智能交通信号灯仿真系统

一个基于Python + Web的交互式交通信号灯仿真系统，能够实时模拟十字路口的红绿灯切换、车辆移动、交通流量和车辆排队情况。

功能特性

核心功能

🚦 红绿灯仿真：模拟东西、南北方向红绿灯的定时切换（绿灯、黄灯、红灯）
🚗 车辆模拟：生成随机车辆，模拟车辆在直线道路上的移动、加速、减速和停车
📊 交通流量控制：可调整车辆生成频率，模拟不同交通流量场景（低/中/高）
📏 车辆排队检测：检测红灯时车辆排队长度，统计平均等待时间
🎨 可视化展示：使用Canvas绘制十字路口、道路、车辆和红绿灯
🎛️ 交互控制面板：提供开始/暂停/重置按钮，可调整红绿灯时长、车流量等参数
📈 实时数据展示：显示当前通过车辆数、平均等待时间、排队长度等统计数据

技术栈

后端

Python 3.8+
Flask：轻量级Web框架
Flask-SocketIO：WebSocket通信
事件驱动仿真：Python模拟交通信号灯切换和车辆移动逻辑

前端

HTML5 + CSS3：页面结构和样式（深色主题、现代化UI）
**JavaScript (ES6+)**：前端交互逻辑
HTML5 Canvas：2D图形绘制
Socket.IO Client：接收后端实时数据

安装说明

1. 克隆项目

cd e:/code/artistic-1

2. 创建虚拟环境（可选但推荐）

python -m venv venv
# Windows
venv\Scripts\activate
# Linux/Mac
source venv/bin/activate

3. 安装依赖

cd backend
pip install -r requirements.txt

4. 启动应用

python run.py

5. 访问应用

打开浏览器，访问 http://localhost:5000

使用说明

控制面板功能

仿真控制
- 开始：启动仿真
- 暂停：暂停仿真（按钮变为”恢复”）
- 重置：重置仿真到初始状态
信号灯设置
- 绿灯时长：调整绿灯持续时间（5-60秒）
- 黄灯时长：调整黄灯持续时间（2-5秒）
交通流量
- 低流量：车辆生成频率低
- 中流量：车辆生成频率中等
- 高流量：车辆生成频率高
实时数据
- 已通过车辆：显示已通过路口的车辆总数
- 当前排队：显示当前等待红灯的车辆数
- 平均等待：显示车辆平均等待时间
- 最大排队：显示历史最大排队长度
信号灯状态
- 实时显示南北方向和东西方向信号灯状态
- 显示当前状态的剩余时间

项目结构

e:/code/artistic-1/
├── backend/                    # 后端代码
│   ├── app.py                 # Flask应用入口，WebSocket事件处理
│   ├── simulation.py          # 仿真引擎核心逻辑
│   ├── models/                # 模型类
│   │   ├── __init__.py
│   │   ├── traffic_light.py   # 红绿灯模型
│   │   ├── vehicle.py         # 车辆模型
│   │   └── intersection.py    # 十字路口模型
│   ├── requirements.txt       # Python依赖
│   └── run.py                # 启动脚本
├── frontend/                  # 前端代码
│   ├── index.html             # 主页面
│   ├── css/
│   │   └── style.css         # 样式文件
│   └── js/
│       ├── app.js             # 主逻辑
│       ├── canvas_renderer.js # Canvas绘图
│       ├── control_panel.js   # 控制面板
│       ├── data_display.js    # 数据展示
│       └── websocket_client.js # WebSocket客户端
└── README.md                 # 项目说明

仿真逻辑

红绿灯周期

默认绿灯：30秒
默认黄灯：3秒
红灯时长 = 对面方向绿灯时长 + 黄灯时长

车辆行为

绿灯时：车辆正常通行，速度逐渐加速到最大速度
黄灯时：接近路口的车辆减速停车
红灯时：车辆在停止线前停车等待
车辆会根据前车距离自动调整速度，避免碰撞

数据统计

实时统计通过路口的车辆数
计算车辆平均等待时间
记录最大排队长度

开发者

如有问题或建议，请提交Issue。

许可证

MIT License