智能运输系统：操作和调试实施（6.4版）

DICAF模型和仿真器都是用C语言编写的，通过带宽为10Mbit/s的以太网连接，在基于Unix工作站的网络上执行，并配备有松散耦合的并行处理器。该系统包括65个装有SUN Solaris 2.4操作系统的SUN Sparc10工作站。关于每个DTMC以及在该位置进入系统的车辆在内的信息代码段大概为4432行，用C语言编写，网络代码约1500行，由C++语言编写。仿真器由GNU C编译器以及gcc进行编译，并以“nice”效用在较低的优先级上执行。DICAF的执行会产生将近4～9.5MB的数据，然后由解析器解析得到性能曲线图。解析程序包括910行C语言代码。每个仿真都与某个实验相对应，模拟高速公路上24h的真实交通情况。对于10处理器和51处理器的两种DICAF系统，仿真时间都需要约16min。输入DICAF系统的车辆最大数为45000辆，试验台中有65个同步执行的SUN Sparc10工作站，每个都有32MB内存和424MB硬盘。此次研究共进行了400次仿真。根据记录，工作站在各自的控制台上为用户完成了最主要的工作。

异步分布式算法的一个特有的特征（以DICAF为例）就是调试极其困难。据估计，假设DICAF有将近4000行程序，那么调试一个有50个节点的DICAF仿真程序就相当于要调试4000×50=200000行C程序代码。然而，实际上问题还要更加严重，在操作过程中的任一时刻，每个处理器都可能只执行DICAF程序中的某一行，且每一步之间都没有任何相关性。人们一般就此认为对多重自治实体进行综合同步操作是非常困难的。可以想象，当人们打算在代码中添加一条printf语句来显示执行过程中的变量和结构的关键值时，却发现变量值的输出打印次数很快超过1000，并且还在迅速增加。与时间有关的问题要求更精确，调试起来也更加困难，这是因为如果在代码中加入printf语句，代码就会变得不连续。根据作者的经验，高效的调试需要对整个程序有极为深入的了解，并要求调试人员具有高度的专注力、责任心和耐心。

异步分布式算法同样对操作系统的精确性和正确性有较高要求。首先，这些算法要求能快速传递中小尺寸的消息；第二，消息的分布具有较高的突发性；第三，假设每个处理器除了计算和传递拥堵信息以外，还得为45000辆车进行路径选择计算，那么消息分布的突发性将达到极限，这将会导致频繁地写入缓冲区，使其长期处于饱和状态。据观察，有时候仿真会意外终止，错误显示为无法写入、通道断裂或写入数据错误等。还有其他一些难以解释的错误，包括成功打开，处理器却无法将数据写入文件等。(www.xing528.com)

在仿真过程中，车辆收集并存储自身的出行信息，包括路径、C.M.值以及出行时间等。当车辆到达终点DTMC时，数据即被写入到一个文件中。解析器根据此文件生成性能表现统计数据，包括车辆在整个行程中的平均速度、实际出行时间、理论上的最短出行时间、车辆实际速度分布、随车辆标识符和车辆进入DICAF时间而改变的出行时间差别率等。本章在后面会给出出行时间差别率的定义。此外，解析器还可以将C.M.值分别作为路段数和仿真时间的函数，分别绘制函数曲线图。车辆数在路段上的分布、车辆和DTMC之间的消息数、DTMC之间的消息数等也同样可以由解析器获得。为更好地进行各种评价，解析器还会算出各个指标的平均值和方差。