MATSim実践編――ドラッグ＆ドロップで1万人超のエージェントを動かしてみる：リタイア直前エンジニアの社会人大学漂流記（5-2）（2/4 ページ）

今回のMATSim（マルチエージェントシミュレーション）実践編では、MATSimを使うためのPC環境について説明し、事前準備や起動の手順を紹介します。その上で、私が自作した「ドラッグ＆ドロップで簡単にエージェントを動かすツール」を実際に使ってみたいと思います。

[江端智一，EE Times Japan]

MATSimを動かすための「3つのファイル」

　さて、ここからは前々回「MATSim実践編――「あなた」というエージェントを作って散歩させてみよう」の繰り返しになりますが、重要なことなので、もう一度説明します。

■MATSimを動かすために必要最小限の3つのファイル

　MATSimを理解するためには、まず config.xml / network.xml / plans.xml という3つのファイルの内容が分かっていれば何とかなります。これらはそれぞれ、「設定」「道路」「人間」、または、「棋士」「盤面」「駒」という対応関係で捉えると分かりやすくなります。

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（1）config.xml は「設定」です。

　シミュレーション全体の評価基準、反復回数、挙動パラメータ、出力方法などを定義するファイルで、計算の進め方そのものを規定します。これを将棋に例えるなら、対局全体を統括する「棋士」に相当します。

（2）network.xml は「道路」です。

　ノードとリンクからなる道路ネットワークが記述され、人や車の移動はこの構造の上でのみ発生します。将棋の比喩では、駒が配置され動き回る「盤面」にあたります。

（3）plans.xml は「人間」です。

　個々のエージェントが持つ行動計画（活動、移動、時刻、交通手段）が記述されており、シミュレーション中に実際に動く主体そのものです。これは将棋で言えば、盤上を動く「駒」に対応します。

　つまりMATSimとは、

設定（棋士）が、道路（盤面）の上で、人間（駒）を動かすことで現象を再現する仕組み

と考えれば、全体像をつかみやすくなります。

　取りあえず今は、この3つのファイルをMATSimに放り込むことで、MATSimにより、実際に人間（駒）が動き出す、ということだけ覚えておいてください。

　では、実際にMATSimを動かす準備の手順を示します。

事前準備（共通）

　本節では、MATSimの環境構築および実行方法を示します。

　本書では、Windows 11上のWSL2（Ubuntu）環境を前提とします。

　その理由は前述の通り、Linux（Ubuntu）が扱いやすいためです．また、多くのPCがWindowsを前提としていることから、WindowsとLinuxを併用できる環境は、多くの利用者にとって導入・運用の負担が小さいと考えられます。

　そして何より、本構成は筆者自身にとって最も扱いやすい環境であったからです。

　MATSimの実行方法には以下の2通りが存在します。

• GUIルート（標準手順）
• CUIルート（代替手順）

　まず、共通に必要となる環境を構築して、最初にGUIルートを説明し、その後にCUIルートを示します。

（1）WSL2（Ubuntu）の作成

　WSL2（Ubuntu）の作成については、MATSim固有の内容ではないため、本節では必要最小限の手順のみを示します。

　まず、Windowsの「Windowsの機能の有効化または無効化」から、以下の項目を有効化します。

• 「Windows Subsystem for Linux」
• 「仮想マシンプラットフォーム」

　設定後、PCを再起動します．

　次に、管理者権限でPowerShellを起動し、以下のコマンドを実行します。

$wsl --install -d Ubuntu

　このコマンドにより、WSL2およびUbuntuが自動的にインストールされます。インストール完了後、初回起動時にユーザ名およびパスワードの設定が求められます。

　設定が完了すると、Ubuntu のターミナルが起動し、Linux環境が利用可能になります。

（2）JavaとMavenのインストール

　Ubuntuを立ち上げて、以下を実行します。

$sudo apt update
$sudo apt install -y openjdk-21-jdk maven

確認：

$java -version
$javac -version
$mvn -version

（3）MATSim example-projectの取得

$cd ~
$git clone https://github.com/matsim-org/matsim-example-project.git
$cd matsim-example-project

　これで、matsim-example-project というディレクトリができて、ここにMATSimを動かす環境の準備が完成します。

MATSimの起動方法

　さて、ここからは、MATSimGUIルートとCUIルートの両方の説明をします。どちらを使っても構いませんが、私の経験上、どちらかは思うように動きませんので、うまく動いた方を使ってください。

（1）GUIルート（標準手順）

　これは公式が想定している基本的な使い方です。

（a）ビルド

$./mvnw clean package

または

$mvn clean package

（b）生成されるjarの注意点（重要）

　ビルド後、jarファイルが2箇所に生成されますので、注意してください。

target/matsim-example-project-0.0.1-SNAPSHOT.jar   ← 通常は実行不可（fat jarでないため）

matsim-example-project-0.0.1-SNAPSHOT.jar          ← 実行可能（重要）

　実行対象は「トップディレクトリ」のjarです。

$cd ~
$~/matsim-example-project/matsim-example-project-0.0.1-SNAPSHOT.jar

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（c） GUI起動

$cd ~/matsim-example-project
$java -jar matsim-example-project-0.0.1-SNAPSHOT.jar

これにより GUI が起動する。

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（d） シミュレーション実行

GUI上で以下を設定：

• config ファイル：

$ scenarios/equil/config.xml

• Start MATSimボタンを押す

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　計算が終了したら（Outputの表示が止ったら）左上の「×」を押して終了します。

（e） 成功確認

以下が生成されれば成功：

$ cd ~/matsim-example-project/scenarios/equil/output/
$ ls output_events.xml.gz
$ ls output_network.xml.gz

（2）CUIルート（代替手順）

　GUIが起動しない、または不安定な場合に使用してください。

（1）実行コマンド

$ cd ~/matsim-example-project
$ mvn \
-Dexec.mainClass=org.matsim.project.RunMatsim \
-Dexec.args="scenarios/equil/config.xml" exec:java

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（2）動作原理

　この方法では：

• Maven が依存ライブラリを解決
• クラスパスを自動構築
• RunMatsimを直接起動

　つまり、jarを使わずに直接MATSimを起動します。

　慣れてくると、こっちの方がラクに感じます（コマンド一発でシミュレーションを実行）

（3）成功確認

GUIルートと同様：

output/

が生成されれば成功です。

（4）GUIルートとCUIルートの違い

項目	GUIルート	CUIルート
実行方法	jar起動	Maven経由
操作	GUI	コマンド
安定性	環境依存あり	高い
推奨	初心者	トラブル時