessageProtocol {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Cria uma nova mensagem usando o tempo atual do sistema como timestamp.
|
||||
* Construtor de conveniência que atribui automaticamente o timestamp atual do sistema.
|
||||
*
|
||||
* @param type tipo da mensagem
|
||||
* @param senderId ID do processo remetente
|
||||
* @param destinationId ID do processo de destino
|
||||
* @param payload conteúdo da mensagem
|
||||
* @param type Classificação semântica.
|
||||
* @param senderId ID do processo origem.
|
||||
* @param destinationId ID do processo destino.
|
||||
* @param payload Objeto de domínio.
|
||||
*/
|
||||
public Message(MessageType type, String senderId, String destinationId, Object payload) {
|
||||
this(type, senderId, destinationId, payload, System.currentTimeMillis());
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Cria uma mensagem de broadcast (sem destino específico).
|
||||
* Construtor de conveniência para mensagens de difusão (Broadcast).
|
||||
* Define {@code destinationId} como null.
|
||||
*
|
||||
* @param type tipo da mensagem
|
||||
* @param senderId ID do processo remetente
|
||||
* @param payload conteúdo da mensagem
|
||||
* @param type Classificação semântica.
|
||||
* @param senderId ID do processo origem.
|
||||
* @param payload Objeto de domínio.
|
||||
*/
|
||||
public Message(MessageType type, String senderId, Object payload) {
|
||||
this(type, senderId, null, payload, System.currentTimeMillis());
|
||||
@@ -101,21 +113,23 @@ public class Message implements MessageProtocol {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Checks if this is a broadcast message (no specific destination).
|
||||
* Verifica se a mensagem se destina a todos os nós da rede.
|
||||
*
|
||||
* @return true if destinationId is null, false otherwise
|
||||
* @return {@code true} se o destinationId for nulo.
|
||||
*/
|
||||
public boolean isBroadcast() {
|
||||
return destinationId == null;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the payload cast to a specific type.
|
||||
* Use with caution and ensure type safety.
|
||||
* Utilitário para casting seguro e fluente do payload.
|
||||
* <p>
|
||||
* Evita a necessidade de casts explícitos e supressão de warnings no código cliente.
|
||||
*
|
||||
* @param <T> The expected payload type
|
||||
* @return The payload cast to type T
|
||||
* @throws ClassCastException if the payload is not of type T
|
||||
* @param <T> O tipo esperado do payload.
|
||||
* @param clazz A classe do tipo esperado para verificação em runtime (opcional no uso, mas boa prática).
|
||||
* @return O payload convertido para o tipo T.
|
||||
* @throws ClassCastException Se o payload não for compatível com o tipo solicitado.
|
||||
*/
|
||||
@SuppressWarnings("unchecked")
|
||||
public <T> T getPayloadAs(Class<T> clazz) {
|
||||
|
||||
@@ -40,4 +40,10 @@ public enum MessageType {
|
||||
*/
|
||||
SHUTDOWN,
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Mensagem para alterar a política de roteamento durante a simulação.
|
||||
* Payload: String com o nome da nova política (RANDOM, SHORTEST_PATH, LEAST_CONGESTED)
|
||||
*/
|
||||
ROUTING_POLICY_CHANGE,
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -54,9 +54,9 @@ public class TrafficLight {
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Regista quando os veículos chegam ao semáforo para cálculo do tempo de espera.
|
||||
* Mapeia ID do veículo para timestamp de chegada (milissegundos).
|
||||
* Mapeia ID do veículo para tempo de simulação de chegada (segundos).
|
||||
*/
|
||||
private final Map<String, Long> vehicleArrivalTimes;
|
||||
private final Map<String, Double> vehicleArrivalTimes;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Cria um novo semáforo.
|
||||
@@ -89,12 +89,13 @@ public class TrafficLight {
|
||||
* veículo esperou.
|
||||
*
|
||||
* @param vehicle O veículo que chega ao semáforo.
|
||||
* @param simulationTime O tempo de simulação atual (em segundos).
|
||||
*/
|
||||
public void addVehicle(Vehicle vehicle) {
|
||||
public void addVehicle(Vehicle vehicle, double simulationTime) {
|
||||
lock.lock();
|
||||
try {
|
||||
queue.offer(vehicle);
|
||||
vehicleArrivalTimes.put(vehicle.getId(), System.currentTimeMillis());
|
||||
vehicleArrivalTimes.put(vehicle.getId(), simulationTime);
|
||||
vehicleAdded.signalAll();
|
||||
} finally {
|
||||
lock.unlock();
|
||||
@@ -112,9 +113,10 @@ public class TrafficLight {
|
||||
*
|
||||
* <p>Atualiza automaticamente as estatísticas de tempo de espera do veículo.</p>
|
||||
*
|
||||
* @param simulationTime O tempo de simulação atual (em segundos).
|
||||
* @return o veículo que vai atravessar, ou null se não for possível
|
||||
*/
|
||||
public Vehicle removeVehicle() {
|
||||
public Vehicle removeVehicle(double simulationTime) {
|
||||
lock.lock();
|
||||
try {
|
||||
if (state == TrafficLightState.GREEN && !queue.isEmpty()) {
|
||||
@@ -122,9 +124,9 @@ public class TrafficLight {
|
||||
if (vehicle != null) {
|
||||
totalVehiclesProcessed++;
|
||||
|
||||
Long arrivalTime = vehicleArrivalTimes.remove(vehicle.getId());
|
||||
Double arrivalTime = vehicleArrivalTimes.remove(vehicle.getId());
|
||||
if (arrivalTime != null) {
|
||||
double waitTimeSeconds = (System.currentTimeMillis() - arrivalTime) / 1000.0;
|
||||
double waitTimeSeconds = simulationTime - arrivalTime;
|
||||
vehicle.addWaitingTime(waitTimeSeconds);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -7,16 +7,20 @@ import java.util.List;
|
||||
/**
|
||||
* Representa um veículo que se move pela rede de interseções.
|
||||
*
|
||||
* <p>Esta classe é o "gémeo digital" de um carro, mota ou camião.
|
||||
* Mantém toda a informação necessária:</p>
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe é o "gémeo digital" de um carro, mota ou camião.
|
||||
* Mantém toda a informação necessária:
|
||||
* </p>
|
||||
* <ul>
|
||||
* <li>Identificação e tipo do veículo</li>
|
||||
* <li>Rota completa a percorrer</li>
|
||||
* <li>Métricas de tempo (espera, travessia, total)</li>
|
||||
* <li>Identificação e tipo do veículo</li>
|
||||
* <li>Rota completa a percorrer</li>
|
||||
* <li>Métricas de tempo (espera, travessia, total)</li>
|
||||
* </ul>
|
||||
*
|
||||
* <p>O objeto é serializado e enviado pela rede à medida que o veículo
|
||||
* se move entre processos distribuídos.</p>
|
||||
* <p>
|
||||
* O objeto é serializado e enviado pela rede à medida que o veículo
|
||||
* se move entre processos distribuídos.
|
||||
* </p>
|
||||
*/
|
||||
public class Vehicle implements Serializable {
|
||||
private static final long serialVersionUID = 1L;
|
||||
@@ -42,10 +46,16 @@ public class Vehicle implements Serializable {
|
||||
*/
|
||||
private int currentRouteIndex;
|
||||
|
||||
/** Tempo total acumulado (segundos) que o veículo passou à espera em semáforos vermelhos */
|
||||
/**
|
||||
* Tempo total acumulado (segundos) que o veículo passou à espera em semáforos
|
||||
* vermelhos
|
||||
*/
|
||||
private double totalWaitingTime;
|
||||
|
||||
/** Tempo total acumulado (segundos) que o veículo passou a atravessar interseções */
|
||||
/**
|
||||
* Tempo total acumulado (segundos) que o veículo passou a atravessar
|
||||
* interseções
|
||||
*/
|
||||
private double totalCrossingTime;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
@@ -80,7 +90,8 @@ public class Vehicle implements Serializable {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Obtém o destino atual (próxima interseção ou saída) para onde o veículo se dirige.
|
||||
* Obtém o destino atual (próxima interseção ou saída) para onde o veículo se
|
||||
* dirige.
|
||||
*
|
||||
* @return ID do destino atual (ex: "Cr1"), ou {@code null} se a rota terminou
|
||||
*/
|
||||
|
||||
@@ -2,7 +2,7 @@ package sd.protocol;
|
||||
|
||||
import java.io.Serializable;
|
||||
|
||||
import sd.model.MessageType; // Assuming MessageType is in sd.model or sd.protocol
|
||||
import sd.model.MessageType;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Contrato para todas as mensagens trocadas no simulador.
|
||||
|
||||
@@ -16,32 +16,64 @@ import sd.serialization.MessageSerializer;
|
||||
import sd.serialization.SerializationException;
|
||||
import sd.serialization.SerializerFactory;
|
||||
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Simplifica comunicação via sockets.
|
||||
* Inclui lógica de retry para robustez.
|
||||
* Wrapper de alto nível para gestão robusta de conexões TCP.
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe abstrai a complexidade da API nativa {@link java.net.Socket}, oferecendo:
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li><b>Resiliência:</b> Lógica de reconexão automática (Retry Loop) no arranque, crucial para sistemas
|
||||
* distribuídos onde a ordem de inicialização dos nós não é garantida.</li>
|
||||
* <li><b>Framing:</b> Implementação transparente do protocolo "Length-Prefix" (4 bytes de tamanho + payload),
|
||||
* resolvendo o problema de fragmentação de stream TCP.</li>
|
||||
* <li><b>Serialização:</b> Integração direta com a camada de serialização JSON.</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
*/
|
||||
public class SocketConnection implements Closeable {
|
||||
|
||||
// --- Network Resources ---
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* The underlying TCP socket used for network communication.
|
||||
*/
|
||||
private final Socket socket;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* The raw output stream for writing bytes to the network.
|
||||
* Wrapped by {@link DataOutputStream} during message sending.
|
||||
*/
|
||||
private final OutputStream outputStream;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* The raw input stream for reading bytes from the network.
|
||||
* Wrapped by {@link DataInputStream} during message reception.
|
||||
*/
|
||||
private final InputStream inputStream;
|
||||
|
||||
// --- Serialization ---
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* The serializer strategy used to convert objects to/from byte arrays (e.g., JSON).
|
||||
*/
|
||||
private final MessageSerializer serializer;
|
||||
|
||||
/** Número máximo de tentativas de ligação */
|
||||
/** Número máximo de tentativas de ligação antes de desistir (Fail-fast). */
|
||||
private static final int MAX_RETRIES = 5;
|
||||
/** Atraso entre tentativas (milissegundos) */
|
||||
|
||||
/** Janela de espera (backoff) linear entre tentativas (em milissegundos). */
|
||||
private static final long RETRY_DELAY_MS = 1000;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Construtor do cliente que inicia a ligação.
|
||||
* Tenta ligar a um servidor já em escuta, com retry.
|
||||
* Construtor para clientes (Active Open).
|
||||
* Tenta estabelecer uma conexão TCP com um servidor, aplicando lógica de retry.
|
||||
* <p>
|
||||
* Este comportamento é vital quando o processo Coordenador inicia antes das Interseções estarem
|
||||
* prontas para aceitar conexões ({@code accept()}).
|
||||
*
|
||||
* @param host endereço do host (ex: "localhost")
|
||||
* @param port número da porta
|
||||
* @throws IOException se falhar após todas as tentativas
|
||||
* @throws UnknownHostException se o host não for encontrado
|
||||
* @throws InterruptedException se a thread for interrompida
|
||||
* @param host Endereço do nó de destino (ex: "localhost").
|
||||
* @param port Porta de serviço.
|
||||
* @throws IOException Se a conexão falhar após todas as {@code MAX_RETRIES} tentativas.
|
||||
* @throws UnknownHostException Se o DNS não resolver o hostname.
|
||||
* @throws InterruptedException Se a thread for interrompida durante o sleep de retry.
|
||||
*/
|
||||
public SocketConnection(String host, int port) throws IOException, UnknownHostException, InterruptedException {
|
||||
Socket tempSocket = null;
|
||||
@@ -52,7 +84,7 @@ public class SocketConnection implements Closeable {
|
||||
// --- Retry Loop ---
|
||||
for (int attempt = 1; attempt <= MAX_RETRIES; attempt++) {
|
||||
try {
|
||||
// Try to establish the connection
|
||||
// Try to establish the connection (SYN -> SYN-ACK -> ACK)
|
||||
tempSocket = new Socket(host, port);
|
||||
|
||||
// If successful, break out of the retry loop
|
||||
@@ -61,17 +93,17 @@ public class SocketConnection implements Closeable {
|
||||
break;
|
||||
|
||||
} catch (ConnectException | SocketTimeoutException e) {
|
||||
// These are common errors indicating the server might not be ready.
|
||||
// Common errors: "Connection refused" (server not up) or "Timeout" (firewall/network)
|
||||
lastException = e;
|
||||
System.out.printf("[SocketConnection] Attempt %d/%d failed: %s. Retrying in %d ms...%n",
|
||||
attempt, MAX_RETRIES, e.getMessage(), RETRY_DELAY_MS);
|
||||
|
||||
if (attempt < MAX_RETRIES) {
|
||||
// Wait before the next attempt
|
||||
// Blocking wait before next attempt
|
||||
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(RETRY_DELAY_MS);
|
||||
}
|
||||
} catch (IOException e) {
|
||||
// Other IOExceptions might be more permanent, but we retry anyway.
|
||||
// Other IO errors
|
||||
lastException = e;
|
||||
System.out.printf("[SocketConnection] Attempt %d/%d failed with IOException: %s. Retrying in %d ms...%n",
|
||||
attempt, MAX_RETRIES, e.getMessage(), RETRY_DELAY_MS);
|
||||
@@ -81,51 +113,49 @@ public class SocketConnection implements Closeable {
|
||||
}
|
||||
} // --- End of Retry Loop ---
|
||||
|
||||
// If after all retries tempSocket is still null, it means connection failed permanently.
|
||||
// Final validation
|
||||
if (tempSocket == null) {
|
||||
System.err.printf("[SocketConnection] Failed to connect to %s:%d after %d attempts.%n", host, port, MAX_RETRIES);
|
||||
if (lastException != null) {
|
||||
throw lastException; // Throw the last exception encountered
|
||||
throw lastException; // Propagate the root cause
|
||||
} else {
|
||||
// Should not happen if loop ran, but as a fallback
|
||||
throw new IOException("Failed to connect after " + MAX_RETRIES + " attempts, reason unknown.");
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// If connection was successful, assign to final variable and create streams
|
||||
// Initialize streams
|
||||
this.socket = tempSocket;
|
||||
|
||||
this.outputStream = socket.getOutputStream();
|
||||
this.inputStream = socket.getInputStream();
|
||||
this.serializer = SerializerFactory.createDefault();
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Constructor for the "Server" (who accepts the connection).
|
||||
* Receives a Socket that has already been accepted by a ServerSocket.
|
||||
* No retry logic needed here as the connection is already established.
|
||||
* Construtor para servidores (Passive Open).
|
||||
* Envolve um socket já conectado (retornado por {@code serverSocket.accept()}).
|
||||
* Não necessita de retry logic pois a conexão física já existe.
|
||||
*
|
||||
* @param acceptedSocket The Socket returned by serverSocket.accept().
|
||||
* @throws IOException If stream creation fails.
|
||||
* @param acceptedSocket O socket ativo retornado pelo SO.
|
||||
* @throws IOException Se falhar a obtenção dos streams de I/O.
|
||||
*/
|
||||
public SocketConnection(Socket acceptedSocket) throws IOException {
|
||||
this.socket = acceptedSocket;
|
||||
this.outputStream = socket.getOutputStream();
|
||||
this.inputStream = socket.getInputStream();
|
||||
this.serializer = SerializerFactory.createDefault();
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Sends (serializes) a MessageProtocol object over the socket.
|
||||
* Serializa e transmite uma mensagem através do canal.
|
||||
* <p>
|
||||
* Utiliza sincronização ({@code synchronized}) para garantir que escritas concorrentes
|
||||
* na mesma conexão não corrompem a stream de bytes (thread-safety).
|
||||
*
|
||||
* @param message The "envelope" (which contains the Vehicle) to be sent.
|
||||
* @throws IOException If writing to the stream fails or socket is not connected.
|
||||
* @param message O objeto de protocolo a enviar.
|
||||
* @throws IOException Se o socket estiver fechado ou ocorrer erro de escrita.
|
||||
*/
|
||||
public synchronized void sendMessage(MessageProtocol message) throws IOException {
|
||||
if (socket == null || !socket.isConnected()) {
|
||||
if (socket == null || !socket.isConnected()) {
|
||||
throw new IOException("Socket is not connected");
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -133,11 +163,11 @@ public class SocketConnection implements Closeable {
|
||||
// Serializa para bytes JSON
|
||||
byte[] data = serializer.serialize(message);
|
||||
|
||||
// Write 4-byte length prefix
|
||||
// Write 4-byte length prefix (Framing)
|
||||
DataOutputStream dataOut = new DataOutputStream(outputStream);
|
||||
dataOut.writeInt(data.length);
|
||||
dataOut.write(data);
|
||||
dataOut.flush();
|
||||
dataOut.flush(); // Force transmission immediately
|
||||
|
||||
} catch (SerializationException e) {
|
||||
throw new IOException("Failed to serialize message", e);
|
||||
@@ -145,11 +175,14 @@ public class SocketConnection implements Closeable {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Tries to read (deserialize) a MessageProtocol object from the socket.
|
||||
* Bloqueia à espera de uma mensagem completa do socket.
|
||||
* <p>
|
||||
* Lê primeiro o cabeçalho de tamanho (4 bytes) e depois o payload exato,
|
||||
* garantindo que processa mensagens completas mesmo se chegarem fragmentadas em múltiplos pacotes TCP.
|
||||
*
|
||||
* @return The "envelope" (MessageProtocol) that was received.
|
||||
* @throws IOException If the connection is lost, the stream is corrupted, or socket is not connected.
|
||||
* @throws ClassNotFoundException If the received object is unknown.
|
||||
* @return O objeto {@link MessageProtocol} reconstruído.
|
||||
* @throws IOException Se a conexão for perdida (EOF) ou o stream corrompido.
|
||||
* @throws ClassNotFoundException Se o tipo desserializado não for encontrado no classpath.
|
||||
*/
|
||||
public MessageProtocol receiveMessage() throws IOException, ClassNotFoundException {
|
||||
if (socket == null || !socket.isConnected()) {
|
||||
@@ -157,19 +190,20 @@ public class SocketConnection implements Closeable {
|
||||
}
|
||||
|
||||
try {
|
||||
// Lê um prefixo de 4 bytes - indicador de tamanho
|
||||
|
||||
DataInputStream dataIn = new DataInputStream(inputStream);
|
||||
int length = dataIn.readInt();
|
||||
|
||||
if (length <= 0 || length > 10_000_000) { // Sanity check (10MB max)
|
||||
// Sanity check para evitar OutOfMemory em caso de corrupção de stream
|
||||
if (length <= 0 || length > 10_000_000) { // Max 10MB payload
|
||||
throw new IOException("Invalid message length: " + length);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Ler dados da mensagem
|
||||
// Ler dados exatos da mensagem
|
||||
byte[] data = new byte[length];
|
||||
dataIn.readFully(data);
|
||||
|
||||
// Deserialize do JSON - use concrete Message class, not interface
|
||||
// Deserialize do JSON - força o tipo concreto Message
|
||||
return serializer.deserialize(data, sd.model.Message.class);
|
||||
|
||||
} catch (SerializationException e) {
|
||||
@@ -178,7 +212,8 @@ public class SocketConnection implements Closeable {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Closes the socket and all streams (Input and Output).
|
||||
* Encerra a conexão e liberta os descritores de ficheiro.
|
||||
* Operação idempotente.
|
||||
*/
|
||||
@Override
|
||||
public void close() throws IOException {
|
||||
@@ -188,7 +223,8 @@ public class SocketConnection implements Closeable {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @return true if the socket is still connected and not closed.
|
||||
* Verifica o estado operacional da conexão.
|
||||
* @return true se o socket está aberto e conectado.
|
||||
*/
|
||||
public boolean isConnected() {
|
||||
return socket != null && socket.isConnected() && !socket.isClosed();
|
||||
|
||||
151
main/src/main/java/sd/routing/LeastCongestedRouteSelector.java
Normal file
151
main/src/main/java/sd/routing/LeastCongestedRouteSelector.java
Normal file
@@ -0,0 +1,151 @@
|
||||
package sd.routing;
|
||||
|
||||
import java.util.ArrayList;
|
||||
import java.util.Arrays;
|
||||
import java.util.List;
|
||||
import java.util.Map;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Implementação da política de roteamento por menor congestionamento.
|
||||
*
|
||||
* <p>Esta política escolhe dinamicamente a rota que passa pelos cruzamentos
|
||||
* menos congestionados, com base no tamanho atual das filas em cada interseção.
|
||||
* É uma política dinâmica que adapta as decisões ao estado da rede.</p>
|
||||
*
|
||||
* <p>Objetivo: Distribuir o tráfego pela rede, evitando bottlenecks e
|
||||
* minimizando o tempo de espera total.</p>
|
||||
*
|
||||
* <p><strong>Algoritmo:</strong></p>
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li>Para cada rota possível, calcula a carga total (soma das filas)</li>
|
||||
* <li>Escolhe a rota com menor carga total</li>
|
||||
* <li>Em caso de empate ou falta de informação, usa a rota mais curta</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
*/
|
||||
public class LeastCongestedRouteSelector implements RouteSelector {
|
||||
|
||||
/** Rotas possíveis a partir do ponto de entrada E1 */
|
||||
private final List<List<String>> e1Routes;
|
||||
/** Rotas possíveis a partir do ponto de entrada E2 */
|
||||
private final List<List<String>> e2Routes;
|
||||
/** Rotas possíveis a partir do ponto de entrada E3 */
|
||||
private final List<List<String>> e3Routes;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Cria um novo seletor de rotas baseado em menor congestionamento.
|
||||
*/
|
||||
public LeastCongestedRouteSelector() {
|
||||
this.e1Routes = new ArrayList<>();
|
||||
this.e2Routes = new ArrayList<>();
|
||||
this.e3Routes = new ArrayList<>();
|
||||
initializeRoutes();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Inicializa as rotas possíveis para cada ponto de entrada.
|
||||
*/
|
||||
private void initializeRoutes() {
|
||||
// Rotas de E1 (entrada Norte)
|
||||
e1Routes.add(Arrays.asList("Cr1", "Cr4", "Cr5", "S"));
|
||||
e1Routes.add(Arrays.asList("Cr1", "Cr2", "Cr5", "S"));
|
||||
e1Routes.add(Arrays.asList("Cr1", "Cr2", "Cr3", "S"));
|
||||
|
||||
// Rotas de E2 (entrada Oeste)
|
||||
e2Routes.add(Arrays.asList("Cr2", "Cr5", "S"));
|
||||
e2Routes.add(Arrays.asList("Cr2", "Cr3", "S"));
|
||||
e2Routes.add(Arrays.asList("Cr2", "Cr1", "Cr4", "Cr5", "S"));
|
||||
|
||||
// Rotas de E3 (entrada Sul)
|
||||
e3Routes.add(Arrays.asList("Cr3", "S"));
|
||||
e3Routes.add(Arrays.asList("Cr3", "Cr2", "Cr5", "S"));
|
||||
e3Routes.add(Arrays.asList("Cr3", "Cr2", "Cr1", "Cr4", "Cr5", "S"));
|
||||
}
|
||||
|
||||
@Override
|
||||
public List<String> selectRoute(String entryPoint, Map<String, Integer> queueSizes) {
|
||||
List<List<String>> availableRoutes = getRoutesForEntryPoint(entryPoint);
|
||||
|
||||
// Se não temos informação sobre filas, usa a rota mais curta como fallback
|
||||
if (queueSizes == null || queueSizes.isEmpty()) {
|
||||
return selectShortestRoute(availableRoutes);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Calcula a carga de cada rota e escolhe a menos congestionada
|
||||
List<String> bestRoute = null;
|
||||
int minLoad = Integer.MAX_VALUE;
|
||||
|
||||
for (List<String> route : availableRoutes) {
|
||||
int routeLoad = calculateRouteLoad(route, queueSizes);
|
||||
|
||||
if (routeLoad < minLoad) {
|
||||
minLoad = routeLoad;
|
||||
bestRoute = route;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Fallback: se não conseguimos calcular carga, usa a primeira rota
|
||||
if (bestRoute == null) {
|
||||
bestRoute = availableRoutes.get(0);
|
||||
}
|
||||
|
||||
return new ArrayList<>(bestRoute);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Calcula a carga total de uma rota (soma do tamanho das filas em todos os cruzamentos).
|
||||
*
|
||||
* @param route rota a avaliar
|
||||
* @param queueSizes mapa com tamanho das filas por interseção
|
||||
* @return carga total da rota (soma das filas)
|
||||
*/
|
||||
private int calculateRouteLoad(List<String> route, Map<String, Integer> queueSizes) {
|
||||
int totalLoad = 0;
|
||||
|
||||
for (String intersection : route) {
|
||||
// Ignora "S" (saída) e apenas conta cruzamentos reais
|
||||
if (!intersection.equals("S") && queueSizes.containsKey(intersection)) {
|
||||
totalLoad += queueSizes.get(intersection);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return totalLoad;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Seleciona a rota mais curta (menor número de nós) como fallback.
|
||||
*
|
||||
* @param routes lista de rotas disponíveis
|
||||
* @return a rota mais curta
|
||||
*/
|
||||
private List<String> selectShortestRoute(List<List<String>> routes) {
|
||||
List<String> shortest = routes.get(0);
|
||||
|
||||
for (List<String> route : routes) {
|
||||
if (route.size() < shortest.size()) {
|
||||
shortest = route;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
return new ArrayList<>(shortest);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Obtém as rotas disponíveis para um ponto de entrada.
|
||||
*
|
||||
* @param entryPoint ponto de entrada (E1, E2 ou E3)
|
||||
* @return lista de rotas disponíveis
|
||||
*/
|
||||
private List<List<String>> getRoutesForEntryPoint(String entryPoint) {
|
||||
switch (entryPoint.toUpperCase()) {
|
||||
case "E1":
|
||||
return e1Routes;
|
||||
case "E2":
|
||||
return e2Routes;
|
||||
case "E3":
|
||||
return e3Routes;
|
||||
default:
|
||||
System.err.printf("Unknown entry point: %s, defaulting to E1%n", entryPoint);
|
||||
return e1Routes;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
122
main/src/main/java/sd/routing/RandomRouteSelector.java
Normal file
122
main/src/main/java/sd/routing/RandomRouteSelector.java
Normal file
@@ -0,0 +1,122 @@
|
||||
package sd.routing;
|
||||
|
||||
import java.util.ArrayList;
|
||||
import java.util.Arrays;
|
||||
import java.util.List;
|
||||
import java.util.Map;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Implementação da política de roteamento aleatória (baseline).
|
||||
*
|
||||
* <p>Esta política seleciona rotas com base em probabilidades predefinidas,
|
||||
* sem considerar o estado atual da rede. É a implementação de referência
|
||||
* para comparação com outras políticas.</p>
|
||||
*
|
||||
* <p>As rotas são organizadas por ponto de entrada (E1, E2, E3) e cada rota
|
||||
* tem uma probabilidade de seleção associada.</p>
|
||||
*/
|
||||
public class RandomRouteSelector implements RouteSelector {
|
||||
|
||||
/** Rotas possíveis a partir do ponto de entrada E1 */
|
||||
private final List<RouteWithProbability> e1Routes;
|
||||
/** Rotas possíveis a partir do ponto de entrada E2 */
|
||||
private final List<RouteWithProbability> e2Routes;
|
||||
/** Rotas possíveis a partir do ponto de entrada E3 */
|
||||
private final List<RouteWithProbability> e3Routes;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Cria um novo seletor de rotas aleatórias com rotas predefinidas.
|
||||
*/
|
||||
public RandomRouteSelector() {
|
||||
this.e1Routes = new ArrayList<>();
|
||||
this.e2Routes = new ArrayList<>();
|
||||
this.e3Routes = new ArrayList<>();
|
||||
initializePossibleRoutes();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Define todas as rotas possíveis que os veículos podem tomar.
|
||||
* As rotas são organizadas por ponto de entrada (E1, E2, E3).
|
||||
* Cada rota tem uma probabilidade que determina a frequência com que é escolhida.
|
||||
*/
|
||||
private void initializePossibleRoutes() {
|
||||
// Rotas de E1 (entrada Norte)
|
||||
e1Routes.add(new RouteWithProbability(
|
||||
Arrays.asList("Cr1", "Cr4", "Cr5", "S"), 0.34));
|
||||
e1Routes.add(new RouteWithProbability(
|
||||
Arrays.asList("Cr1", "Cr2", "Cr5", "S"), 0.33));
|
||||
e1Routes.add(new RouteWithProbability(
|
||||
Arrays.asList("Cr1", "Cr2", "Cr3", "S"), 0.33));
|
||||
|
||||
// Rotas de E2 (entrada Oeste)
|
||||
e2Routes.add(new RouteWithProbability(
|
||||
Arrays.asList("Cr2", "Cr5", "S"), 0.34));
|
||||
e2Routes.add(new RouteWithProbability(
|
||||
Arrays.asList("Cr2", "Cr3", "S"), 0.33));
|
||||
e2Routes.add(new RouteWithProbability(
|
||||
Arrays.asList("Cr2", "Cr1", "Cr4", "Cr5", "S"), 0.33));
|
||||
|
||||
// Rotas de E3 (entrada Sul)
|
||||
e3Routes.add(new RouteWithProbability(
|
||||
Arrays.asList("Cr3", "S"), 0.34));
|
||||
e3Routes.add(new RouteWithProbability(
|
||||
Arrays.asList("Cr3", "Cr2", "Cr5", "S"), 0.33));
|
||||
e3Routes.add(new RouteWithProbability(
|
||||
Arrays.asList("Cr3", "Cr2", "Cr1", "Cr4", "Cr5", "S"), 0.33));
|
||||
}
|
||||
|
||||
@Override
|
||||
public List<String> selectRoute(String entryPoint, Map<String, Integer> queueSizes) {
|
||||
// Ignora queueSizes - seleção aleatória não depende do estado da rede
|
||||
|
||||
List<RouteWithProbability> selectedRoutes = getRoutesForEntryPoint(entryPoint);
|
||||
|
||||
// Seleciona uma rota baseada em probabilidades cumulativas
|
||||
double rand = Math.random();
|
||||
double cumulative = 0.0;
|
||||
|
||||
for (RouteWithProbability routeWithProb : selectedRoutes) {
|
||||
cumulative += routeWithProb.probability;
|
||||
if (rand <= cumulative) {
|
||||
// Retorna uma cópia da rota para prevenir modificações
|
||||
return new ArrayList<>(routeWithProb.route);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Fallback: retorna a primeira rota
|
||||
return new ArrayList<>(selectedRoutes.get(0).route);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Obtém as rotas disponíveis para um ponto de entrada.
|
||||
*
|
||||
* @param entryPoint ponto de entrada (E1, E2 ou E3)
|
||||
* @return lista de rotas com probabilidades
|
||||
*/
|
||||
private List<RouteWithProbability> getRoutesForEntryPoint(String entryPoint) {
|
||||
switch (entryPoint.toUpperCase()) {
|
||||
case "E1":
|
||||
return e1Routes;
|
||||
case "E2":
|
||||
return e2Routes;
|
||||
case "E3":
|
||||
return e3Routes;
|
||||
default:
|
||||
System.err.printf("Unknown entry point: %s, defaulting to E1%n", entryPoint);
|
||||
return e1Routes;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Classe interna para associar uma rota com sua probabilidade de seleção.
|
||||
*/
|
||||
private static class RouteWithProbability {
|
||||
final List<String> route;
|
||||
final double probability;
|
||||
|
||||
RouteWithProbability(List<String> route, double probability) {
|
||||
this.route = route;
|
||||
this.probability = probability;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
25
main/src/main/java/sd/routing/RouteSelector.java
Normal file
25
main/src/main/java/sd/routing/RouteSelector.java
Normal file
@@ -0,0 +1,25 @@
|
||||
package sd.routing;
|
||||
|
||||
import java.util.List;
|
||||
import java.util.Map;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Interface para implementação de políticas de seleção de rotas.
|
||||
*
|
||||
* <p>Define o contrato que todas as políticas de roteamento devem seguir.
|
||||
* Permite a implementação de diferentes estratégias de roteamento
|
||||
* (aleatória, caminho mais curto, menor congestionamento, etc.).</p>
|
||||
*/
|
||||
public interface RouteSelector {
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Seleciona uma rota para um veículo a partir de um ponto de entrada.
|
||||
*
|
||||
* @param entryPoint ponto de entrada (E1, E2 ou E3)
|
||||
* @param queueSizes mapa com o tamanho das filas em cada interseção (opcional, pode ser null).
|
||||
* Chave: ID da interseção (ex: "Cr1", "Cr2")
|
||||
* Valor: número total de veículos em espera nessa interseção
|
||||
* @return lista de IDs representando a rota escolhida (ex: ["Cr1", "Cr2", "Cr5", "S"])
|
||||
*/
|
||||
List<String> selectRoute(String entryPoint, Map<String, Integer> queueSizes);
|
||||
}
|
||||
36
main/src/main/java/sd/routing/RoutingPolicy.java
Normal file
36
main/src/main/java/sd/routing/RoutingPolicy.java
Normal file
@@ -0,0 +1,36 @@
|
||||
package sd.routing;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Enumeração que define as políticas de roteamento disponíveis para a simulação.
|
||||
*
|
||||
* <p>As políticas de roteamento determinam como os veículos escolhem o caminho
|
||||
* a seguir desde o ponto de entrada até à saída da rede de interseções.</p>
|
||||
*
|
||||
* <ul>
|
||||
* <li><strong>RANDOM:</strong> Seleção aleatória de rotas baseada em probabilidades predefinidas</li>
|
||||
* <li><strong>SHORTEST_PATH:</strong> Escolhe sempre a rota com o menor número de cruzamentos</li>
|
||||
* <li><strong>LEAST_CONGESTED:</strong> Escolhe a rota evitando cruzamentos mais congestionados</li>
|
||||
* </ul>
|
||||
*/
|
||||
public enum RoutingPolicy {
|
||||
/**
|
||||
* Política aleatória (baseline).
|
||||
* Seleciona rotas com base em probabilidades predefinidas, sem considerar
|
||||
* o estado atual da rede.
|
||||
*/
|
||||
RANDOM,
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Política do caminho mais curto.
|
||||
* Sempre escolhe a rota com o menor número de cruzamentos entre o ponto
|
||||
* de entrada e a saída, minimizando a distância teórica.
|
||||
*/
|
||||
SHORTEST_PATH,
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Política das menores filas (roteamento dinâmico).
|
||||
* Escolhe a rota que passa pelos cruzamentos menos congestionados,
|
||||
* com base no tamanho atual das filas em cada interseção.
|
||||
*/
|
||||
LEAST_CONGESTED
|
||||
}
|
||||
89
main/src/main/java/sd/routing/ShortestPathRouteSelector.java
Normal file
89
main/src/main/java/sd/routing/ShortestPathRouteSelector.java
Normal file
@@ -0,0 +1,89 @@
|
||||
package sd.routing;
|
||||
|
||||
import java.util.ArrayList;
|
||||
import java.util.Arrays;
|
||||
import java.util.List;
|
||||
import java.util.Map;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Implementação da política de roteamento por caminho mais curto.
|
||||
*
|
||||
* <p>Esta política sempre escolhe a rota com o menor número de cruzamentos
|
||||
* entre o ponto de entrada e a saída. É uma política determinística que
|
||||
* não considera o estado da rede (tamanho das filas).</p>
|
||||
*
|
||||
* <p>Objetivo: Minimizar a distância teórica percorrida pelos veículos.</p>
|
||||
*/
|
||||
public class ShortestPathRouteSelector implements RouteSelector {
|
||||
|
||||
/** Rotas possíveis a partir do ponto de entrada E1, ordenadas por comprimento */
|
||||
private final List<List<String>> e1Routes;
|
||||
/** Rotas possíveis a partir do ponto de entrada E2, ordenadas por comprimento */
|
||||
private final List<List<String>> e2Routes;
|
||||
/** Rotas possíveis a partir do ponto de entrada E3, ordenadas por comprimento */
|
||||
private final List<List<String>> e3Routes;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Cria um novo seletor de rotas por caminho mais curto.
|
||||
* As rotas são ordenadas por comprimento (número de cruzamentos).
|
||||
*/
|
||||
public ShortestPathRouteSelector() {
|
||||
this.e1Routes = new ArrayList<>();
|
||||
this.e2Routes = new ArrayList<>();
|
||||
this.e3Routes = new ArrayList<>();
|
||||
initializeRoutes();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Inicializa as rotas possíveis para cada ponto de entrada.
|
||||
* As rotas são organizadas da mais curta para a mais longa.
|
||||
*/
|
||||
private void initializeRoutes() {
|
||||
// Rotas de E1 (entrada Norte) - ordenadas por comprimento
|
||||
e1Routes.add(Arrays.asList("Cr1", "Cr2", "Cr3", "S")); // 4 nós
|
||||
e1Routes.add(Arrays.asList("Cr1", "Cr2", "Cr5", "S")); // 4 nós
|
||||
e1Routes.add(Arrays.asList("Cr1", "Cr4", "Cr5", "S")); // 4 nós
|
||||
|
||||
// Rotas de E2 (entrada Oeste) - ordenadas por comprimento
|
||||
e2Routes.add(Arrays.asList("Cr2", "Cr3", "S")); // 3 nós (mais curta!)
|
||||
e2Routes.add(Arrays.asList("Cr2", "Cr5", "S")); // 3 nós
|
||||
e2Routes.add(Arrays.asList("Cr2", "Cr1", "Cr4", "Cr5", "S")); // 5 nós
|
||||
|
||||
// Rotas de E3 (entrada Sul) - ordenadas por comprimento
|
||||
e3Routes.add(Arrays.asList("Cr3", "S")); // 2 nós (mais curta!)
|
||||
e3Routes.add(Arrays.asList("Cr3", "Cr2", "Cr5", "S")); // 4 nós
|
||||
e3Routes.add(Arrays.asList("Cr3", "Cr2", "Cr1", "Cr4", "Cr5", "S")); // 6 nós
|
||||
}
|
||||
|
||||
@Override
|
||||
public List<String> selectRoute(String entryPoint, Map<String, Integer> queueSizes) {
|
||||
// Ignora queueSizes - política baseada apenas no comprimento do caminho
|
||||
|
||||
List<List<String>> availableRoutes = getRoutesForEntryPoint(entryPoint);
|
||||
|
||||
// Retorna a rota mais curta (primeira da lista)
|
||||
List<String> shortestRoute = availableRoutes.get(0);
|
||||
|
||||
return new ArrayList<>(shortestRoute);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Obtém as rotas disponíveis para um ponto de entrada.
|
||||
*
|
||||
* @param entryPoint ponto de entrada (E1, E2 ou E3)
|
||||
* @return lista de rotas ordenadas por comprimento
|
||||
*/
|
||||
private List<List<String>> getRoutesForEntryPoint(String entryPoint) {
|
||||
switch (entryPoint.toUpperCase()) {
|
||||
case "E1":
|
||||
return e1Routes;
|
||||
case "E2":
|
||||
return e2Routes;
|
||||
case "E3":
|
||||
return e3Routes;
|
||||
default:
|
||||
System.err.printf("Unknown entry point: %s, defaulting to E1%n", entryPoint);
|
||||
return e1Routes;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -1,26 +1,25 @@
|
||||
package sd.serialization;
|
||||
|
||||
import java.nio.charset.StandardCharsets;
|
||||
|
||||
import com.google.gson.Gson;
|
||||
import com.google.gson.GsonBuilder;
|
||||
import com.google.gson.JsonSyntaxException;
|
||||
|
||||
import java.nio.charset.StandardCharsets;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* JSON-based implementation of {@link MessageSerializer} using Google's Gson library.
|
||||
*
|
||||
* This serializer converts objects to JSON format for transmission, providing:
|
||||
* - Human-readable message format (easy debugging)
|
||||
* - Cross-platform compatibility
|
||||
* - Smaller message sizes compared to Java native serialization
|
||||
* - Better security (no code execution during deserialization)
|
||||
*
|
||||
* The serializer is configured with pretty printing disabled by default for
|
||||
* production use, but can be enabled for debugging purposes.
|
||||
*
|
||||
* Thread-safety: This class is thread-safe as Gson instances are thread-safe.
|
||||
*
|
||||
* @see MessageSerializer
|
||||
* Implementação baseada em JSON da estratégia {@link MessageSerializer}, utilizando a biblioteca Gson.
|
||||
* <p>
|
||||
* Este serializador converte objetos Java para o formato de texto JSON antes da transmissão.
|
||||
* Oferece várias vantagens técnicas sobre a serialização nativa do Java:
|
||||
* <ul>
|
||||
* <li><b>Legibilidade:</b> O formato de texto facilita a depuração (sniffing de rede) sem ferramentas especializadas.</li>
|
||||
* <li><b>Interoperabilidade:</b> Permite futura integração com componentes não-Java (ex: Dashboards web em JS).</li>
|
||||
* <li><b>Segurança:</b> Reduz a superfície de ataque para execução remota de código (RCE), pois não desserializa classes arbitrárias, apenas dados.</li>
|
||||
* </ul>
|
||||
* <p>
|
||||
* <b>Thread-Safety:</b> A instância interna do {@code Gson} é imutável e thread-safe, permitindo
|
||||
* que este serializador seja partilhado entre múltiplas threads (ex: no pool do DashboardServer).
|
||||
* * @see MessageSerializer
|
||||
*/
|
||||
public class JsonMessageSerializer implements MessageSerializer {
|
||||
|
||||
@@ -28,16 +27,16 @@ public class JsonMessageSerializer implements MessageSerializer {
|
||||
private final boolean prettyPrint;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Creates a new JSON serializer with default configuration (no pretty printing).
|
||||
* Cria um novo serializador JSON com configuração otimizada para produção (compacto).
|
||||
*/
|
||||
public JsonMessageSerializer() {
|
||||
this(false);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Creates a new JSON serializer with optional pretty printing.
|
||||
*
|
||||
* @param prettyPrint If true, JSON output will be formatted with indentation
|
||||
* Cria um novo serializador JSON com formatação opcional.
|
||||
* * @param prettyPrint Se {@code true}, o JSON gerado incluirá indentação e quebras de linha.
|
||||
* Útil para debug, mas aumenta significativamente o tamanho do payload.
|
||||
*/
|
||||
public JsonMessageSerializer(boolean prettyPrint) {
|
||||
this.prettyPrint = prettyPrint;
|
||||
@@ -53,6 +52,13 @@ public class JsonMessageSerializer implements MessageSerializer {
|
||||
this.gson = builder.create();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Converte um objeto em memória para um array de bytes JSON (UTF-8).
|
||||
*
|
||||
* @param object O objeto a ser serializado.
|
||||
* @return O payload em bytes pronto para transmissão TCP.
|
||||
* @throws SerializationException Se o objeto não for compatível com JSON ou ocorrer erro de encoding.
|
||||
*/
|
||||
@Override
|
||||
public byte[] serialize(Object object) throws SerializationException {
|
||||
if (object == null) {
|
||||
@@ -68,6 +74,16 @@ public class JsonMessageSerializer implements MessageSerializer {
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Reconstrói um objeto Java a partir de um array de bytes JSON.
|
||||
* <p>
|
||||
* Realiza a validação sintática do JSON e a validação de tipo baseada na classe alvo.
|
||||
*
|
||||
* @param data O array de bytes recebido da rede.
|
||||
* @param clazz A classe do objeto esperado (Type Token).
|
||||
* @return A instância do objeto reconstruído.
|
||||
* @throws SerializationException Se o JSON for malformado ou incompatível com a classe alvo.
|
||||
*/
|
||||
@Override
|
||||
public <T> T deserialize(byte[] data, Class<T> clazz) throws SerializationException {
|
||||
if (data == null) {
|
||||
@@ -95,18 +111,16 @@ public class JsonMessageSerializer implements MessageSerializer {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Returns the underlying Gson instance for advanced usage.
|
||||
*
|
||||
* @return The Gson instance
|
||||
* Retorna a instância subjacente do Gson para configurações avançadas.
|
||||
* * @return A instância Gson configurada.
|
||||
*/
|
||||
public Gson getGson() {
|
||||
return gson;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Checks if pretty printing is enabled.
|
||||
*
|
||||
* @return true if pretty printing is enabled
|
||||
* Verifica se a formatação "pretty print" está ativa.
|
||||
* * @return true se a indentação estiver habilitada.
|
||||
*/
|
||||
public boolean isPrettyPrint() {
|
||||
return prettyPrint;
|
||||
|
||||
@@ -1,47 +1,48 @@
|
||||
package sd.serialization;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Interface for serializing and deserializing objects for network transmission.
|
||||
*
|
||||
* This interface provides a common abstraction for different serialization strategies
|
||||
* allowing the system to switch between implementations without changing the communication layer.
|
||||
*
|
||||
* Implementations must ensure:
|
||||
* - Thread-safety if used in concurrent contexts
|
||||
* - Proper exception handling with meaningful error messages
|
||||
* - Preservation of object state during round-trip serialization
|
||||
*
|
||||
* @see JsonMessageSerializer
|
||||
* Interface que define o contrato para estratégias de serialização e desserialização de objetos.
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta abstração permite desacoplar a camada de transporte (Sockets TCP) da camada de
|
||||
* apresentação de dados. Ao implementar o padrão <b>Strategy</b>, o sistema ganha flexibilidade
|
||||
* para alternar entre diferentes formatos de codificação (JSON, Binário Nativo, XML, Protobuf)
|
||||
* sem necessidade de refatorização da lógica de rede.
|
||||
* <p>
|
||||
* <b>Requisitos para Implementações:</b>
|
||||
* <ul>
|
||||
* <li><b>Thread-Safety:</b> As implementações devem ser seguras para uso concorrente, dado que
|
||||
* instâncias únicas podem ser partilhadas por múltiplos <i>ClientHandlers</i>.</li>
|
||||
* <li><b>Robustez:</b> Falhas de parsing devem resultar em exceções tipificadas ({@link SerializationException}),
|
||||
* nunca em falhas silenciosas ou estados inconsistentes.</li>
|
||||
* </ul>
|
||||
* * @see JsonMessageSerializer
|
||||
*/
|
||||
public interface MessageSerializer {
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Serializes an object into a byte array for transmission.
|
||||
*
|
||||
* @param object The object to serialize (must not be null)
|
||||
* @return A byte array containing the serialized representation
|
||||
* @throws SerializationException If serialization fails
|
||||
* @throws IllegalArgumentException If object is null
|
||||
* Converte (Marshals) um objeto em memória para uma sequência de bytes para transmissão.
|
||||
* * @param object O objeto de domínio a ser serializado (não pode ser nulo).
|
||||
* @return Um array de bytes contendo a representação codificada do objeto.
|
||||
* @throws SerializationException Se ocorrer um erro durante a codificação (ex: ciclo de referências).
|
||||
* @throws IllegalArgumentException Se o objeto fornecido for nulo.
|
||||
*/
|
||||
byte[] serialize(Object object) throws SerializationException;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Deserializes a byte array back into an object of the specified type.
|
||||
*
|
||||
* @param <T> The expected type of the deserialized object
|
||||
* @param data The byte array containing serialized data (must not be null)
|
||||
* @param clazz The class of the expected object type (must not be null)
|
||||
* @return The deserialized object
|
||||
* @throws SerializationException If deserialization fails
|
||||
* @throws IllegalArgumentException If data or clazz is null
|
||||
* Reconstrói (Unmarshals) um objeto a partir de uma sequência de bytes.
|
||||
* * @param <T> O tipo genérico do objeto esperado.
|
||||
* @param data O array de bytes contendo os dados serializados (não pode ser nulo).
|
||||
* @param clazz A classe do tipo esperado para verificação e instancialização.
|
||||
* @return A instância do objeto reconstruído com o seu estado restaurado.
|
||||
* @throws SerializationException Se os dados estiverem corrompidos ou incompatíveis com a classe alvo.
|
||||
* @throws IllegalArgumentException Se os dados ou a classe forem nulos.
|
||||
*/
|
||||
<T> T deserialize(byte[] data, Class<T> clazz) throws SerializationException;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gets the name of this serialization strategy (e.g., "JSON", "Java Native").
|
||||
* Useful for logging and debugging.
|
||||
*
|
||||
* @return The serializer name
|
||||
* Obtém o identificador legível desta estratégia de serialização (ex: "JSON (Gson)", "Native").
|
||||
* Utilizado primariamente para logging, auditoria e negociação de conteúdo.
|
||||
* * @return O nome descritivo do serializador.
|
||||
*/
|
||||
String getName();
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -1,39 +1,38 @@
|
||||
package sd.serialization;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Exception thrown when serialization or deserialization operations fail.
|
||||
*
|
||||
* This exception wraps underlying errors (I/O exceptions, parsing errors, etc.)
|
||||
* and provides context about what went wrong during the serialization process.
|
||||
* Exceção verificada (Checked Exception) que sinaliza falhas no processo de transformação de dados.
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe atua como um wrapper unificador para erros ocorridos na camada de serialização,
|
||||
* abstraindo falhas de baixo nível (como erros de I/O, sintaxe JSON inválida ou incompatibilidade
|
||||
* de tipos) numa única exceção de domínio. Permite que o código cliente trate falhas de
|
||||
* protocolo de forma consistente, independentemente da implementação subjacente (Gson, Nativa, etc.).
|
||||
*/
|
||||
public class SerializationException extends Exception {
|
||||
|
||||
private static final long serialVersionUID = 1L; // Long(64bits) instead of int(32bits)
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Constructs a new serialization exception with the specified detail message.
|
||||
*
|
||||
* @param message The detail message
|
||||
* Constrói uma nova exceção de serialização com uma mensagem descritiva.
|
||||
* * @param message A mensagem detalhando o erro.
|
||||
*/
|
||||
public SerializationException(String message) {
|
||||
super(message);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Constructs a new serialization exception with the specified detail message
|
||||
* and cause.
|
||||
*
|
||||
* @param message The detail message
|
||||
* @param cause The cause of this exception
|
||||
* Constrói uma nova exceção encapsulando a causa raiz do problema.
|
||||
* Útil para preservar a stack trace original de erros de bibliotecas terceiras (ex: Gson).
|
||||
* * @param message A mensagem detalhando o erro.
|
||||
* @param cause A exceção original que causou a falha.
|
||||
*/
|
||||
public SerializationException(String message, Throwable cause) {
|
||||
super(message, cause);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Constructs a new serialization exception with the specified cause.
|
||||
*
|
||||
* @param cause The cause of this exception
|
||||
* Constrói uma nova exceção baseada apenas na causa raiz.
|
||||
* * @param cause A exceção original.
|
||||
*/
|
||||
public SerializationException(Throwable cause) {
|
||||
super(cause);
|
||||
|
||||
@@ -1,14 +1,14 @@
|
||||
package sd.serialization;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Factory for creating {@link MessageSerializer} instances.
|
||||
*
|
||||
* This factory provides a centralized way to create and configure JSON serializers
|
||||
* using Gson, making it easy to configure serialization throughout the application.
|
||||
*
|
||||
* The factory can be configured via system properties for easy deployment configuration.
|
||||
*
|
||||
* Example usage:
|
||||
* Fábrica estática (Factory Pattern) para instanciação controlada de {@link MessageSerializer}.
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe centraliza a criação de estratégias de serialização, garantindo consistência
|
||||
* de configuração em todo o sistema distribuído. Permite a injeção de configurações via
|
||||
* Propriedades de Sistema (System Properties), facilitando a alternância entre modos de
|
||||
* depuração (Pretty Print) e produção (Compacto) sem recompilação.
|
||||
* <p>
|
||||
* <b>Exemplo de Uso:</b>
|
||||
* <pre>
|
||||
* MessageSerializer serializer = SerializerFactory.createDefault();
|
||||
* byte[] data = serializer.serialize(myObject);
|
||||
@@ -17,28 +17,27 @@ package sd.serialization;
|
||||
public class SerializerFactory {
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* System property key for enabling pretty-print in JSON serialization.
|
||||
* Set to "true" for debugging, "false" for production.
|
||||
* Chave da propriedade de sistema para ativar a formatação JSON legível (Pretty Print).
|
||||
* Defina {@code -Dsd.serialization.json.prettyPrint=true} na JVM para ativar.
|
||||
*/
|
||||
public static final String JSON_PRETTY_PRINT_PROPERTY = "sd.serialization.json.prettyPrint";
|
||||
|
||||
// Default configuration
|
||||
// Default configuration (Production-ready)
|
||||
private static final boolean DEFAULT_JSON_PRETTY_PRINT = false;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Private constructor to prevent instantiation.
|
||||
* Construtor privado para prevenir instanciação acidental desta classe utilitária.
|
||||
*/
|
||||
private SerializerFactory() {
|
||||
throw new UnsupportedOperationException("Factory class cannot be instantiated");
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Creates a JSON serializer based on system configuration.
|
||||
*
|
||||
* Pretty-print is determined by checking the system property
|
||||
* {@value #JSON_PRETTY_PRINT_PROPERTY}. If not set, defaults to false.
|
||||
*
|
||||
* @return A configured JsonMessageSerializer instance
|
||||
* Cria um serializador JSON configurado dinamicamente pelo ambiente.
|
||||
* <p>
|
||||
* Verifica a propriedade de sistema {@value #JSON_PRETTY_PRINT_PROPERTY}.
|
||||
* Se não definida, assume o padrão de produção (falso/compacto).
|
||||
* * @return Uma instância configurada de {@link JsonMessageSerializer}.
|
||||
*/
|
||||
public static MessageSerializer createDefault() {
|
||||
boolean prettyPrint = Boolean.getBoolean(JSON_PRETTY_PRINT_PROPERTY);
|
||||
@@ -46,19 +45,18 @@ public class SerializerFactory {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Creates a JSON serializer with default configuration (no pretty printing).
|
||||
*
|
||||
* @return A JsonMessageSerializer instance
|
||||
* Cria um serializador JSON com configuração padrão otimizada (sem indentação).
|
||||
* Ideal para ambientes de produção onde a largura de banda é prioritária.
|
||||
* * @return Uma instância compacta de {@link JsonMessageSerializer}.
|
||||
*/
|
||||
public static MessageSerializer createSerializer() {
|
||||
return createSerializer(DEFAULT_JSON_PRETTY_PRINT);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Creates a JSON serializer with specified pretty-print setting.
|
||||
*
|
||||
* @param prettyPrint Whether to enable pretty printing
|
||||
* @return A JsonMessageSerializer instance
|
||||
* Cria um serializador JSON com configuração explícita de formatação.
|
||||
* * @param prettyPrint {@code true} para ativar indentação (Debug), {@code false} para compacto.
|
||||
* @return Uma instância personalizada de {@link JsonMessageSerializer}.
|
||||
*/
|
||||
public static MessageSerializer createSerializer(boolean prettyPrint) {
|
||||
return new JsonMessageSerializer(prettyPrint);
|
||||
|
||||
@@ -3,82 +3,88 @@ package sd.util;
|
||||
import java.util.Random;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Utilitário para gerar valores aleatórios usados na simulação.
|
||||
*
|
||||
* <p>Fornece métodos estáticos para:</p>
|
||||
* Utilitário central de geração estocástica para a simulação.
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe fornece primitivas para geração de números pseudo-aleatórios, abstraindo
|
||||
* a complexidade de distribuições estatísticas.
|
||||
* <p>
|
||||
* <b>Funcionalidades Principais:</b>
|
||||
* <ul>
|
||||
* <li>Gerar intervalos exponencialmente distribuídos (processos de Poisson)</li>
|
||||
* <li>Gerar inteiros e doubles aleatórios num intervalo</li>
|
||||
* <li>Tomar decisões baseadas em probabilidade</li>
|
||||
* <li>Escolher elementos aleatórios de um array</li>
|
||||
* <li><b>Modelagem de Poisson:</b> Geração de tempos entre chegadas usando distribuição exponencial inversa.</li>
|
||||
* <li><b>Amostragem Uniforme:</b> Geração de inteiros e doubles em intervalos fechados/abertos.</li>
|
||||
* <li><b>Decisão Probabilística:</b> Avaliação de eventos booleanos baseados em pesos (Bernoulli trials).</li>
|
||||
* <li><b>Determinismo:</b> Suporte a sementes (seeds) manuais para reprodutibilidade exata de cenários de teste.</li>
|
||||
* </ul>
|
||||
*
|
||||
* <p>Usa uma única instância estática de {@link Random}.</p>
|
||||
*/
|
||||
public class RandomGenerator {
|
||||
|
||||
/** Instância partilhada de Random para toda a simulação */
|
||||
/** * Instância singleton estática do gerador PRNG (Pseudo-Random Number Generator).
|
||||
* Thread-safe (java.util.Random é sincronizado), embora possa haver contenção em alta concorrência.
|
||||
*/
|
||||
private static final Random random = new Random();
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Retorna um intervalo de tempo que segue uma distribuição exponencial.
|
||||
* Gera um intervalo de tempo seguindo uma Distribuição Exponencial.
|
||||
* <p>
|
||||
* Este método implementa o algoritmo de <i>Inverse Transform Sampling</i> para simular
|
||||
* um Processo de Poisson homogêneo. É fundamental para modelar a chegada natural de
|
||||
* veículos, onde eventos independentes ocorrem a uma taxa média constante.
|
||||
* <p>
|
||||
* <b>Fórmula Matemática:</b> {@code T = -ln(1 - U) / λ}
|
||||
* <br>Onde:
|
||||
* <ul>
|
||||
* <li>{@code U}: Variável aleatória uniforme no intervalo [0, 1).</li>
|
||||
* <li>{@code λ (lambda)}: Taxa média de eventos por unidade de tempo (ex: veículos/segundo).</li>
|
||||
* </ul>
|
||||
*
|
||||
* <p>Componente essencial para modelar processos de Poisson, onde os
|
||||
* tempos entre chegadas seguem uma distribuição exponencial.</p>
|
||||
*
|
||||
* <p>Fórmula: {@code Time = -ln(1 - U) / λ}<br>
|
||||
* onde U é um número aleatório uniforme [0, 1) e λ (lambda) é a taxa média de chegada.</p>
|
||||
*
|
||||
* @param lambda taxa média de chegada λ (ex: 0.5 veículos por segundo)
|
||||
* @return intervalo de tempo (segundos) até à próxima chegada
|
||||
* @param lambda A taxa média de chegada (λ > 0).
|
||||
* @return O intervalo de tempo (delta t) até o próximo evento, em segundos.
|
||||
*/
|
||||
public static double generateExponentialInterval(double lambda) {
|
||||
return Math.log(1 - random.nextDouble()) / -lambda;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Retorna um inteiro aleatório entre {@code min} e {@code max}, inclusive.
|
||||
* Gera um número inteiro uniformemente distribuído no intervalo fechado {@code [min, max]}.
|
||||
*
|
||||
* @param min valor mínimo possível
|
||||
* @param max valor máximo possível
|
||||
* @return inteiro aleatório no intervalo [min, max]
|
||||
* @param min Limite inferior (inclusivo).
|
||||
* @param max Limite superior (inclusivo).
|
||||
* @return Um inteiro aleatório I tal que {@code min <= I <= max}.
|
||||
*/
|
||||
public static int generateRandomInt(int min, int max) {
|
||||
return random.nextInt(max - min + 1) + min;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Retorna um double aleatório entre {@code min} (inclusive) e {@code max} (exclusivo).
|
||||
* Gera um número de ponto flutuante uniformemente distribuído no intervalo semi-aberto {@code [min, max)}.
|
||||
*
|
||||
* @param min valor mínimo possível
|
||||
* @param max valor máximo possível
|
||||
* @return double aleatório no intervalo [min, max)
|
||||
* @param min Limite inferior (inclusivo).
|
||||
* @param max Limite superior (exclusivo).
|
||||
* @return Um double aleatório D tal que {@code min <= D < max}.
|
||||
*/
|
||||
public static double generateRandomDouble(double min, double max) {
|
||||
return min + (max - min) * random.nextDouble();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Retorna {@code true} com uma dada probabilidade.
|
||||
* Realiza um teste de Bernoulli (Sim/Não) com uma probabilidade de sucesso especificada.
|
||||
* <p>
|
||||
* Utilizado para decisões de ramificação estocástica (ex: "Este veículo é um camião?").
|
||||
*
|
||||
* <p>Útil para tomar decisões ponderadas. Por exemplo,
|
||||
* {@code occursWithProbability(0.3)} retorna {@code true}
|
||||
* aproximadamente 30% das vezes.</p>
|
||||
*
|
||||
* @param probability valor entre 0.0 (nunca) e 1.0 (sempre)
|
||||
* @return {@code true} ou {@code false}, baseado na probabilidade
|
||||
* @param probability A probabilidade de retorno {@code true} (0.0 a 1.0).
|
||||
* @return {@code true} se o evento ocorrer, {@code false} caso contrário.
|
||||
*/
|
||||
public static boolean occursWithProbability(double probability) {
|
||||
return random.nextDouble() < probability;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Escolhe um elemento aleatório do array fornecido.
|
||||
* Seleciona aleatoriamente um elemento de um array genérico (Amostragem Uniforme Discreta).
|
||||
*
|
||||
* @param <T> tipo genérico do array
|
||||
* @param array array de onde escolher
|
||||
* @return elemento selecionado aleatoriamente
|
||||
* @throws IllegalArgumentException se o array for null ou vazio
|
||||
* @param <T> O tipo dos elementos no array.
|
||||
* @param array A população de onde escolher.
|
||||
* @return O elemento selecionado.
|
||||
* @throws IllegalArgumentException Se o array for nulo ou vazio.
|
||||
*/
|
||||
public static <T> T chooseRandom(T[] array) {
|
||||
if (array == null || array.length == 0) {
|
||||
@@ -88,13 +94,13 @@ public class RandomGenerator {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Define a seed do gerador de números aleatórios partilhado.
|
||||
* Reinicializa a semente (seed) do gerador global.
|
||||
* <p>
|
||||
* <b>Importância Crítica:</b> Permite tornar a simulação determinística. Ao fixar a seed,
|
||||
* a sequência de números "aleatórios" gerada será idêntica em execuções subsequentes,
|
||||
* facilitando a depuração de race conditions ou lógica complexa.
|
||||
*
|
||||
* <p>Extremamente útil para debugging e testes, pois permite executar
|
||||
* a simulação múltiplas vezes com a mesma sequência de eventos "aleatórios",
|
||||
* tornando os resultados reproduzíveis.</p>
|
||||
*
|
||||
* @param seed seed a usar
|
||||
* @param seed O valor da semente inicial (ex: timestamp ou constante).
|
||||
*/
|
||||
public static void setSeed(long seed) {
|
||||
random.setSeed(seed);
|
||||
|
||||
@@ -1,97 +1,66 @@
|
||||
package sd.util;
|
||||
|
||||
import java.util.ArrayList;
|
||||
import java.util.Arrays;
|
||||
import java.util.List;
|
||||
import java.util.Map;
|
||||
|
||||
import sd.config.SimulationConfig;
|
||||
import sd.model.Vehicle;
|
||||
import sd.model.VehicleType;
|
||||
import sd.routing.RouteSelector;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gera veículos para a simulação.
|
||||
*
|
||||
* <p>Esta classe é responsável por duas tarefas principais:</p>
|
||||
* Motor de injeção de carga (Load Injector) para a simulação de tráfego.
|
||||
* <p>
|
||||
* Esta classe atua como uma fábrica estocástica de veículos, sendo responsável por:
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li>Determinar <em>quando</em> o próximo veículo deve chegar, baseado no
|
||||
* modelo de chegada (POISSON ou FIXED) da {@link SimulationConfig}</li>
|
||||
* <li>Criar um novo objeto {@link Vehicle} com tipo e rota selecionados aleatoriamente</li>
|
||||
* <li><b>Modelagem Temporal:</b> Determinar os instantes de chegada (Inter-arrival times)
|
||||
* usando processos de Poisson (estocástico) ou intervalos determinísticos.</li>
|
||||
* <li><b>Caracterização da Entidade:</b> Atribuir tipos de veículo (Bike, Light, Heavy)
|
||||
* baseado numa Distribuição de Probabilidade Cumulativa (CDF).</li>
|
||||
* <li><b>Inicialização Espacial:</b> Distribuir a carga uniformemente entre os pontos de entrada (E1-E3).</li>
|
||||
* <li><b>Atribuição de Rota:</b> Delegar a escolha do percurso à estratégia {@link RouteSelector} ativa.</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
*
|
||||
* <p>As rotas são predefinidas e organizadas por ponto de entrada (E1, E2, E3).</p>
|
||||
*/
|
||||
public class VehicleGenerator {
|
||||
|
||||
private final SimulationConfig config;
|
||||
private final String arrivalModel;
|
||||
/** Lambda (λ) para modelo POISSON */
|
||||
|
||||
/** Parâmetro Lambda (λ) para a distribuição de Poisson (taxa de chegada). */
|
||||
private final double arrivalRate;
|
||||
/** Intervalo para modelo FIXED */
|
||||
|
||||
/** Intervalo determinístico para geração constante (modo debug/teste). */
|
||||
private final double fixedInterval;
|
||||
|
||||
/** Rotas possíveis a partir do ponto de entrada E1 */
|
||||
private final List<RouteWithProbability> e1Routes;
|
||||
/** Rotas possíveis a partir do ponto de entrada E2 */
|
||||
private final List<RouteWithProbability> e2Routes;
|
||||
/** Rotas possíveis a partir do ponto de entrada E3 */
|
||||
private final List<RouteWithProbability> e3Routes;
|
||||
/** * Estratégia de roteamento atual.
|
||||
* Não é final para permitir Hot-Swapping durante a execução.
|
||||
*/
|
||||
private RouteSelector routeSelector;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Cria um novo gerador de veículos.
|
||||
* Lê a configuração necessária e inicializa as rotas predefinidas.
|
||||
* Inicializa o gerador com as configurações de simulação e estratégia de roteamento.
|
||||
*
|
||||
* @param config objeto de {@link SimulationConfig}
|
||||
* @param config A configuração global contendo as taxas e probabilidades.
|
||||
* @param routeSelector A estratégia inicial de seleção de rotas.
|
||||
*/
|
||||
public VehicleGenerator(SimulationConfig config) {
|
||||
public VehicleGenerator(SimulationConfig config, RouteSelector routeSelector) {
|
||||
this.config = config;
|
||||
this.routeSelector = routeSelector;
|
||||
|
||||
// Cache configuration values for performance
|
||||
// Cache de valores de configuração para evitar lookups repetitivos em hot-path
|
||||
this.arrivalModel = config.getArrivalModel();
|
||||
this.arrivalRate = config.getArrivalRate();
|
||||
this.fixedInterval = config.getFixedArrivalInterval();
|
||||
|
||||
// Initialize route lists
|
||||
this.e1Routes = new ArrayList<>();
|
||||
this.e2Routes = new ArrayList<>();
|
||||
this.e3Routes = new ArrayList<>();
|
||||
initializePossibleRoutes();
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Define todas as rotas possíveis que os veículos podem tomar.
|
||||
* As rotas são organizadas por ponto de entrada (E1, E2, E3).
|
||||
* Cada rota tem uma probabilidade que determina a frequência com que é escolhida.
|
||||
*/
|
||||
private void initializePossibleRoutes() {
|
||||
e1Routes.add(new RouteWithProbability(
|
||||
Arrays.asList("Cr1", "Cr4", "Cr5", "S"), 0.34));
|
||||
e1Routes.add(new RouteWithProbability(
|
||||
Arrays.asList("Cr1", "Cr2", "Cr5", "S"), 0.33));
|
||||
e1Routes.add(new RouteWithProbability(
|
||||
Arrays.asList("Cr1", "Cr2", "Cr3", "S"), 0.33));
|
||||
|
||||
e2Routes.add(new RouteWithProbability(
|
||||
Arrays.asList("Cr2", "Cr5", "S"), 0.34));
|
||||
e2Routes.add(new RouteWithProbability(
|
||||
Arrays.asList("Cr2", "Cr3", "S"), 0.33));
|
||||
e2Routes.add(new RouteWithProbability(
|
||||
Arrays.asList("Cr2", "Cr1", "Cr4", "Cr5", "S"), 0.33));
|
||||
|
||||
e3Routes.add(new RouteWithProbability(
|
||||
Arrays.asList("Cr3", "S"), 0.34));
|
||||
e3Routes.add(new RouteWithProbability(
|
||||
Arrays.asList("Cr3", "Cr2", "Cr5", "S"), 0.33));
|
||||
e3Routes.add(new RouteWithProbability(
|
||||
Arrays.asList("Cr3", "Cr2", "Cr1", "Cr4", "Cr5", "S"), 0.33));
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Calcula o tempo <em>absoluto</em> da próxima chegada de veículo
|
||||
* baseado no modelo configurado.
|
||||
*
|
||||
* @param currentTime tempo atual da simulação, usado como base
|
||||
* @return tempo absoluto (ex: {@code currentTime + intervalo})
|
||||
* em que o próximo veículo deve ser gerado
|
||||
* Calcula o timestamp absoluto para a próxima injeção de veículo.
|
||||
* <p>
|
||||
* Se o modelo for "POISSON", utiliza a técnica de <i>Inverse Transform Sampling</i>
|
||||
* (via {@link RandomGenerator}) para gerar intervalos exponencialmente distribuídos,
|
||||
* simulando a aleatoriedade natural do tráfego.
|
||||
* * @param currentTime O tempo atual da simulação (base de cálculo).
|
||||
* @return O instante futuro (t + delta) para agendamento do evento de geração.
|
||||
*/
|
||||
public double getNextArrivalTime(double currentTime) {
|
||||
if ("POISSON".equalsIgnoreCase(arrivalModel)) {
|
||||
@@ -103,38 +72,35 @@ public class VehicleGenerator {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Gera um novo objeto {@link Vehicle}.
|
||||
*
|
||||
* <p>Passos executados:</p>
|
||||
* Instancia (Spawn) um novo veículo configurado e roteado.
|
||||
* <p>
|
||||
* O processo de criação segue um pipeline:
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li>Seleciona um {@link VehicleType} aleatório baseado em probabilidades</li>
|
||||
* <li>Seleciona uma rota aleatória (ponto de entrada + caminho)</li>
|
||||
* <li>Seleção de Tipo (Roda da Fortuna / CDF).</li>
|
||||
* <li>Seleção de Entrada (Uniforme).</li>
|
||||
* <li>Cálculo de Rota (Delegado ao Strategy).</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
*
|
||||
* @param vehicleId identificador único do novo veículo (ex: "V123")
|
||||
* @param entryTime tempo de simulação em que o veículo é criado
|
||||
* @return novo objeto {@link Vehicle} configurado
|
||||
* @param vehicleId O identificador único sequencial (ex: "V104").
|
||||
* @param entryTime O timestamp de criação.
|
||||
* @param queueSizes Snapshot atual das filas (usado apenas por estratégias dinâmicas como LEAST_CONGESTED).
|
||||
* @return A entidade {@link Vehicle} pronta para inserção na malha.
|
||||
*/
|
||||
public Vehicle generateVehicle(String vehicleId, double entryTime) {
|
||||
public Vehicle generateVehicle(String vehicleId, double entryTime, Map<String, Integer> queueSizes) {
|
||||
VehicleType type = selectVehicleType();
|
||||
List<String> route = selectRandomRoute();
|
||||
String entryPoint = selectRandomEntryPoint();
|
||||
List<String> route = routeSelector.selectRoute(entryPoint, queueSizes);
|
||||
|
||||
return new Vehicle(vehicleId, type, entryTime, route);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Seleciona um {@link VehicleType} (BIKE, LIGHT, HEAVY) baseado nas
|
||||
* probabilidades definidas na {@link SimulationConfig}.
|
||||
* Seleciona o tipo de veículo usando Amostragem por Probabilidade Cumulativa.
|
||||
* <p>
|
||||
* Normaliza as probabilidades configuradas e mapeia um número aleatório [0, 1)
|
||||
* para o intervalo correspondente ao tipo de veículo.
|
||||
*
|
||||
* <p>Usa técnica de "probabilidade cumulativa":</p>
|
||||
* <ol>
|
||||
* <li>Obtém número aleatório {@code rand} de [0, 1)</li>
|
||||
* <li>Se {@code rand < P(Bike)}, retorna BIKE</li>
|
||||
* <li>Senão se {@code rand < P(Bike) + P(Light)}, retorna LIGHT</li>
|
||||
* <li>Caso contrário, retorna HEAVY</li>
|
||||
* </ol>
|
||||
*
|
||||
* @return tipo de veículo selecionado
|
||||
* @return O tipo enumerado {@link VehicleType} selecionado.
|
||||
*/
|
||||
private VehicleType selectVehicleType() {
|
||||
double bikeProbability = config.getBikeVehicleProbability();
|
||||
@@ -142,7 +108,9 @@ public class VehicleGenerator {
|
||||
double heavyProbability = config.getHeavyVehicleProbability();
|
||||
|
||||
double total = bikeProbability + lightProbability + heavyProbability;
|
||||
if (total == 0) return VehicleType.LIGHT; // Avoid division by zero
|
||||
if (total == 0) return VehicleType.LIGHT; // Fallback de segurança
|
||||
|
||||
// Normalização
|
||||
bikeProbability /= total;
|
||||
lightProbability /= total;
|
||||
|
||||
@@ -158,73 +126,42 @@ public class VehicleGenerator {
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Selects a random route for a new vehicle.
|
||||
* This is a two-step process:
|
||||
* 1. Randomly select an entry point (E1, E2, or E3) with equal probability.
|
||||
* 2. From the chosen entry point's list of routes, select one
|
||||
* based on their defined probabilities (using cumulative probability).
|
||||
* Seleciona um ponto de injeção na borda da rede (Edge Node).
|
||||
* Distribuição Uniforme: ~33.3% para cada entrada (E1, E2, E3).
|
||||
*
|
||||
* @return A {@link List} of strings representing the chosen route (e.g., ["Cr1", "Cr4", "S"]).
|
||||
* @return O ID da interseção de entrada.
|
||||
*/
|
||||
private List<String> selectRandomRoute() {
|
||||
// Step 1: Randomly select an entry point (E1, E2, or E3)
|
||||
double entryRandom = Math.random();
|
||||
List<RouteWithProbability> selectedRoutes;
|
||||
private String selectRandomEntryPoint() {
|
||||
double rand = Math.random();
|
||||
|
||||
if (entryRandom < 0.333) {
|
||||
selectedRoutes = e1Routes;
|
||||
} else if (entryRandom < 0.666) {
|
||||
selectedRoutes = e2Routes;
|
||||
if (rand < 0.333) {
|
||||
return "E1";
|
||||
} else if (rand < 0.666) {
|
||||
return "E2";
|
||||
} else {
|
||||
selectedRoutes = e3Routes;
|
||||
return "E3";
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Step 2: Select a route from the chosen list based on cumulative probabilities
|
||||
double routeRand = Math.random();
|
||||
double cumulative = 0.0;
|
||||
|
||||
for (RouteWithProbability routeWithProb : selectedRoutes) {
|
||||
cumulative += routeWithProb.probability;
|
||||
if (routeRand <= cumulative) {
|
||||
// Return a *copy* of the route to prevent modification
|
||||
return new ArrayList<>(routeWithProb.route);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Fallback: This should only be reached if probabilities don't sum to 1
|
||||
// (due to floating point errors)
|
||||
return new ArrayList<>(selectedRoutes.get(0).route);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* @return A string providing information about the generator's configuration.
|
||||
* Atualiza a estratégia de roteamento em tempo de execução (Hot-Swap).
|
||||
* <p>
|
||||
* Permite que o Coordenador altere o comportamento da frota (ex: de RANDOM para SHORTEST_PATH)
|
||||
* sem necessidade de reiniciar a simulação.
|
||||
* * @param newRouteSelector A nova implementação de estratégia a utilizar.
|
||||
*/
|
||||
public void setRouteSelector(RouteSelector newRouteSelector) {
|
||||
this.routeSelector = newRouteSelector;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Retorna uma representação textual do estado interno do gerador.
|
||||
* Útil para logs de auditoria e debugging.
|
||||
*/
|
||||
public String getInfo() {
|
||||
int totalRoutes = e1Routes.size() + e2Routes.size() + e3Routes.size();
|
||||
return String.format(
|
||||
"VehicleGenerator{model=%s, rate=%.2f, interval=%.2f, routes=%d (E1:%d, E2:%d, E3:%d)}",
|
||||
arrivalModel, arrivalRate, fixedInterval, totalRoutes,
|
||||
e1Routes.size(), e2Routes.size(), e3Routes.size()
|
||||
"VehicleGenerator{model=%s, rate=%.2f, interval=%.2f, routeSelector=%s}",
|
||||
arrivalModel, arrivalRate, fixedInterval, routeSelector.getClass().getSimpleName()
|
||||
);
|
||||
}
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* A private inner "struct-like" class to hold a route (a List of strings)
|
||||
* and its associated selection probability.
|
||||
*/
|
||||
private static class RouteWithProbability {
|
||||
final List<String> route;
|
||||
final double probability;
|
||||
|
||||
/**
|
||||
* Constructs a new RouteWithProbability pair.
|
||||
* @param route The list of intersection IDs.
|
||||
* @param probability The probability (0.0 to 1.0) of this route
|
||||
* being chosen *from its entry group*.
|
||||
*/
|
||||
RouteWithProbability(List<String> route, double probability) {
|
||||
this.route = route;
|
||||
this.probability = probability;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
@@ -1,6 +1,6 @@
|
||||
/* Global Styles */
|
||||
.root {
|
||||
-fx-background-color: #f4f7f6;
|
||||
-fx-background-color: #2b2b2b;
|
||||
-fx-font-family: 'Segoe UI', sans-serif;
|
||||
}
|
||||
|
||||
@@ -63,24 +63,24 @@
|
||||
|
||||
/* Cards / Panels */
|
||||
.card {
|
||||
-fx-background-color: white;
|
||||
-fx-background-color: #1e1e1e;
|
||||
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|
||||
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|
||||
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|
||||
-fx-padding: 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
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|
||||
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
||||
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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@@ -90,43 +90,48 @@
|
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/* Statistics Grid */
|
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|
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|
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|
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|
||||
|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
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|
||||
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|
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|
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|
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|
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|
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|
||||
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|
||||
|
||||
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|
||||
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|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
@@ -27,7 +27,7 @@
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"id": "Cr4",
|
||||
"lights": ["East", "West"],
|
||||
"lights": ["East", "North"],
|
||||
"routes": {
|
||||
"Cr1": "North",
|
||||
"Cr5": "East"
|
||||
|
||||
@@ -1,13 +1,4 @@
|
||||
# =========================================================
|
||||
# Traffic Simulation Configuration - HIGH LOAD SCENARIO
|
||||
# ---------------------------------------------------------
|
||||
# High traffic scenario for testing system under heavy load.
|
||||
# Expected: Significant congestion, large queues, system stress test
|
||||
# =========================================================
|
||||
|
||||
# === NETWORK CONFIGURATION ===
|
||||
|
||||
# Intersections (each with its host and port)
|
||||
# Configuração de rede
|
||||
intersection.Cr1.host=localhost
|
||||
intersection.Cr1.port=8001
|
||||
intersection.Cr2.host=localhost
|
||||
@@ -19,99 +10,66 @@ intersection.Cr4.port=8004
|
||||
intersection.Cr5.host=localhost
|
||||
intersection.Cr5.port=8005
|
||||
|
||||
# Exit node
|
||||
exit.host=localhost
|
||||
exit.port=9001
|
||||
|
||||
# Dashboard server
|
||||
dashboard.host=localhost
|
||||
dashboard.port=9000
|
||||
|
||||
|
||||
# === SIMULATION CONFIGURATION ===
|
||||
|
||||
# Total duration in seconds (1800 = 30 minutes)
|
||||
# Configuração da simulação
|
||||
# Cenário de carga alta - tráfego pesado, teste de stress do sistema
|
||||
simulation.duration=1800
|
||||
|
||||
# Vehicle arrival model: FIXED or POISSON
|
||||
simulation.arrival.model=POISSON
|
||||
|
||||
# λ (lambda): HIGH LOAD = 1.0 vehicle per second (60 vehicles/minute, 3600 vehicles/hour)
|
||||
# This is 2x medium load - tests system capacity limits
|
||||
simulation.arrival.rate=1.0
|
||||
simulation.arrival.fixed.interval=2.0
|
||||
simulation.routing.policy=LEAST_CONGESTED
|
||||
|
||||
# Fixed interval between arrivals (only used if model=FIXED)
|
||||
simulation.arrival.fixed.interval=1.0
|
||||
# Tempos dos semáforos (tempos realistas do mundo real, sem fase amarela)
|
||||
# Cruzamento 1 - ponto de entrada, verde mais longo
|
||||
trafficlight.Cr1.South.green=45.0
|
||||
trafficlight.Cr1.South.red=45.0
|
||||
trafficlight.Cr1.East.green=45.0
|
||||
trafficlight.Cr1.East.red=45.0
|
||||
|
||||
# Cruzamento 2 - hub principal, gargalo crítico, tempos máximos de verde
|
||||
trafficlight.Cr2.South.green=50.0
|
||||
trafficlight.Cr2.South.red=50.0
|
||||
trafficlight.Cr2.East.green=60.0
|
||||
trafficlight.Cr2.East.red=40.0
|
||||
trafficlight.Cr2.West.green=50.0
|
||||
trafficlight.Cr2.West.red=50.0
|
||||
|
||||
# === TRAFFIC LIGHT TIMINGS ===
|
||||
# Format: trafficlight.<intersection>.<direction>.<state>=<seconds>
|
||||
# Aggressive timings to maximize throughput under high load
|
||||
# Cruzamento 3 - caminho para a saída
|
||||
trafficlight.Cr3.South.green=40.0
|
||||
trafficlight.Cr3.South.red=45.0
|
||||
trafficlight.Cr3.West.green=45.0
|
||||
trafficlight.Cr3.West.red=40.0
|
||||
|
||||
# Intersection 1 (Entry point - longer greens to prevent early backup)
|
||||
trafficlight.Cr1.South.green=60.0
|
||||
trafficlight.Cr1.South.red=3.0
|
||||
trafficlight.Cr1.East.green=60.0
|
||||
trafficlight.Cr1.East.red=3.0
|
||||
# Cruzamento 4
|
||||
trafficlight.Cr4.East.green=45.0
|
||||
trafficlight.Cr4.East.red=45.0
|
||||
trafficlight.Cr4.North.green=45.0
|
||||
trafficlight.Cr4.North.red=45.0
|
||||
|
||||
# Intersection 2 (Main hub - CRITICAL BOTTLENECK, maximum green times)
|
||||
# This is the most critical intersection - all routes converge here
|
||||
trafficlight.Cr2.South.green=70.0
|
||||
trafficlight.Cr2.South.red=3.0
|
||||
trafficlight.Cr2.East.green=80.0
|
||||
trafficlight.Cr2.East.red=3.0
|
||||
trafficlight.Cr2.West.green=70.0
|
||||
trafficlight.Cr2.West.red=3.0
|
||||
|
||||
# Intersection 3 (Path to exit - maximize East throughput to exit)
|
||||
trafficlight.Cr3.South.green=50.0
|
||||
trafficlight.Cr3.South.red=3.0
|
||||
trafficlight.Cr3.West.green=40.0
|
||||
trafficlight.Cr3.West.red=3.0
|
||||
|
||||
# Intersection 4 (High throughput needed toward Cr5)
|
||||
trafficlight.Cr4.East.green=70.0
|
||||
trafficlight.Cr4.East.red=3.0
|
||||
|
||||
# Intersection 5 (Near exit - MAJOR BOTTLENECK, longest green time)
|
||||
# All routes funnel through here before exit
|
||||
# Cruzamento 5 - perto da saída, gargalo principal
|
||||
trafficlight.Cr5.East.green=90.0
|
||||
trafficlight.Cr5.East.red=3.0
|
||||
trafficlight.Cr5.West.green=70.0
|
||||
trafficlight.Cr5.West.red=3.0
|
||||
trafficlight.Cr5.North.green=70.0
|
||||
trafficlight.Cr5.North.red=3.0
|
||||
|
||||
|
||||
# === VEHICLE CONFIGURATION ===
|
||||
# Probability distribution for vehicle types (must sum to 1.0)
|
||||
# Configuração de veículos
|
||||
vehicle.probability.bike=0.2
|
||||
vehicle.probability.light=0.6
|
||||
vehicle.probability.heavy=0.2
|
||||
|
||||
# Average crossing times (in seconds)
|
||||
vehicle.crossing.time.bike=1.0
|
||||
vehicle.crossing.time.light=2.0
|
||||
vehicle.crossing.time.heavy=4.0
|
||||
|
||||
# Travel times between intersections (in seconds)
|
||||
# Base time for light vehicles (cars)
|
||||
vehicle.travel.time.base=1.0
|
||||
# Bike travel time = 0.5 × car travel time
|
||||
vehicle.travel.time.bike.multiplier=0.5
|
||||
# Heavy vehicle travel time = 4.0 x base travel time
|
||||
vehicle.travel.time.heavy.multiplier=4.0
|
||||
|
||||
# === STATISTICS ===
|
||||
|
||||
# Interval between dashboard updates (seconds)
|
||||
statistics.update.interval=10.0
|
||||
|
||||
# === EXPECTED BEHAVIOR - HIGH LOAD ===
|
||||
# - Average system time: 200-400+ seconds (3-7+ minutes)
|
||||
# - Maximum queue sizes: 15-30+ vehicles at Cr2 and Cr5
|
||||
# - Average queue sizes: 8-15+ vehicles
|
||||
# - Severe congestion at Cr2 (main convergence point)
|
||||
# - Severe congestion at Cr5 (pre-exit bottleneck)
|
||||
# - System utilization: ~80-95%
|
||||
# - Many vehicles will remain in system at simulation end
|
||||
# - Queue growth may be unbounded if arrival rate exceeds service rate
|
||||
# - Primary bottlenecks: Cr2 (3-way convergence) and Cr5 (final funnel)
|
||||
# - This scenario tests maximum system capacity and traffic light optimization
|
||||
# - Expected to demonstrate need for adaptive traffic light policies
|
||||
|
||||
@@ -1,13 +1,4 @@
|
||||
# =========================================================
|
||||
# Traffic Simulation Configuration - LOW LOAD SCENARIO
|
||||
# ---------------------------------------------------------
|
||||
# Low traffic scenario for testing system under light load.
|
||||
# Expected: No congestion, minimal queues, fast vehicle throughput
|
||||
# =========================================================
|
||||
|
||||
# === NETWORK CONFIGURATION ===
|
||||
|
||||
# Intersections (each with its host and port)
|
||||
# Configuração de rede
|
||||
intersection.Cr1.host=localhost
|
||||
intersection.Cr1.port=8001
|
||||
intersection.Cr2.host=localhost
|
||||
@@ -19,93 +10,66 @@ intersection.Cr4.port=8004
|
||||
intersection.Cr5.host=localhost
|
||||
intersection.Cr5.port=8005
|
||||
|
||||
# Exit node
|
||||
exit.host=localhost
|
||||
exit.port=9001
|
||||
|
||||
# Dashboard server
|
||||
dashboard.host=localhost
|
||||
dashboard.port=9000
|
||||
|
||||
|
||||
# === SIMULATION CONFIGURATION ===
|
||||
|
||||
# Total duration in seconds (1800 = 30 minutes)
|
||||
# Configuração da simulação
|
||||
# Cenário de carga baixa - tráfego leve para testar o sistema sem congestionamento
|
||||
simulation.duration=1800
|
||||
|
||||
# Vehicle arrival model: FIXED or POISSON
|
||||
simulation.arrival.model=POISSON
|
||||
|
||||
# λ (lambda): LOW LOAD = 0.2 vehicles per second (12 vehicles/minute, 720 vehicles/hour)
|
||||
# This is approximately 40% of medium load
|
||||
simulation.arrival.rate=0.2
|
||||
simulation.arrival.fixed.interval=2.0
|
||||
simulation.routing.policy=LEAST_CONGESTED
|
||||
|
||||
# Fixed interval between arrivals (only used if model=FIXED)
|
||||
simulation.arrival.fixed.interval=5.0
|
||||
|
||||
|
||||
# === TRAFFIC LIGHT TIMINGS ===
|
||||
# Format: trafficlight.<intersection>.<direction>.<state>=<seconds>
|
||||
# Standard timings - should be more than adequate for low load
|
||||
|
||||
# Intersection 1 (Entry point - balanced)
|
||||
# Tempos dos semáforos (tempos realistas do mundo real, sem fase amarela)
|
||||
# Cruzamento 1 - ponto de entrada, equilibrado
|
||||
trafficlight.Cr1.South.green=30.0
|
||||
trafficlight.Cr1.South.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr1.South.red=30.0
|
||||
trafficlight.Cr1.East.green=30.0
|
||||
trafficlight.Cr1.East.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr1.East.red=30.0
|
||||
|
||||
# Intersection 2 (Main hub - shorter cycles, favor East-West)
|
||||
# Cruzamento 2 - hub principal
|
||||
trafficlight.Cr2.South.green=30.0
|
||||
trafficlight.Cr2.South.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr2.South.red=30.0
|
||||
trafficlight.Cr2.East.green=30.0
|
||||
trafficlight.Cr2.East.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr2.East.red=30.0
|
||||
trafficlight.Cr2.West.green=30.0
|
||||
trafficlight.Cr2.West.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr2.West.red=30.0
|
||||
|
||||
# Intersection 3 (Path to exit - favor East)
|
||||
# Cruzamento 3 - caminho para a saída
|
||||
trafficlight.Cr3.South.green=30.0
|
||||
trafficlight.Cr3.South.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr3.South.red=30.0
|
||||
trafficlight.Cr3.West.green=30.0
|
||||
trafficlight.Cr3.West.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr3.West.red=30.0
|
||||
|
||||
# Intersection 4 (Favor East toward Cr5)
|
||||
# Cruzamento 4
|
||||
trafficlight.Cr4.East.green=30.0
|
||||
trafficlight.Cr4.East.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr4.East.red=30.0
|
||||
trafficlight.Cr4.North.green=30.0
|
||||
trafficlight.Cr4.North.red=30.0
|
||||
|
||||
# Intersection 5 (Near exit - favor East)
|
||||
# Cruzamento 5 - perto da saída
|
||||
trafficlight.Cr5.East.green=30.0
|
||||
trafficlight.Cr5.East.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr5.West.green=30.0
|
||||
trafficlight.Cr5.West.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr5.North.green=30.0
|
||||
trafficlight.Cr5.North.red=5.0
|
||||
|
||||
|
||||
# === VEHICLE CONFIGURATION ===
|
||||
# Probability distribution for vehicle types (must sum to 1.0)
|
||||
# Configuração de veículos
|
||||
vehicle.probability.bike=0.2
|
||||
vehicle.probability.light=0.6
|
||||
vehicle.probability.heavy=0.2
|
||||
|
||||
# Average crossing times (in seconds)
|
||||
vehicle.crossing.time.bike=1.0
|
||||
vehicle.crossing.time.light=2.0
|
||||
vehicle.crossing.time.heavy=4.0
|
||||
|
||||
# Travel times between intersections (in seconds)
|
||||
# Base time for light vehicles (cars)
|
||||
vehicle.travel.time.base=1.0
|
||||
# Bike travel time = 0.5 × car travel time
|
||||
vehicle.travel.time.bike.multiplier=0.5
|
||||
# Heavy vehicle travel time = 4.0 x base travel time
|
||||
vehicle.travel.time.heavy.multiplier=4.0
|
||||
|
||||
# === STATISTICS ===
|
||||
|
||||
# Interval between dashboard updates (seconds)
|
||||
statistics.update.interval=10.0
|
||||
|
||||
# === EXPECTED BEHAVIOR - LOW LOAD ===
|
||||
# - Average system time: 40-80 seconds
|
||||
# - Maximum queue sizes: 1-3 vehicles
|
||||
# - Average queue sizes: < 1 vehicle
|
||||
# - Vehicles should flow smoothly through the system
|
||||
# - Minimal waiting at traffic lights (mostly travel time)
|
||||
# - System utilization: ~20-30%
|
||||
# - All vehicles should exit within simulation time
|
||||
|
||||
@@ -1,13 +1,4 @@
|
||||
# =========================================================
|
||||
# Traffic Simulation Configuration - MEDIUM LOAD SCENARIO
|
||||
# ---------------------------------------------------------
|
||||
# Medium traffic scenario for testing system under normal load.
|
||||
# Expected: Moderate queues, some congestion at peak intersections
|
||||
# =========================================================
|
||||
|
||||
# === NETWORK CONFIGURATION ===
|
||||
|
||||
# Intersections (each with its host and port)
|
||||
# Configuração de rede
|
||||
intersection.Cr1.host=localhost
|
||||
intersection.Cr1.port=8001
|
||||
intersection.Cr2.host=localhost
|
||||
@@ -19,94 +10,66 @@ intersection.Cr4.port=8004
|
||||
intersection.Cr5.host=localhost
|
||||
intersection.Cr5.port=8005
|
||||
|
||||
# Exit node
|
||||
exit.host=localhost
|
||||
exit.port=9001
|
||||
|
||||
# Dashboard server
|
||||
dashboard.host=localhost
|
||||
dashboard.port=9000
|
||||
|
||||
|
||||
# === SIMULATION CONFIGURATION ===
|
||||
|
||||
# Total duration in seconds (1800 = 30 minutes)
|
||||
# Configuração da simulação
|
||||
# Cenário de carga média - tráfego normal com algum congestionamento
|
||||
simulation.duration=1800
|
||||
|
||||
# Vehicle arrival model: FIXED or POISSON
|
||||
simulation.arrival.model=POISSON
|
||||
|
||||
# λ (lambda): MEDIUM LOAD = 0.5 vehicles per second (30 vehicles/minute, 1800 vehicles/hour)
|
||||
# This represents normal traffic conditions
|
||||
simulation.arrival.rate=0.5
|
||||
|
||||
# Fixed interval between arrivals (only used if model=FIXED)
|
||||
simulation.arrival.fixed.interval=2.0
|
||||
simulation.routing.policy=LEAST_CONGESTED
|
||||
|
||||
# Tempos dos semáforos (tempos realistas do mundo real, sem fase amarela)
|
||||
# Cruzamento 1 - ponto de entrada, equilibrado
|
||||
trafficlight.Cr1.South.green=35.0
|
||||
trafficlight.Cr1.South.red=35.0
|
||||
trafficlight.Cr1.East.green=35.0
|
||||
trafficlight.Cr1.East.red=35.0
|
||||
|
||||
# === TRAFFIC LIGHT TIMINGS ===
|
||||
# Format: trafficlight.<intersection>.<direction>.<state>=<seconds>
|
||||
# Optimized timings for medium load
|
||||
# Cruzamento 2 - hub principal, gargalo crítico
|
||||
trafficlight.Cr2.South.green=40.0
|
||||
trafficlight.Cr2.South.red=40.0
|
||||
trafficlight.Cr2.East.green=45.0
|
||||
trafficlight.Cr2.East.red=35.0
|
||||
trafficlight.Cr2.West.green=40.0
|
||||
trafficlight.Cr2.West.red=40.0
|
||||
|
||||
# Intersection 1 (Entry point - balanced)
|
||||
trafficlight.Cr1.South.green=40.0
|
||||
trafficlight.Cr1.South.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr1.East.green=40.0
|
||||
trafficlight.Cr1.East.red=5.0
|
||||
# Cruzamento 3 - caminho para a saída
|
||||
trafficlight.Cr3.South.green=35.0
|
||||
trafficlight.Cr3.South.red=40.0
|
||||
trafficlight.Cr3.West.green=40.0
|
||||
trafficlight.Cr3.West.red=35.0
|
||||
|
||||
# Intersection 2 (Main hub - CRITICAL BOTTLENECK, longer green times)
|
||||
trafficlight.Cr2.South.green=45.0
|
||||
trafficlight.Cr2.South.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr2.East.green=50.0
|
||||
trafficlight.Cr2.East.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr2.West.green=45.0
|
||||
trafficlight.Cr2.West.red=5.0
|
||||
# Cruzamento 4
|
||||
trafficlight.Cr4.East.green=35.0
|
||||
trafficlight.Cr4.East.red=35.0
|
||||
trafficlight.Cr4.North.green=35.0
|
||||
trafficlight.Cr4.North.red=35.0
|
||||
|
||||
# Intersection 3 (Path to exit - favor East toward exit)
|
||||
trafficlight.Cr3.South.green=40.0
|
||||
trafficlight.Cr3.South.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr3.West.green=35.0
|
||||
trafficlight.Cr3.West.red=5.0
|
||||
|
||||
# Intersection 4 (Favor East toward Cr5)
|
||||
trafficlight.Cr4.East.green=40.0
|
||||
trafficlight.Cr4.East.red=5.0
|
||||
|
||||
# Intersection 5 (Near exit - POTENTIAL BOTTLENECK, longer green)
|
||||
# Cruzamento 5 - perto da saída, possível gargalo
|
||||
trafficlight.Cr5.East.green=50.0
|
||||
trafficlight.Cr5.East.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr5.West.green=45.0
|
||||
trafficlight.Cr5.West.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr5.North.green=45.0
|
||||
trafficlight.Cr5.North.red=5.0
|
||||
|
||||
|
||||
# === VEHICLE CONFIGURATION ===
|
||||
# Probability distribution for vehicle types (must sum to 1.0)
|
||||
# Configuração de veículos
|
||||
vehicle.probability.bike=0.2
|
||||
vehicle.probability.light=0.6
|
||||
vehicle.probability.heavy=0.2
|
||||
|
||||
# Average crossing times (in seconds)
|
||||
vehicle.crossing.time.bike=1.0
|
||||
vehicle.crossing.time.light=2.0
|
||||
vehicle.crossing.time.heavy=4.0
|
||||
|
||||
# Travel times between intersections (in seconds)
|
||||
# Base time for light vehicles (cars)
|
||||
vehicle.travel.time.base=1.0
|
||||
# Bike travel time = 0.5 × car travel time
|
||||
vehicle.travel.time.bike.multiplier=0.5
|
||||
# Heavy vehicle travel time = 4.0 x base travel time
|
||||
vehicle.travel.time.heavy.multiplier=4.0
|
||||
|
||||
# === STATISTICS ===
|
||||
|
||||
# Interval between dashboard updates (seconds)
|
||||
statistics.update.interval=10.0
|
||||
|
||||
# === EXPECTED BEHAVIOR - MEDIUM LOAD ===
|
||||
# - Average system time: 80-150 seconds
|
||||
# - Maximum queue sizes: 5-10 vehicles at Cr2 and Cr5
|
||||
# - Average queue sizes: 2-5 vehicles
|
||||
# - Moderate congestion at Cr2 (main hub) and Cr5 (pre-exit)
|
||||
# - System utilization: ~50-60%
|
||||
# - Most vehicles should exit, some may remain at simulation end
|
||||
# - Cr2 is the primary bottleneck (3 directions converge)
|
||||
# - Cr5 is secondary bottleneck (all routes pass through)
|
||||
|
||||
@@ -1,13 +1,4 @@
|
||||
# =========================================================
|
||||
# Traffic Simulation Configuration
|
||||
# ---------------------------------------------------------
|
||||
# All parameters controlling network layout, timing,
|
||||
# and simulation behavior.
|
||||
# =========================================================
|
||||
|
||||
# === NETWORK CONFIGURATION ===
|
||||
|
||||
# Intersections (each with its host and port)
|
||||
# Configuração de rede
|
||||
intersection.Cr1.host=localhost
|
||||
intersection.Cr1.port=8001
|
||||
intersection.Cr2.host=localhost
|
||||
@@ -19,86 +10,60 @@ intersection.Cr4.port=8004
|
||||
intersection.Cr5.host=localhost
|
||||
intersection.Cr5.port=8005
|
||||
|
||||
# Exit node
|
||||
exit.host=localhost
|
||||
exit.port=9001
|
||||
|
||||
# Dashboard server
|
||||
dashboard.host=localhost
|
||||
dashboard.port=9000
|
||||
|
||||
|
||||
# === SIMULATION CONFIGURATION ===
|
||||
|
||||
# Total duration in seconds (3600 = 1 hour)
|
||||
# Configuração da simulação
|
||||
simulation.duration=300
|
||||
|
||||
# Time scaling factor for visualization (real_seconds = sim_seconds * scale)
|
||||
# 0 = instant (pure DES), 0.01 = 100x speed, 0.1 = 10x speed, 1.0 = real-time
|
||||
simulation.time.scale=0.01
|
||||
|
||||
# Vehicle arrival model: FIXED or POISSON
|
||||
simulation.arrival.model=POISSON
|
||||
|
||||
# λ (lambda): average arrival rate (vehicles per second)
|
||||
simulation.arrival.rate=0.5
|
||||
|
||||
# Fixed interval between arrivals (only used if model=FIXED)
|
||||
simulation.arrival.fixed.interval=2.0
|
||||
simulation.routing.policy=RANDOM
|
||||
|
||||
# Tempos dos semáforos (tempos realistas do mundo real, sem fase amarela)
|
||||
# Cruzamento 1 - ponto de entrada, equilibrado
|
||||
trafficlight.Cr1.South.green=35.0
|
||||
trafficlight.Cr1.South.red=35.0
|
||||
trafficlight.Cr1.East.green=35.0
|
||||
trafficlight.Cr1.East.red=35.0
|
||||
|
||||
# === TRAFFIC LIGHT TIMINGS ===
|
||||
# Format: trafficlight.<intersection>.<direction>.<state>=<seconds>
|
||||
# Cruzamento 2 - hub principal
|
||||
trafficlight.Cr2.South.green=40.0
|
||||
trafficlight.Cr2.South.red=40.0
|
||||
trafficlight.Cr2.East.green=40.0
|
||||
trafficlight.Cr2.East.red=40.0
|
||||
trafficlight.Cr2.West.green=40.0
|
||||
trafficlight.Cr2.West.red=40.0
|
||||
|
||||
# Intersection 1 (Entry point - balanced)
|
||||
trafficlight.Cr1.South.green=60.0
|
||||
trafficlight.Cr1.South.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr1.East.green=60.0
|
||||
trafficlight.Cr1.East.red=5.0
|
||||
# Cruzamento 3 - caminho para a saída
|
||||
trafficlight.Cr3.South.green=35.0
|
||||
trafficlight.Cr3.South.red=40.0
|
||||
trafficlight.Cr3.West.green=40.0
|
||||
trafficlight.Cr3.West.red=35.0
|
||||
|
||||
# Intersection 2 (Main hub - shorter cycles, favor East-West)
|
||||
trafficlight.Cr2.South.green=60.0
|
||||
trafficlight.Cr2.South.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr2.East.green=60.0
|
||||
trafficlight.Cr2.East.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr2.West.green=60.0
|
||||
trafficlight.Cr2.West.red=5.0
|
||||
# Cruzamento 4
|
||||
trafficlight.Cr4.East.green=35.0
|
||||
trafficlight.Cr4.East.red=35.0
|
||||
|
||||
# Intersection 3 (Path to exit - favor East)
|
||||
trafficlight.Cr3.South.green=60.0
|
||||
trafficlight.Cr3.South.red=5.0
|
||||
trafficlight.Cr3.West.green=60.0
|
||||
trafficlight.Cr3.West.red=5.0
|
||||
# Cruzamento 5 - perto da saída
|
||||
trafficlight.Cr5.East.green=35.0
|
||||
trafficlight.Cr5.East.red=35.0
|
||||
|
||||
# Intersection 4 (Favor East toward Cr5)
|
||||
trafficlight.Cr4.East.green=60.0
|
||||
trafficlight.Cr4.East.red=5.0
|
||||
|
||||
# Intersection 5 (Near exit - favor East)
|
||||
trafficlight.Cr5.East.green=60.0
|
||||
trafficlight.Cr5.East.red=5.0
|
||||
|
||||
|
||||
# === VEHICLE CONFIGURATION ===
|
||||
# Probability distribution for vehicle types (must sum to 1.0)
|
||||
# Configuração de veículos
|
||||
vehicle.probability.bike=0.2
|
||||
vehicle.probability.light=0.6
|
||||
vehicle.probability.heavy=0.2
|
||||
|
||||
# Average crossing times (in seconds)
|
||||
vehicle.crossing.time.bike=1.0
|
||||
vehicle.crossing.time.light=2.0
|
||||
vehicle.crossing.time.heavy=4.0
|
||||
|
||||
# Travel times between intersections (in seconds)
|
||||
# Base time for light vehicles (cars)
|
||||
vehicle.travel.time.base=1.0
|
||||
# Bike travel time = 0.5 × car travel time
|
||||
vehicle.travel.time.bike.multiplier=0.5
|
||||
# Heavy vehicle travel time = 4.0 x base travel time
|
||||
vehicle.travel.time.heavy.multiplier=4.0
|
||||
|
||||
# === STATISTICS ===
|
||||
|
||||
# Interval between dashboard updates (seconds)
|
||||
statistics.update.interval=0.1
|
||||
|
||||
@@ -1,60 +0,0 @@
|
||||
#!/bin/bash
|
||||
# Distributed Traffic Simulation Startup Script
|
||||
|
||||
# kill java
|
||||
echo "-> Cleaning up existing processes..."
|
||||
pkill -9 java 2>/dev/null
|
||||
sleep 2
|
||||
|
||||
# build
|
||||
echo "-> Building project..."
|
||||
cd "$(dirname "$0")"
|
||||
mvn package -DskipTests -q
|
||||
if [ $? -ne 0 ]; then
|
||||
echo "XXX Build failed! XXX"
|
||||
exit 1
|
||||
fi
|
||||
echo "-> Build complete"
|
||||
echo ""
|
||||
|
||||
# start gui
|
||||
echo "-> Starting JavaFX Dashboard..."
|
||||
mvn javafx:run &
|
||||
DASHBOARD_PID=$!
|
||||
sleep 3
|
||||
|
||||
# acho que é assim idk
|
||||
echo "-> Starting 5 Intersection processes..."
|
||||
for id in Cr1 Cr2 Cr3 Cr4 Cr5; do
|
||||
java -cp target/classes:target/main-1.0-SNAPSHOT.jar sd.IntersectionProcess $id > /tmp/$(echo $id | tr '[:upper:]' '[:lower:]').log 2>&1 &
|
||||
echo "[SUCCESS] Started $id"
|
||||
done
|
||||
sleep 2
|
||||
|
||||
# exit
|
||||
echo "-> Starting Exit Node..."
|
||||
java -cp target/classes:target/main-1.0-SNAPSHOT.jar sd.ExitNodeProcess > /tmp/exit.log 2>&1 &
|
||||
sleep 1
|
||||
|
||||
# coordinator
|
||||
echo "-> Starting Coordinator..."
|
||||
java -cp target/classes:target/main-1.0-SNAPSHOT.jar sd.coordinator.CoordinatorProcess > /tmp/coordinator.log 2>&1 &
|
||||
sleep 1
|
||||
|
||||
echo ""
|
||||
echo "-> All processes started!"
|
||||
echo ""
|
||||
echo "-> System Status:"
|
||||
ps aux | grep "java.*sd\." | grep -v grep | wc -l | xargs -I {} echo " {} Java processes running"
|
||||
echo ""
|
||||
echo " IMPORTANT: Keep the JavaFX Dashboard window OPEN for 60+ seconds"
|
||||
echo " to see live updates! The simulation runs for 60 seconds."
|
||||
echo ""
|
||||
echo "-> Logs available at:"
|
||||
echo " Dashboard: Check JavaFX window (live updates)"
|
||||
echo " Intersections: /tmp/cr*.log"
|
||||
echo " Exit Node: /tmp/exit.log"
|
||||
echo " Coordinator: /tmp/coordinator.log"
|
||||
echo ""
|
||||
echo "-> To stop all processes: pkill -9 java"
|
||||
echo ""
|
||||
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