SUMO-MCP 是一个连接大语言模型 (LLM) 与 Eclipse SUMO 交通仿真的中间件。通过 Model Context Protocol (MCP),它允许 AI 智能体(如 Claude, Cursor, TRAE等)直接调用 SUMO 的核心功能,实现从OpenStreetMap 数据获取、路网生成、需求建模到仿真运行与信号优化的全流程自动化。
SUMO-MCP: 智能交通仿真与控制的 MCP 平台
SUMO-MCP 是一个连接大语言模型 (LLM) 与 Eclipse SUMO 交通仿真的中间件。通过 Model Context Protocol (MCP),它允许 AI 智能体(如 Claude, Cursor, TRAE等)直接调用 SUMO 的核心功能,实现从OpenStreetMap 数据获取、路网生成、需求建模到仿真运行与信号优化的全流程自动化。
系统支持离线仿真(基于文件的工作流)和在线交互(实时 TraCI 控制)两种模式,满足从宏观规划到微观控制的多样化需求。
API 参考见 doc/API.md(唯一真相源以 src/server.py 的工具注册为准)。
🚀 核心功能特性
1. 全面的工具链集成
聚合符合直觉的核心 MCP 接口,简化 SUMO 复杂操作:

- 路网管理 (
manage_network): 支持路网生成 (generate)、OSM 地图下载 (download_osm) 与格式转换 (convert)。 - 需求管理 (
manage_demand): 提供随机行程生成 (generate_random)、OD 矩阵转换 (convert_od) 和路径计算 (compute_routes)。 - 信号优化 (
optimize_traffic_signals): 集成周期自适应 (cycle_adaptation) 和绿波协调 (coordination) 算法;其中cycle_adaptation输出为 SUMO<additional>信号方案文件(由工作流自动挂载到<additional-files>)。 - 仿真与分析: 支持标准配置文件仿真 (
run_simple_simulation) 与 FCD 轨迹数据分析 (run_analysis)。
部分聚合工具支持在 params 中传入 options: list[str],用于将额外参数按 token 透传到底层 SUMO 二进制/脚本(详见 doc/API.md 的“通用约定”)。
2. 在线实时交互 (Online Interaction)
支持通过 TraCI 协议与运行中的仿真实例进行实时交互,赋予 LLM 微观控制与感知能力:
- 仿真控制 (
control_simulation): 提供启动连接 (connect)、单步推演 (step) 和安全断开 (disconnect)。 - 状态查询 (
query_simulation_state): 实时获取车辆列表 (vehicle_list)、车辆细节变量 (vehicle_variable) 及全局仿真统计。
3. 自动化智能工作流
内置端到端的自动化工作流 (run_workflow),简化复杂科研与工程任务:
- Sim Gen & Eval (
sim_gen_eval): 一键执行 "生成路网 -> 生成需求 -> 路径计算 -> 仿真运行 -> 结果分析" 的完整闭环。 - Signal Optimization (
signal_opt): 自动执行 "基线仿真 -> 信号优化 -> 优化仿真 -> 效果对比" 的全流程,并自动处理优化工具输出的<additional>文件挂载。 - RL Training (
rl_train): 针对内置场景的强化学习训练;自定义路网训练使用manage_rl_task/train_custom(底层基于开源项目 sumo-rl;要求路网包含信号灯,且运行建议显式设置SUMO_HOME)。
💡 提示: 关于各工具的详细参数说明与调用示例,请参考 API 详细文档。
🛠️ 环境要求
- 操作系统: Windows / Linux / macOS
- Python: 3.10+ (强制要求,以支持最新的类型系统与 MCP SDK)
- SUMO: Eclipse SUMO(需配置
SUMO_HOME环境变量,并确保其二进制目录在PATH中)
Python 依赖
运行时依赖(安装后即可使用所有 MCP 工具):
mcp[cli]>=1.0.0- 官方 Model Context Protocol SDKsumolib>=1.20.0- SUMO Python 库(路网操作、二进制调用)traci>=1.20.0- Traffic Control Interface(在线实时控制)sumo-rl>=1.4.3- SUMO 强化学习环境(RL 训练功能)pandas>=2.0.0- 数据分析(FCD 轨迹处理)requests>=2.31.0- HTTP 请求(OSM 数据下载)
开发依赖(可选,用于测试和代码质量检查):
mypy>=1.8.0- 静态类型检查flake8>=7.0.0- 代码风格检查pytest>=8.0.0- 单元测试框架psutil>=5.9.0- 系统资源监控(性能测试)types-*- 类型存根包(mypy 支持)
使用 .\install_deps.ps1 -NoDev 可以跳过开发依赖的安装。
📦 安装指南
1. 获取代码
您可以通过以下方式获取项目:
方式 A:通过 Git 克隆 (推荐)
git clone https://github.com/XRDS76354/SUMO-MCP-Server.git
cd sumo-mcp
方式 B:下载压缩包
- 访问 GitHub 项目主页。
- 点击 Code 按钮,选择 Download ZIP。
- 解压并进入项目目录。
方式 C:作为依赖安装 (WIP) 如果您想在其他项目中使用,可以尝试:
pip install git+https://github.com/XRDS76354/SUMO-MCP-Server.git
2. 安装与配置 SUMO
本系统依赖于 Eclipse SUMO 仿真引擎。
重要提示 (Important Notes)
- 仅使用 SUMO 二进制工具(
sumo/netconvert/netgenerate/duarouter/od2trips等):保证命令在PATH中即可。 - 使用 SUMO tools 脚本(
randomTrips.py/osmGet.py/tls*.py等):需要能定位到<SUMO_HOME>/tools,推荐设置SUMO_HOME指向 SUMO 安装目录,并把$SUMO_HOME/bin加入PATH。
各平台安装步骤
- Windows:
- 安装 SUMO:使用官方安装包(文档:https://sumo.dlr.de/)。
- 设置环境变量(示例):
- CMD:
setx SUMO_HOME "C:\Program Files\Eclipse\sumo",setx PATH "%SUMO_HOME%\bin;%PATH%" - PowerShell:
$env:SUMO_HOME="C:\Program Files\Eclipse\sumo"; $env:PATH="$env:SUMO_HOME\bin;$env:PATH"
- CMD:
- 验证:
sumo --version
- Linux (Ubuntu/Debian):
- 安装:
sudo apt-get install sumo sumo-tools - 可选(使用 tools 脚本时推荐):
export SUMO_HOME=/usr/share/sumo并把$SUMO_HOME/bin加入PATH - 验证:
sumo --version
- 安装:
- macOS (Homebrew):
- 安装:
brew install sumo - Homebrew 通常会自动把
sumo加到PATH;如需 tools 脚本,可设置SUMO_HOME指向.../share/sumo(例如/usr/local/share/sumo或/opt/homebrew/share/sumo) - 验证:
sumo --version
- 安装:
� 更多说明: 更多关于 SUMO 安装与配置的详细信息,请参考 SUMO 官方文档。
3. Python 环境配置
Windows 一键安装
在 Windows 上可以直接使用仓库自带脚本创建 .venv 并安装依赖(默认包含开发依赖 .[dev])。
方式 A:PowerShell(推荐)
.\install_deps.ps1
# 可选参数:
.\install_deps.ps1 -NoDev # 仅安装运行依赖
.\install_deps.ps1 -IndexUrl https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple # 使用国内镜像
方式 B:CMD(命令提示符)
install_deps.bat
REM 可选参数:
install_deps.bat -NoDev
install_deps.bat -IndexUrl https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
脚本会自动:
- 检测并验证 Python 3.10+ 版本
- 创建虚拟环境
.venv(如不存在) - 升级 pip/setuptools/wheel
- 安装项目依赖(editable mode)
您可以选择以下任一方式手动配置开发环境。
方式1:使用 uv (推荐 - 极速)
uv 是目前最快的 Python 包管理工具,支持一键同步依赖。
# 1. 安装 uv (如果尚未安装)
pip install uv
# 2. 同步项目环境 (自动创建虚拟环境并安装依赖)
uv sync
# 3. 激活环境
# Windows:
.venv\Scripts\activate
# Linux/macOS:
source .venv/bin/activate
方式2:使用 Conda + Pip
如果您习惯使用 Conda 管理环境,可以按照以下步骤操作:
# 1. 创建并激活 Conda 环境
conda create -n sumo-mcp python=3.10 -y
conda activate sumo-mcp
# 2. 安装项目依赖
# 推荐国内用户使用镜像源加速,一键安装项目及开发工具
pip install -e ".[dev]" -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
# 或者仅安装基础依赖
pip install -r requirements.txt
🚦 启动与配置
1. 本地直接启动 (用于测试)
服务器基于官方 mcp.server.fastmcp.FastMCP 实现,通过标准输入输出 (stdio) 传输 JSON-RPC 2.0 消息。
使用 Python 直接启动 MCP 服务器:
python src/server.py
或者使用仓库自带的启动脚本(会自动处理环境检测与 PATH 挂载):
- Linux/macOS:
./start_server.sh - Windows (PowerShell):
.\start_server.ps1 - Windows (CMD):
start_server.bat
2. MCP 服务配置 (关键 - 用于 AI 宿主)
配置 MCP 服务器到宿主应用(如 Claude Desktop, Trae, Cursor)时,必须使用绝对路径。
A. 查找必要路径
在终端中激活您的环境后,运行以下命令:
- Python 绝对路径:
- Windows (PS):
(Get-Command python).Source - Linux/macOS:
which python
- Windows (PS):
- SUMO_HOME 路径:
- Windows:
echo %SUMO_HOME% - Linux/macOS:
echo $SUMO_HOME
- Windows:
B. 宿主应用配置示例
将以下 JSON 添加到宿主应用的配置文件中(例如 Claude Desktop 的 claude_desktop_config.json):
{
"mcpServers": {
"sumo-mcp": {
"command": "/path/to/your/env/python",
"args": ["/path/to/sumo-mcp/src/server.py"],
"env": {
"SUMO_HOME": "/your/actual/sumo/path",
"PYTHONPATH": "/path/to/sumo-mcp/src"
}
}
}
}
⚠️ 重要提示:
command: 必须替换为您找到的 Python 解释器绝对路径。args: 必须替换为项目src/server.py的 绝对路径。env: 显式设置SUMO_HOME和PYTHONPATH可以有效避免ModuleNotFoundError或环境识别错误。
工具清单与参数约定请以 src/server.py 或 doc/API.md 为准。
更多配置示例见 mcp_config_examples.json。
💡 使用示例 (Prompt)
在配置了 MCP 的 AI 助手中,您可以尝试以下自然语言指令:
-
工作流任务:
"生成一个 3x3 的网格路网,模拟 1000 秒的交通流,并告诉我平均车速。" (AI 将调用
manage_network和run_workflow) -
在线交互任务:
"启动这个配置文件的仿真,每运行一步就告诉我 ID 为 'v_0' 的车辆速度,如果速度低于 5m/s 就提醒我。" (AI 将调用
control_simulation和query_simulation_state) -
强化学习任务:
"列出所有内置的强化学习场景,然后选择一个简单的路口场景训练 5 个回合。" (AI 将调用
manage_rl_task和run_workflow)
-
复杂综合场景示例 (推荐测试):
"使用工具中的sumo-mcp完成下面操作:生成一个4x4的网格路网,要求所有节点均为交叉路口,设置网格间距为100米(默认值)确保所有交叉口都配置交通信号灯,设置车辆总数为200辆,运行进行1000秒的交通仿真,启用车辆轨迹记录功能,提取所有车辆的速度数据计算整个仿真期间所有车辆的平均速度,结果精确到小数点后两位。"
AI 内部执行逻辑:
- 调用
manage_network(action="generate", output_file="grid.net.xml", params={"grid": true, "grid_number": 4}) - 调用
manage_demand(action="random_trips", net_file="grid.net.xml", output_file="trips.xml", params={"end_time": 1000, "period": 5.0})(计算: 1000s / 200辆 = 每5秒一辆) - 调用
run_workflow(workflow_name="sim_gen_eval", params={"output_dir": "results", "grid_number": 4, "steps": 1000})或手动组合control_simulation - 调用
run_analysis(fcd_file="results/fcd.xml")获取平均速度统计。
- 调用
🧰 Troubleshooting
- 提示找不到
sumo(例如:Error: Could not locate SUMO executable (sumo).):- 先在终端执行
sumo --version,确认 SUMO 二进制可用。 - 若不可用:把 SUMO 的
bin/加入PATH,或设置SUMO_HOME并把$SUMO_HOME/bin加入PATH。
- 先在终端执行
- 提示找不到 tools 脚本(例如:
randomTrips.py/osmGet.py/tls*.py):- 确认
SUMO_HOME指向 SUMO 安装目录。 - 确认
<SUMO_HOME>/tools目录存在且包含对应脚本。
- 确认
- MCP 客户端无法继承环境变量:
- 在 MCP 客户端配置中显式传入
env(参考mcp_config_examples.json)。
- 在 MCP 客户端配置中显式传入
📂 项目结构
sumo-mcp/
├── doc/
│ ├── API.md # MCP 工具 API 参考(与 src/server.py 对齐)
│ └── sumo-mcp.jpg # 项目图片
├── src/
│ ├── server.py # MCP 服务器入口 (FastMCP 实现,聚合接口)
│ ├── utils/ # 通用工具
│ │ ├── connection.py # TraCI 连接管理器
│ │ └── ...
│ ├── mcp_tools/ # 核心工具模块
│ │ ├── network.py # 网络工具
│ │ ├── route.py # 路径工具
│ │ ├── signal.py # 信号工具
│ │ ├── vehicle.py # 车辆工具
│ │ ├── rl.py # 强化学习工具
│ │ └── analysis.py # 分析工具
│ └── workflows/ # 自动化工作流
│ ├── sim_gen.py # 仿真生成工作流
│ ├── signal_opt.py # 信号优化工作流
│ └── rl_train.py # RL 训练工作流
├── pyproject.toml # 项目配置与依赖管理
├── requirements.lock # 锁定依赖版本
└── README.md # 项目文档
📄 许可证
MIT License