大家好！我們帶著《城市：天際線II》的另一篇開發(fā)日記回來了，今天我們要討論的全部是全新改進(jìn)的交通AI。在一座不斷發(fā)展中的城市管理交通是《城市：天際線》的核心部分，這次進(jìn)入續(xù)作，我們知道我們想要為你帶來一個更高級的系統(tǒng)，既為了解決你們多年來分享的反饋，也為了使城市感覺更真實(shí)和活躍。

市民和交通是一個真實(shí)和活躍的城市的核心部分。人們住在哪里，他們在哪里工作，他們在空閑時間去哪里玩？商店在哪里，商店的貨源是如何獲取的？他們的客戶是市民還是其他企業(yè)？他們的客戶如何找到他們，附近有沒有其他更好的購物選擇？所有這些以及更多的因素都會影響城市中的交通流動。

在這篇開發(fā)日記中，我們將看看交通模擬是如何工作的，以及交通參與者（在城市中移動的市民、服務(wù)和資源）在做出路徑選擇決策時會考慮什么特性。在深入了解所有細(xì)節(jié)之前，先看一下下面的亮點(diǎn)視頻。

https://youtu.be/wgjpo2lKt7I

《城市：天際線》與《城市：天際線II》之間的差異

在《城市：天際線II》中，尋路的方式與其前作有所不同。在《城市：天際線》中，尋路是基于接近程度的，這意味著代理會根據(jù)直線距離計(jì)算他們的目的地或者訂購服務(wù)，而不考慮現(xiàn)有的道路網(wǎng)絡(luò)。比如在火災(zāi)的情況下，這可能意味著應(yīng)對的消防車會來自最近的消防站，即使由于道路的連接方式使它到達(dá)目的地的路線更長。較長的反應(yīng)時間可能會導(dǎo)致消防車無法及時趕到，阻止火勢蔓延或救出倒塌的建筑。代理會選擇到達(dá)目的地的最快路線，并堅(jiān)守這個路線，如果遇到交通堵塞，他們會耐心地等待，只有在道路網(wǎng)絡(luò)的修改方式導(dǎo)致他們原來的路徑不再可行時，他們才會改變路線。

在《城市：天際線II》中，代理根據(jù)尋路成本選擇路線。這個成本是根據(jù)多個因素計(jì)算的，如城市的道路網(wǎng)絡(luò)、旅行時間、旅行成本、代理的偏好等，我們將在下面更詳細(xì)地介紹這些。此外，代理會根據(jù)沿途的事件調(diào)整他們的路線。他們可能會換道避開車禍或者停止的服務(wù)車輛，或者為應(yīng)對緊急情況的車輛讓路。

尋路成本

尋路計(jì)算的核心是四個方面：時間，舒適度，金錢和行為。

時間是計(jì)算路徑時的重要因素。雖然其他因素會影響尋路，但時間通常是最重要的，因?yàn)樗惺忻穸純A向于尋找通往目的地的最快路線。僅考慮旅行時間時，小路可能更短，但其行駛速度低于更長的高速公路的行駛速度，因此如果高速公路總體上是更快的路線，小人在大多數(shù)情況下會選擇高速公路。

舒適度在尋路中起著重要的作用，包括規(guī)劃盡可能平穩(wěn)的路線，避免在交叉路口進(jìn)行不必要的轉(zhuǎn)彎，以及尋找合適的停車位或公交站點(diǎn)下車。舒適度直接計(jì)入尋路成本，每個選項(xiàng)都會增加總成本。

金錢以燃油使用和可能的停車費(fèi)的形式影響尋路選擇。市民權(quán)衡旅行和停車成本，并將其與其他旅行選項(xiàng)以及步行進(jìn)行比較，以看看哪個選項(xiàng)是快速，舒適且可負(fù)擔(dān)得起的。在交付車輛的情況下，他們運(yùn)輸?shù)馁Y源成本隨著運(yùn)送的距離增加而增加。因此，對公司來說，當(dāng)?shù)劁N售資源和商品更具成本效益，因?yàn)榻回洺杀镜陀趯⒇浳镞\(yùn)送到外部連接。

行為指小人在交通中做出“危險”決定的意愿，例如進(jìn)行U形轉(zhuǎn)彎。市民和送貨車輛不太可能在交通中做出危險的決定來削減尋路成本，而緊急車輛有更寬松的行為模型，因此他們可以在緊急情況下瀏覽道路網(wǎng)絡(luò)，并在必要時做出危險的尋路決定。

尋路還考慮了旅行者的年齡組。對于青少年來說，最重要的因素是金錢：他們在旅行時尋求廉價的選項(xiàng)，無論是交通方式還是停車行為。成年人重視時間，所以最快的路線通常是最好的。而老年人更喜歡高舒適度。只要舒適成本小，老年人傾向于選擇該選項(xiàng)。

市民在做出決定時會權(quán)衡所有尋路因素，以求得最低的總體尋路成本。

服務(wù)車輛是根據(jù)最低的總體尋路成本進(jìn)行排序的，當(dāng)進(jìn)行新的訂單時，他們會考慮所有適用車輛現(xiàn)在和不久將來的距離（也就是說，車輛在完成他們之前的服務(wù)訂單后會到達(dá)哪里）。舉個例子，一個道路維修服務(wù)車輛被命令去修復(fù)一個路段。模擬檢查所有可用車輛當(dāng)前的位置和他們當(dāng)前的訂單將他們帶到哪里。目前較近的車輛可能不會被選中進(jìn)行新的訂單，如果另一輛車在完成其當(dāng)前的服務(wù)訂單后不久就要前往附近的位置。

資源運(yùn)輸受到路線長度的影響，因?yàn)榫嚯x增加了成本，所以公司試圖盡可能地近距離運(yùn)送貨物，以增加他們自己的利潤率。將資源和商品運(yùn)出城市的成本很高，可能大大降低公司的盈利能力。

車道利用

在《城市：天際線II》中，車輛會更有效地利用多車道。他們會盡量優(yōu)化道路使用，以使交通盡可能地順暢，同時在前往目的地的過程中占據(jù)所有可用車道。這意味著如果多車道路的一條車道上堆滿了等待交通燈的車輛，新到達(dá)交叉口的車輛會選擇其他空車道，從而使交叉口的車輛分布更為均勻。

在多車道路上，當(dāng)模擬發(fā)現(xiàn)其他車道使用較少時，車輛可以超越較慢的車輛。車輛也會切換車道以避開由于交通事故、交通堵塞或停車的車輛（如救護(hù)車正在接收病人）而完全阻塞的車道。另外，車輛會盡可能為緊急車輛讓出車道。

交通模擬、交通參與者和性能

在《城市：天際線II》中，交通模擬非常復(fù)雜。除了計(jì)算他們的路線，所有的車輛和行人在城市的街道和路徑上導(dǎo)航時都會隨時考慮到所有附近的交通參與者。這些交通參與者在路途中會做出多次影響交通流量的決策，這與他們的路徑規(guī)劃決策是分開的。這些決策包括沿著交通流加速，剎車減速，轉(zhuǎn)彎時避開迎面而來的交通，切換車道以優(yōu)化交通流，以及當(dāng)原計(jì)劃的路線上發(fā)生意外事件（如交通事故）時做出路徑規(guī)劃決策。

這意味著比起在《城市：天際線》中，路徑規(guī)劃的計(jì)算更多，更深入，因?yàn)榇碛懈嘤绊懰麄儧Q策的因素。然而，這些計(jì)算更有效率，從而在整體上提高了性能，因?yàn)槁窂揭?guī)劃和模擬等計(jì)算利用了多核CPU的所有可用處理能力。

此外，作為對系列第一款游戲的重大改進(jìn)，《城市：天際線II》并沒有對在城市中活動的交通參與者設(shè)置硬性限制。總的來說，模擬和路徑規(guī)劃的性能大大提高，這意味著可以實(shí)現(xiàn)更大的人口。運(yùn)行游戲的平臺的硬件限制是模擬的唯一真正限制。

環(huán)島行為

在上一篇開發(fā)日志中，我們討論了環(huán)島的構(gòu)建方式，但這并不是唯一的改進(jìn)。交通模擬還考慮了關(guān)于進(jìn)入和退出環(huán)島的規(guī)則。進(jìn)入環(huán)島的車輛會讓路給已經(jīng)在環(huán)島上的車輛，然而，就像在現(xiàn)實(shí)生活中一樣，如果有適當(dāng)?shù)臋C(jī)會，車輛可能會插在已經(jīng)在環(huán)島上的另一輛車前面。這是代理行為的一部分，它始終在尋找合適的地方來改善交通流，通過更換車道或在最后一分鐘穿過交叉口。

交通事故

游戲中包含了交通事故的設(shè)定，那些失去控制并撞上交通工具或建筑物的車輛都會被認(rèn)為發(fā)生了事故。事故發(fā)生的可能性是按道路段計(jì)算的，由道路狀況、照明條件、天氣和災(zāi)害等因素影響。通過使用道路維護(hù)服務(wù)和安裝路燈是降低道路事故概率的有效方法。

當(dāng)某個道路段的事故檢查成功時，該段路上的一輛車被隨機(jī)選中“失控”。這輛車會被隨機(jī)推向一個方向，同時增加簡單的碰撞和物理效果，使其可以在前進(jìn)中碰撞到障礙物。如果一輛車與其他代理物（比如另一輛車）發(fā)生碰撞，那么這個代理物也會獲得碰撞和物理效果，直到事故結(jié)束。

事故現(xiàn)場需要由警察和道路維護(hù)部門進(jìn)行保護(hù)和清理。在事故發(fā)生后，模擬會在受影響的車道上暫停交通，車輛將等待路面清理完畢后才繼續(xù)前進(jìn)。如果事故嚴(yán)重到足以造成嚴(yán)重傷害，救護(hù)車可能也會被叫到現(xiàn)場。如果清理事故現(xiàn)場導(dǎo)致交通堵塞持續(xù)時間過長，代理物可能會重新計(jì)算他們的路徑，這將導(dǎo)致“危險”的行為，比如做出掉頭尋找繞過被堵塞車道的其他路線。

停車場

在《城市：天際線II》中，停車場是一個新特性，也是路徑規(guī)劃的四個主要方面之一。市民在計(jì)算路徑并決定如何前往目的地時，會考慮可用的停車空間。通常，對于市民來說，最舒適的選擇是能夠在他們要去的建筑物的停車場停車。如果這不可能，他們會選擇另一個停車選項(xiàng)或不同的交通方式。停車位的缺乏可能導(dǎo)致市民更愿意選擇其他地方進(jìn)行他們的活動，比如選擇不同的購物或休閑地點(diǎn)。

不同年齡組的市民在出行舒適度、時間和旅行花費(fèi)上有不同的偏好。停車在某種程度上會影響到這些方面。老年人更喜歡舒適，如果他們的目的地附近有停車位，他們很可能會選擇它們，不管可能的停車費(fèi)用。成年人最關(guān)心的是時間，他們會選擇在最快的路線上的地方，而青少年的錢最少，所以他們會選擇便宜的停車選項(xiàng)，即使這意味著他們必須走更長的距離或使用其他交通方式完成他們的旅行。

市民的停車選擇和路徑規(guī)劃成本計(jì)算可以受到為各個停車場和建筑設(shè)定的費(fèi)用，以及添加到區(qū)域的路邊停車費(fèi)的影響。低廉或不存在的費(fèi)用鼓勵所有市民群體停車，而高昂的停車費(fèi)則有利于富有的市民。

信息視圖

《城市：天際線II》提供了兩個信息視圖，交通信息視圖和道路信息視圖，幫助您隨時關(guān)注交通狀況并及早解決問題。

交通信息視圖

交通信息視圖展示了整個城市的交通流量和交通量，使您能夠快速發(fā)現(xiàn)路網(wǎng)中的問題區(qū)域，因?yàn)榻煌ǘ氯麜沟缆纷兗t。交通流量表示城市內(nèi)的交通流動情況。數(shù)字越高，意味著沒有形成交通堵塞，而數(shù)字較低則表示可能會出現(xiàn)瓶頸。最后，交通量顯示了不同時間段內(nèi)的道路網(wǎng)絡(luò)上有多少車輛行駛。交通量大說明是高峰時間。

道路信息視圖

道路信息視圖顯示了關(guān)于單條道路的更深入的信息，包括道路的狀況以及其交通流量和交通量。有了這些工具，我們可以非常精確地優(yōu)化道路網(wǎng)絡(luò)。如果某條特定的道路交通量大，那么它很可能是一條主干道，你可能需要隨著城市的增長而關(guān)注它，未來可能需要將其升級為更大的道路，以減輕交通擁堵。

道路狀況會增加事故發(fā)生的可能性和行駛速度，增加了事故的風(fēng)險并降低了交通速度。道路維護(hù)車輛能保持道路良好狀況，在冬季除雪，以便流暢的交通和安全的出行。

服務(wù)車輛

當(dāng)服務(wù)車輛接收到來自建筑和道路段的訂單時，它們會計(jì)算出一條合適的路徑到達(dá)目的地。隨著車輛前往目的地，它們會影響行駛路徑和/或周圍環(huán)境，例如，當(dāng)垃圾車接到前往下一個目的地收垃圾的訂單時，他們也會在路上收集垃圾。同樣地，道路維修車輛在前往當(dāng)前目的地的過程中，也會修復(fù)路段。

緊急服務(wù)車輛，如警車和消防車，有額外的規(guī)則影響他們的路徑尋找。相較于市民、其他服務(wù)車輛和貨運(yùn)車輛，他們的行為更為“冒險”：如果可以縮短他們的路線，他們能夠進(jìn)行“非法”掉頭。如果可能，其他車輛會讓出道路，以便在多車道路上更換車道。

警察巡邏車有額外的行為規(guī)則，他們可以在如搶劫或交通事故等緊急情況下，覆蓋他們的巡邏職責(zé)（通過他們穿越的區(qū)域降低犯罪概率）。

公共交通車輛按照指定的線路行駛，出租車是一個例外，他們可以根據(jù)類似于私人車輛的尋路規(guī)則自由選擇路線。最初，他們在出租車站接客，但如果升級出租車車庫，他們可以在城市任何地方接客。

服務(wù)車輛的操作可以限制在玩家創(chuàng)建的區(qū)域。在這些情況下，車輛只會接受訂單和在其指定的區(qū)域內(nèi)應(yīng)對緊急情況。任何城市服務(wù)可以服務(wù)一個或多個區(qū)域以及整個城市（默認(rèn)）。

與其他城市的交通

游戲還包括了與其他城市之間的交通，從一個外部連接到下一個。這些交通并不為城市的經(jīng)濟(jì)做出貢獻(xiàn)，但隨著城市的增長和高速公路被整合進(jìn)城市的道路網(wǎng)絡(luò)，這些交通可以成為整體交通流量的一部分。如果玩家在兩個外部連接之間建立了更短的路線，那么這兩城市之間的交通會改為使用新建的路線，如果它在尋路方面更具成本效益的話。

至此，我們的這一期開發(fā)日記就要告一段落了。我們希望這能幫助你理解在《城市：天際線II》中交通是如何運(yùn)作的，并將幫助你設(shè)計(jì)出你理想的城市。交通AI一直是《城市：天際線》中反復(fù)出現(xiàn)的話題，我們期待聽到你對《城市：天際線II》中更高級、更真實(shí)的交通模擬的反饋。下周我們將討論公共和貨物運(yùn)輸?shù)脑掝}，以及它如何與你的城市整合。