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"""
Simulateur batch GPU — évalue N allocations en parallèle.
Principe
--------
Pour chaque allocation on maintient deux tenseurs d'état :
vehicle_end_inter[N, V] — fin d'intervention (dispo pour redirection)
vehicle_at_base[N, V] — retour caserne (dispo « en caserne »)
On itère séquentiellement sur les interventions (dépendance temporelle imposée),
mais chaque étape opère sur N simulations simultanément via des tenseurs PyTorch.
Approximations par rapport au simulateur séquentiel
----------------------------------------------------
- Redirection en retour : un véhicule qui a fini son intervention mais
rentre à la caserne est disponible pour une nouvelle mission (comme le
séquentiel), mais le temps de trajet est calculé depuis la caserne et non
depuis sa position intermédiaire réelle.
- Contrainte plage_interdite_nuit pour PSE/VSAV non implémentée.
(Effet marginal sur le score global ; peut être ajouté ultérieurement.)
- Indisponibilités : la matrice vehicle_unavail est pré-calculée une fois.
"""
from __future__ import annotations
from typing import Literal
import numpy as np
import torch
from data_loader import TYPE_ELIGIBLE, POMPE_TYPE, VSAV_TYPE # constantes de type
MetricName = Literal["temps_moyen", "taux_couverture", "manque_local", "mixte", "couverture_0", "p95_vsav", "p99_vsav", "std_q95_pression", "composite"]
SEUIL_COUVERTURE = 8 * 60.0 # 8 minutes en secondes
WINDOW_8H = 24 * 3600.0 # fenêtre 8h→8h = 24h en secondes
class GPUBatchSimulator:
"""
Évalue un batch de N allocations en une seule passe.
Parameters
----------
interventions_np : dict numpy retourné par data_loader.load_data()
vehicles_np : dict numpy retourné par data_loader.load_data()
travel_matrix : [N_cs, N_inter] float32 — CS→intervention
return_travel_matrix : [N_cs, N_inter] float32 — x_final→CS
vehicle_unavail : [V, N_inter] bool
window_start : première intervention de la fenêtre (index)
window_size : nombre d'interventions à simuler (None = tout)
metric : métrique à minimiser
device : "cuda" | "cpu"
"""
def __init__(
self,
interventions_np: dict,
vehicles_np: dict,
travel_matrix: np.ndarray,
return_travel_matrix: np.ndarray,
vehicle_unavail: np.ndarray,
window_start: int = 0,
window_size: int | None = None,
metric: MetricName = "temps_moyen",
device: str = "cuda",
cstc_priority: bool = True,
):
self.metric = metric
self.cstc_priority = cstc_priority
self.device = torch.device(device if torch.cuda.is_available() else "cpu")
dev = self.device
# ── Données complètes (numpy) conservées pour set_window() ────────
self._all = interventions_np # référence légère, pas de copie
self._N_total = len(interventions_np["timestamps"])
# ── Matrices complètes sur GPU (fixes, ne bougent pas) ─────────────
self.N_cs = travel_matrix.shape[0]
self._travel_full = torch.from_numpy(travel_matrix.astype(np.float32)).to(dev) # [N_cs, N_total]
self._ret_full = torch.from_numpy(return_travel_matrix.astype(np.float32)).to(dev) # [N_cs, N_total]
self._unavail_full = torch.from_numpy(vehicle_unavail).to(dev) # [V, N_total]
# ── Véhicules (fixes) ─────────────────────────────────────────────
self.V = len(vehicles_np["ids"])
self.vtype = vehicles_np["type"]
self.vtype_t = torch.from_numpy(self.vtype.astype(np.int64)).to(dev)
self.type_eligible= torch.from_numpy(TYPE_ELIGIBLE).to(dev) # [2, 3]
vsav_pse = vehicles_np["vsav_pse_pair_idx"]
pse_vsav = vehicles_np["pse_vsav_pair_idx"]
self.vsav_has_pair = torch.from_numpy(vsav_pse >= 0).to(dev)
self.pse_has_pair = torch.from_numpy(pse_vsav >= 0).to(dev)
self.vsav_pse_safe = torch.from_numpy(np.maximum(vsav_pse, 0).astype(np.int64)).to(dev)
self.pse_vsav_safe = torch.from_numpy(np.maximum(pse_vsav, 0).astype(np.int64)).to(dev)
# ── Fenêtre initiale ───────────────────────────────────────────────
self.set_window(window_start, window_size)
# ------------------------------------------------------------------
def set_window(self, window_start: int, window_size: int | None = None) -> None:
"""
Change la fenêtre d'interventions sans recharger les données.
Appelable à chaque itération SA pour une fenêtre glissante aléatoire.
Parameters
----------
window_start : index de la première intervention
window_size : nombre d'interventions (None = jusqu'à la fin)
"""
dev = self.device
end = window_start + window_size if window_size else self._N_total
end = min(end, self._N_total)
sl = slice(window_start, end)
# Filtrer cstc inconnu
valid = self._all["cstc_idx"][sl] >= 0
global_indices = np.where(valid)[0] + window_start
self.global_indices = global_indices
self.N_inter = int(valid.sum())
def _f(arr):
return arr[sl][valid]
# Numpy (pour simulate_single_detailed et compute_all_metrics)
self.timestamps_np = _f(self._all["timestamps"])
self.inter_type_np = _f(self._all["type"])
self.cstc_idx_np = _f(self._all["cstc_idx"])
self.duration_np = _f(self._all["duration"])
self.depart_np = _f(self._all["depart"])
self.proc_np = _f(self._all["proc"])
self.night_restricted_np = _f(self._all["night_restricted"])
self.rouge_np = _f(self._all["rouge"])
# GPU — re-slice les matrices complètes (pas de transfer CPU→GPU)
gi = torch.from_numpy(global_indices).to(dev)
self.travel_t = self._travel_full[:, gi] # [N_cs, N_inter]
self.ret_travel_t = self._ret_full[:, gi] # [N_cs, N_inter]
self.unavail_t = self._unavail_full[:, gi] # [V, N_inter]
self.timestamps_t = torch.from_numpy(self.timestamps_np.astype(np.float64)).to(dev)
self.inter_type_t = torch.from_numpy(self.inter_type_np).to(dev)
self.cstc_idx_t = torch.from_numpy(self.cstc_idx_np).to(dev)
self.duration_t = torch.from_numpy(self.duration_np).to(dev)
self.depart_t = torch.from_numpy(self.depart_np).to(dev)
self.night_t = torch.from_numpy(self.night_restricted_np).to(dev)
self.rouge_t = torch.from_numpy(self.rouge_np).to(dev)
self._t0 = float(self.timestamps_np[0]) - 1.0 if self.N_inter > 0 else 0.0
# ── Fenêtres 8h→8h pour std_q95_pression ─────────────────────────
if self.N_inter > 0:
import pandas as pd
dates = pd.to_datetime(self.timestamps_np, unit="s", utc=True)
# Fenêtre 8h→8h : on décale de -8h pour que 8h→8h devienne 0h→0h
shifted = self.timestamps_np - 8 * 3600.0
first_day = np.floor(shifted[0] / 86400.0) * 86400.0
self.inter_window_idx_np = np.floor((shifted - first_day) / 86400.0).astype(np.int32)
self.N_windows = int(self.inter_window_idx_np.max()) + 1
self.inter_window_idx_t = torch.from_numpy(self.inter_window_idx_np).to(dev)
else:
self.N_windows = 0
self.inter_window_idx_t = torch.zeros(0, dtype=torch.long, device=dev)
# ------------------------------------------------------------------
def simulate_batch(
self,
alloc_cs_idx: torch.Tensor, # [N_allocs, V] LongTensor
) -> torch.Tensor:
"""
Simule N_allocs allocations en parallèle.
Parameters
----------
alloc_cs_idx : [N_allocs, V] LongTensor
Pour chaque allocation n et chaque véhicule v, l'index du CS attribué.
Returns
-------
scores : [N_allocs] float32 — score à minimiser (selon self.metric)
"""
alloc = alloc_cs_idx.to(self.device) # [N, V]
N, V = alloc.shape
dev = self.device
INF = float("inf")
# État courant : deux timestamps par véhicule
# vehicle_end_inter : fin d'intervention (dispo pour redirection)
# vehicle_at_base : retour caserne
vehicle_end_inter = torch.full((N, V), self._t0, dtype=torch.float64, device=dev)
vehicle_at_base = torch.full((N, V), self._t0, dtype=torch.float64, device=dev)
# Type de la dernière inter assignée à chaque véhicule (-1 = aucune)
vehicle_last_inter_type = torch.full((N, V), -1, dtype=torch.long, device=dev)
# Accumulation pour les métriques
response_times = torch.full((N, self.N_inter), INF, dtype=torch.float32, device=dev)
assigned_cs = torch.full((N, self.N_inter), -1, dtype=torch.long, device=dev)
# Accumulation pour std_q95_pression : temps engagé par CS par fenêtre 8h→8h
engaged_per_cs_per_window = torch.zeros(
(N, self.N_cs, max(self.N_windows, 1)), dtype=torch.float32, device=dev
)
row_idx = torch.arange(N, device=dev) # [N] pour scatter
# ── Couverture 0 : pré-calcul du nb de véhicules VSAV-éligibles par CS ──
# Un véhicule est VSAV-éligible s'il peut répondre à une inter VSAV (VSAV ou PSE)
vsav_eligible_mask = self.type_eligible[VSAV_TYPE][self.vtype_t] # [V] bool
# Compter par CS pour chaque allocation : nb_vsav_per_cs[n, c]
nb_vsav_per_cs = torch.zeros((N, self.N_cs), dtype=torch.long, device=dev)
for c in range(self.N_cs):
nb_vsav_per_cs[:, c] = ((alloc == c) & vsav_eligible_mask.unsqueeze(0)).sum(dim=1)
cov0_seconds = torch.zeros(N, dtype=torch.float64, device=dev)
for i in range(self.N_inter):
t = self.timestamps_t[i].item() # scalar float64
inter_typ = self.inter_type_t[i].item() # 0 ou 1
dur = self.duration_t[i].item() # float32
dep = self.depart_t[i].item() # float32 (temps préparation)
# ── Disponibilité [N, V] ──────────────────────────────────────
# Un véhicule est dispo dès qu'il a fini son inter (même en retour)
avail = vehicle_end_inter <= t # [N, V] bool
# ── Éligibilité par type [V] → broadcast [1, V] ──────────────
type_ok = self.type_eligible[inter_typ][self.vtype_t] # [V] bool
type_ok = type_ok.unsqueeze(0) # [1, V]
# ── Indisponibilité planifiée [V] → broadcast [1, V] ─────────
unavail_i = self.unavail_t[:, i].unsqueeze(0) # [1, V]
# ── Masque éligible de base [N, V] ───────────────────────────
eligible = avail & type_ok & ~unavail_i # [N, V]
# ── Modularité PSE↔VSAV ───────────────────────────────────────
is_night = self.night_t[i].item()
is_rouge = self.rouge_t[i].item()
# 1) VSAV couplé : interdit la nuit
if is_night:
eligible[:, self.vsav_has_pair] = False
# 2) VSAV couplé : disponible si son PSE pair est en caserne
# OU si le PSE est absent mais parti sur une inter VSAV
pse_base_of_vsav = vehicle_at_base[:, self.vsav_pse_safe] # [N, V]
pse_at_base = pse_base_of_vsav <= t # [N, V]
pse_last_type = vehicle_last_inter_type[:, self.vsav_pse_safe] # [N, V]
pse_on_vsav = (pse_last_type == VSAV_TYPE) & ~pse_at_base # [N, V]
vsav_pair_ok = ~self.vsav_has_pair | pse_at_base | pse_on_vsav # [N, V]
eligible = eligible & vsav_pair_ok
# 3) PSE couplé + intervention POMPE : disponible seulement si VSAV pair en caserne
if inter_typ == POMPE_TYPE:
vsav_base_of_pse = vehicle_at_base[:, self.pse_vsav_safe] # [N, V]
vsav_at_base = vsav_base_of_pse <= t # [N, V]
pse_pair_ok = ~self.pse_has_pair | vsav_at_base # [N, V] broadcast
eligible = eligible & pse_pair_ok
# 4) PSE couplé + intervention VSAV + nuit : seulement si rouge
if inter_typ == VSAV_TYPE and is_night and not is_rouge:
eligible[:, self.pse_has_pair] = False
# ── Temps de trajet aller [N, V] ─────────────────────────────
# alloc[n, v] = cs_idx → travel_t[cs_idx, i]
travel_i = self.travel_t[:, i] # [N_cs]
ret_travel_i = self.ret_travel_t[:, i] # [N_cs]
travel_nv = travel_i[alloc] # [N, V] fancy indexing
ret_travel_nv= ret_travel_i[alloc] # [N, V]
# ── Score = temps de trajet aller (minimiser distance) ────────
scores = travel_nv.float().clone()
scores[~eligible] = INF
# ── Sélection du véhicule ─────────────────────────────────
has_vehicle = eligible.any(dim=1) # [N] bool
best_v_global = scores.argmin(dim=1) # [N]
if self.cstc_priority:
# Priorité CSTC : si un véhicule du CSTC est dispo, on le prend
cstc_i = self.cstc_idx_t[i] # scalar int
is_cstc = (alloc == cstc_i) # [N, V] bool
cstc_eligible = eligible & is_cstc # [N, V]
has_cstc = cstc_eligible.any(dim=1) # [N] bool
scores_cstc = travel_nv.float().clone()
scores_cstc[~cstc_eligible] = INF
best_v_cstc = scores_cstc.argmin(dim=1) # [N]
best_v = torch.where(has_cstc, best_v_cstc, best_v_global)
else:
# Pas de priorité CSTC : toujours le véhicule le plus proche
best_v = best_v_global
# ── Temps de trajet du véhicule choisi ────────────────────────
best_travel = travel_nv[row_idx, best_v] # [N] float32
best_ret = ret_travel_nv[row_idx, best_v] # [N] float32
best_cs = alloc[row_idx, best_v] # [N] int64
# ── Mise à jour de l'état véhicule ───────────────────────────
new_end_inter = (
t
+ best_travel.to(torch.float64)
+ dur
) # [N]
new_at_base = (
new_end_inter
+ best_ret.to(torch.float64)
) # [N]
valid_n = has_vehicle.nonzero(as_tuple=True)[0] # indices des sims avec vhl
if valid_n.numel() > 0:
vehicle_end_inter[valid_n, best_v[valid_n]] = new_end_inter[valid_n]
vehicle_at_base[valid_n, best_v[valid_n]] = new_at_base[valid_n]
vehicle_last_inter_type[valid_n, best_v[valid_n]] = inter_typ
# Accumulation pression VSAV : seulement pour les véhicules VSAV-éligibles
engaged = best_travel[valid_n] + dur + best_ret[valid_n] # [valid] float32
w = self.inter_window_idx_t[i].item()
cs_of_valid = best_cs[valid_n] # [valid] int64
# Filtrer : ne garder que les véhicules VSAV ou PSE
best_v_valid = best_v[valid_n]
is_vsav_eligible = vsav_eligible_mask[best_v_valid] # [valid] bool
vsav_idx = is_vsav_eligible.nonzero(as_tuple=True)[0]
if vsav_idx.numel() > 0:
engaged_per_cs_per_window[valid_n[vsav_idx], cs_of_valid[vsav_idx], w] += engaged[vsav_idx]
# ── Couverture 0 : compter les occupés VSAV-éligibles par CS ──
if i < self.N_inter - 1:
t_next = self.timestamps_t[i + 1].item()
dt = t_next - t
else:
dt = 0.0
if dt > 0:
# Un véhicule est "occupé" s'il n'a pas fini son inter
busy = (vehicle_end_inter > t) & vsav_eligible_mask.unsqueeze(0) # [N, V]
# Compter les occupés par CS
busy_per_cs = torch.zeros((N, self.N_cs), dtype=torch.long, device=dev)
for c in range(self.N_cs):
busy_per_cs[:, c] = (busy & (alloc == c)).sum(dim=1)
# Couverture 0 : tous les véhicules VSAV-éligibles occupés
zero_mask = (busy_per_cs >= nb_vsav_per_cs) & (nb_vsav_per_cs > 0) # [N, N_cs]
cov0_seconds += zero_mask.sum(dim=1).to(torch.float64) * dt
# ── Accumulation métriques ─────────────────────────────────────
resp = dep + best_travel # [N] float32 (prép + trajet)
resp = torch.where(has_vehicle, resp, torch.full_like(resp, INF))
response_times[:, i] = resp
assigned_cs[:, i] = torch.where(has_vehicle, best_cs, torch.full_like(best_cs, -1))
return self._compute_scores(response_times, assigned_cs, cov0_seconds,
engaged_per_cs_per_window, alloc)
# ------------------------------------------------------------------
def _compute_scores(
self,
response_times: torch.Tensor, # [N, N_inter] float32
assigned_cs: torch.Tensor, # [N, N_inter] int64
cov0_seconds: torch.Tensor, # [N] float64
engaged_per_cs_per_window: torch.Tensor, # [N, N_cs, N_windows] float32
alloc: torch.Tensor, # [N, V] int64
) -> torch.Tensor:
"""Calcule le score scalaire à minimiser pour chaque allocation."""
INF = float("inf")
if self.metric == "couverture_0":
return cov0_seconds.float() / 3600.0 # en heures, à minimiser
if self.metric == "std_q95_pression":
N = alloc.shape[0]
dev = self.device
# Nombre de véhicules VSAV-éligibles (VSAV+PSE) par CS [N, N_cs]
vsav_elig = self.type_eligible[VSAV_TYPE][self.vtype_t] # [V] bool
nb_vsav_per_cs = torch.zeros((N, self.N_cs), dtype=torch.float32, device=dev)
for c in range(self.N_cs):
nb_vsav_per_cs[:, c] = ((alloc == c) & vsav_elig.unsqueeze(0)).sum(dim=1).float()
# Ratio d'utilisation VSAV [N, N_cs, N_windows]
denom = nb_vsav_per_cs.unsqueeze(2) * WINDOW_8H # [N, N_cs, 1] × scalar
denom = denom.clamp(min=1.0)
ratio = engaged_per_cs_per_window / denom # [N, N_cs, N_windows]
# Mettre NaN pour les CS sans véhicules VSAV-éligibles
no_vhl = (nb_vsav_per_cs == 0).unsqueeze(2) # [N, N_cs, 1]
ratio = ratio.masked_fill(no_vhl.expand_as(ratio), float("nan"))
# Q95 par CS [N, N_cs]
q95 = torch.nanquantile(ratio, 0.95, dim=2) # [N, N_cs]
# Std sur les CS (ignorer NaN)
# torch.nanmean n'a pas de pendant nanstd, on calcule à la main
q95_safe = q95.clone()
valid_cs = ~torch.isnan(q95_safe)
q95_safe[~valid_cs] = 0.0
count = valid_cs.float().sum(dim=1).clamp(min=1)
mean = q95_safe.sum(dim=1) / count
diff2 = ((q95_safe - mean.unsqueeze(1)) ** 2) * valid_cs.float()
std = (diff2.sum(dim=1) / count).sqrt()
return std
# P95/P99 VSAV : percentile des temps de réponse pour les inter VSAV
if self.metric in ("p95_vsav", "p99_vsav"):
q = 0.95 if self.metric == "p95_vsav" else 0.99
vsav_mask = torch.from_numpy(self.inter_type_np == VSAV_TYPE).to(self.device) # [N_inter]
rt_vsav = response_times[:, vsav_mask] # [N, N_vsav]
valid_vsav = rt_vsav < INF # [N, N_vsav]
rt_for_q = rt_vsav.clone()
rt_for_q[~valid_vsav] = float("nan")
pq = torch.nanquantile(rt_for_q, q, dim=1) # [N]
return pq
valid = response_times < INF # [N, N_inter] bool
count = valid.float().sum(dim=1).clamp(min=1) # [N]
rt_safe = response_times.clone()
rt_safe[~valid] = 0.0
temps_moyen = rt_safe.sum(dim=1) / count # [N] float32
if self.metric == "temps_moyen":
return temps_moyen
# Taux de couverture (% réponses < 8 min)
covered = (response_times <= SEUIL_COUVERTURE) & valid # [N, N_inter]
taux_couv = covered.float().sum(dim=1) / count # [N]
if self.metric == "taux_couverture":
return -taux_couv # on minimise → négatif
# Manque local (engin pas du CS compétent)
cstc_expanded = torch.from_numpy(self.cstc_idx_np).to(self.device).unsqueeze(0) # [1, N_inter]
wrong_cs = (assigned_cs != cstc_expanded) & valid # [N, N_inter]
manque_local = wrong_cs.float().sum(dim=1) / count # [N]
if self.metric == "manque_local":
return manque_local
if self.metric == "composite":
# ── Composite : toutes les métriques normalisées et pondérées ───
# Valeurs de référence (allocation initiale année 2023)
REF_TM = 538.0 # temps moyen (s)
REF_P95 = 879.0 # p95 temps de réponse VSAV (s)
REF_COUV = 0.422 # taux de couverture
REF_ML = 0.10 # manque_local ratio (~48992/478063)
REF_STD_Q95= 0.09 # std q95 pression
# Composantes normalisées (chacune ~1.0 pour l'allocation initiale)
c_tm = temps_moyen / REF_TM # [N]
c_couv = (1.0 - taux_couv) / (1.0 - REF_COUV) # [N] (à minimiser)
c_ml = manque_local / max(REF_ML, 1e-6) # [N]
# P95 VSAV
vsav_mask = torch.from_numpy(self.inter_type_np == VSAV_TYPE).to(self.device)
rt_vsav = response_times[:, vsav_mask]
rt_for_q = rt_vsav.clone()
rt_for_q[rt_vsav >= INF] = float("nan")
p95_vsav = torch.nanquantile(rt_for_q, 0.95, dim=1) # [N]
c_p95 = p95_vsav / REF_P95 # [N]
# Std Q95 pression
N_alloc = alloc.shape[0]
vsav_elig = self.type_eligible[VSAV_TYPE][self.vtype_t]
nb_vsav_cs = torch.zeros((N_alloc, self.N_cs), dtype=torch.float32, device=self.device)
for c in range(self.N_cs):
nb_vsav_cs[:, c] = ((alloc == c) & vsav_elig.unsqueeze(0)).sum(dim=1).float()
denom = (nb_vsav_cs.unsqueeze(2) * WINDOW_8H).clamp(min=1.0)
ratio = engaged_per_cs_per_window / denom
no_vhl = (nb_vsav_cs == 0).unsqueeze(2)
ratio = ratio.masked_fill(no_vhl.expand_as(ratio), float("nan"))
q95_p = torch.nanquantile(ratio, 0.95, dim=2)
q95_safe = q95_p.clone()
valid_cs = ~torch.isnan(q95_safe)
q95_safe[~valid_cs] = 0.0
cnt = valid_cs.float().sum(dim=1).clamp(min=1)
mean_q = q95_safe.sum(dim=1) / cnt
diff2 = ((q95_safe - mean_q.unsqueeze(1)) ** 2) * valid_cs.float()
std_q95 = (diff2.sum(dim=1) / cnt).sqrt()
c_std = std_q95 / max(REF_STD_Q95, 1e-6) # [N]
# Pondérations (somme = 1) — sans manque_local
# temps_moyen: 45%, couverture: 35%, p95: 15%, std_q95: 5%
score = 0.45 * c_tm + 0.35 * c_couv + 0.15 * c_p95 + 0.05 * c_std
return score
# Mixte : 0.5 × temps_moyen_normalisé + 0.3 × (1-couv) + 0.2 × manque
tm_norm = temps_moyen / SEUIL_COUVERTURE # normalisation approximative
score = 0.5 * tm_norm + 0.3 * (1.0 - taux_couv) + 0.2 * manque_local
return score
# ------------------------------------------------------------------
def evaluate_single(self, alloc_1d: torch.Tensor) -> float:
"""Évalue une seule allocation (utile pour le score de référence)."""
return self.simulate_batch(alloc_1d.unsqueeze(0))[0].item()
# ------------------------------------------------------------------
def simulate_single_detailed(
self,
alloc_1d: torch.Tensor, # [V] LongTensor — cs_idx par véhicule
vehicles_np: dict, # dict retourné par data_loader.load_data()
cs_list: list, # liste des noms de CS
) -> "pd.DataFrame":
"""
Simule une seule allocation et retourne le détail complet par intervention,
équivalent GPU de la liste InterventionSimulee du simulateur séquentiel.
Colonnes du DataFrame retourné
-------------------------------
inter_idx int index dans la fenêtre (0-based)
timestamp float unix timestamp de l'intervention
fem_mma str "POMPE" ou "VSAV"
cstc str CS compétent
proc str procédure ("R" = rouge)
vehicle_idx int index interne du véhicule (0..V-1)
vehicle_id identifiant original du véhicule
vehicle_type str "POMPE" / "VSAV" / "PSE"
vehicle_cs str CS du véhicule dans cette allocation
travel_time_s float temps de trajet aller (secondes)
return_time_s float temps de trajet retour (secondes)
depart_s float temps de préparation au départ (secondes)
response_time_s float depart_s + travel_time_s
covered bool response_time_s <= 480 s (8 min)
manque_local bool vehicle_cs != cstc
assigned bool False = aucun véhicule trouvé
"""
import pandas as pd
alloc = alloc_1d.to(self.device) # [V]
V = alloc.shape[0]
dev = self.device
INF = float("inf")
TYPE_NAMES = {0: "POMPE", 1: "VSAV", 2: "PSE"}
INTER_TYPE_NAMES = {0: "POMPE", 1: "VSAV"}
vehicle_end_inter = torch.full((V,), self._t0, dtype=torch.float64, device=dev)
vehicle_at_base = torch.full((V,), self._t0, dtype=torch.float64, device=dev)
vehicle_last_inter_type = torch.full((V,), -1, dtype=torch.long, device=dev)
rows = []
for i in range(self.N_inter):
t = self.timestamps_t[i].item()
inter_typ = self.inter_type_t[i].item()
dur = self.duration_t[i].item()
dep = self.depart_t[i].item()
avail = vehicle_end_inter <= t # [V]
type_ok = self.type_eligible[inter_typ][self.vtype_t] # [V]
not_unavail = ~self.unavail_t[:, i] # [V]
eligible = avail & type_ok & not_unavail # [V]
travel_i = self.travel_t[:, i] # [N_cs]
ret_travel_i = self.ret_travel_t[:, i] # [N_cs]
travel_v = travel_i[alloc] # [V]
ret_travel_v = ret_travel_i[alloc] # [V]
scores = travel_v.float().clone()
scores[~eligible] = INF
has_vehicle = eligible.any().item()
if has_vehicle:
if self.cstc_priority:
# Priorité CSTC
cstc_i = self.cstc_idx_t[i].item()
is_cstc = (alloc == cstc_i)
cstc_eligible = eligible & is_cstc
has_cstc = cstc_eligible.any().item()
if has_cstc:
scores_cstc = travel_v.float().clone()
scores_cstc[~cstc_eligible] = INF
best_v = scores_cstc.argmin().item()
else:
best_v = scores.argmin().item()
else:
best_v = scores.argmin().item()
best_travel = travel_v[best_v].item()
best_ret = ret_travel_v[best_v].item()
best_cs_idx = alloc[best_v].item()
vehicle_end_inter[best_v] = t + best_travel + dur
vehicle_at_base[best_v] = t + best_travel + dur + best_ret
vehicle_last_inter_type[best_v] = inter_typ
vehicle_id = vehicles_np["ids"][best_v]
vehicle_type_str = TYPE_NAMES[int(vehicles_np["type"][best_v])]
vehicle_cs_str = cs_list[best_cs_idx]
else:
best_v = best_travel = best_ret = best_cs_idx = None
vehicle_id = vehicle_type_str = vehicle_cs_str = None
cstc_idx = self.cstc_idx_np[i]
cstc_str = cs_list[cstc_idx] if cstc_idx >= 0 else "?"
resp = dep + best_travel if has_vehicle else INF
rows.append(dict(
inter_idx = i,
timestamp = t,
fem_mma = INTER_TYPE_NAMES[inter_typ],
cstc = cstc_str,
proc = str(self.proc_np[i]),
assigned = has_vehicle,
vehicle_idx = best_v,
vehicle_id = vehicle_id,
vehicle_type = vehicle_type_str,
vehicle_cs = vehicle_cs_str,
travel_time_s = best_travel if has_vehicle else INF,
return_time_s = best_ret if has_vehicle else INF,
depart_s = dep,
response_time_s = resp,
covered = resp <= SEUIL_COUVERTURE if has_vehicle else False,
manque_local = (vehicle_cs_str != cstc_str) if has_vehicle else None,
))
return pd.DataFrame(rows)
# ------------------------------------------------------------------
@staticmethod
def compute_all_metrics(df: "pd.DataFrame") -> dict:
"""
Calcule toutes les métriques à partir du DataFrame retourné par
simulate_single_detailed() — même structure que eval_window() du
simulateur séquentiel.
Returns
-------
dict avec clés :
"global" : métriques agrégées sur toutes les interventions
"cs" : dict {cs_name → métriques} par CS compétent (cstc)
"""
import numpy as np
import pandas as pd
SEUIL = 480.0 # 8 min en secondes
df_ok = df[df["assigned"]].copy()
def _metrics_for(sub: "pd.DataFrame") -> dict:
if sub.empty:
return dict(
n=0,
temps_moyen=float("nan"),
temps_moyen_pompe=float("nan"),
temps_moyen_vsav=float("nan"),
temps_moyen_rouge=float("nan"),
taux_couverture=float("nan"),
p95=float("nan"),
p95_vsav=float("nan"),
p99_vsav=float("nan"),
manque_local=0,
manque_local_pompe=0,
manque_local_vsav=0,
manque_local_rouge=0,
n_non_assignees=0,
)
rt = sub["response_time_s"].values
pompe = sub[sub["fem_mma"] == "POMPE"]
vsav = sub[sub["fem_mma"] == "VSAV"]
rouge = sub[sub["proc"] == "R"]
manque = sub["manque_local"].fillna(False)
vsav_rt = vsav["response_time_s"].values if len(vsav) else None
return dict(
n = len(sub),
temps_moyen = rt.mean(),
temps_moyen_pompe = pompe["response_time_s"].mean() if len(pompe) else float("nan"),
temps_moyen_vsav = vsav["response_time_s"].mean() if len(vsav) else float("nan"),
temps_moyen_rouge = rouge["response_time_s"].mean() if len(rouge) else float("nan"),
taux_couverture = (rt <= SEUIL).mean(),
p95 = float(np.percentile(rt, 95)),
p95_vsav = float(np.percentile(vsav_rt, 95)) if vsav_rt is not None else float("nan"),
p99_vsav = float(np.percentile(vsav_rt, 99)) if vsav_rt is not None else float("nan"),
manque_local = int(manque.sum()),
manque_local_pompe = int(pompe["manque_local"].fillna(False).sum()),
manque_local_vsav = int(vsav["manque_local"].fillna(False).sum()),
manque_local_rouge = int(rouge["manque_local"].fillna(False).sum()),
n_non_assignees = int((~df["assigned"]).sum()), # sur tout df
)
global_metrics = _metrics_for(df_ok)
global_metrics["n_non_assignees"] = int((~df["assigned"]).sum())
cs_metrics = {}
for cs, grp in df_ok.groupby("cstc"):
cs_metrics[cs] = _metrics_for(grp)
return {"global": global_metrics, "cs": cs_metrics}