一款开源软件让你从此不再为路 数据而烦恼

本款程序由美国亚利桑那州立大学ASU Trans+AI Lab团队开发

01

导语

下表总结了目前常用的OpenStreetMap路 解析程序和OSM2GMNS对比。对比主要从路 连通性, 络建模适用性以及交通需求支持三个层级展开。

QGIS QuickOSM

OSMnx

OSM2GMNS

路 连通性

络不连通

络连通

络连通

络建模适用性

支持任意 络类型

仅支持道路交通 络

支持auto,bike,walk,railway,aeroway;自动简化复杂交叉口,便于交叉口建模

交通需求支持

支持下载信息点(POI

不支持

支持下载信息点(POI);自动连接交通小区和 络

总结

可快速获取大区域路 用于可视化,但 络不连通

安装使用相对复杂,仅支持公路 络,适用于基础 络分析及可视化

涵盖多种 络类型,采用统一文件格式,适用于各类交通 络建模用途

02

安装方法

OSM2GMNS已在pypi.org平台发布,用户可通过pip方式安装。用户需配置Python 3或Anaconda 3环境,在相应Python环境的Terminal中输入如下命令行:

pipinstall osm2gmns

安装界面如下:

OSM2GMNS安装包需要Shapely等依赖库,如未安装系统会自动安装,显示上述界面代表安装成功。

目前软件仍在不断迭代优化中,可通过下述命令更新至最新版程序。

pip install–– upgradeosm2gmns

03

使用方法

(1)登陆www.openstreetmap.org下载地图数据包,这里以北京交通大学周边路 为例展示,推荐使用Overpass API镜像下载。

移动地图至需要下载的区域,点击“导出”或“Overpass API”按钮即可开始下载,随后会下载得到一个map文件,这个文件即为路 数据文件。

(2)启动Python编程环境,键入如下命令,运行程序即可。注意map文件需与程序保存在同一文件夹。

importosm2gmns asog net = og.getNetFromOSMFile( ‘map’) og.outputNetToCSV(net,output_folder=’output’)

(3)除基本功能外,OSM2GMNS还提供了获取不同交通模式 络功能,如获取铁路 络,可修改为如下命令。network_type参数可选’auto’, ‘bike’, ‘walk’,’railway’, ‘aeroway’及任意组合。

net= og.getNetFromOSMFile( ‘map’, network_type=( ‘railway’)) net= og.getNetFromOSMFile( ‘map’, network_type=( ‘auto’, ‘railway’))

如想获取POI(Point of Interest)数据,可将参数POIs设置为True:

net= og.getNetFromOSMFile( ‘map’, network_type=( ‘railway’), POIs= True)

(4)由于真实路 中存在复杂交叉口情况,同一个交叉口存在多个 络节点(如下图左),OSM2GMNS提供了简化交叉口功能,将属于同一交叉口的节点统一为一个节点(如下图右),方便后续工作开展,命令如下:

net = og.getNetFromCSV og.consolidateComplexIntersections(net) og.outputNetToCSV(net, output_folder=’consolidated’)

04

输出文件

(1)核心输出文件由node.csv( 络节点),link.csv( 络连接弧)和segment.csv( 络段)组成,如用户选择POI也会有poi.csv文件输出。所有文件格式均基于GMNS格式,方便用户进行后续交通系统分析研究。

(2)如用户选择复杂交叉口简化功能,consolidated文件加中会有简化后路 的node.csv和link.csv文件。

05

可视化展示

输出文件可直接用NEXTA/QGIS等软件打开进行可视化展示。

北京交通大学周边

东南大学四牌楼校区周边

以下可视化图片摘自OSM2GMNS用户手册

菲尼克斯空港国际机场

美国中西部铁路

南京路

亚利桑那州路

伦敦路

墨尔本路

06

结语

OSM2GMNS具有安装简单、使用方便、快捷高效等特点,方便初学者快速构建交通 络入手研究工作,目前程序仍在不断开发完善中,欢迎大家交流和学习。

OSM2GMNS相关说明文档:

详细用户文档:https://osm2gmns.readthedocs.io;

Github链接:https://github.com/jiawei92/OSM2GMNS;

另外,除了OSM2GMNS,Trans+AILab团队还推出了一款多层次 络自动生成工具Ocean。基于给定的宏观 络,Ocean能自动生成相应的中观和微观 络,以满足不同的建模需求。

Github链接:https://github.com/asu-trans-ai-lab/Ocean;

在线可视化演示:https://asu-trans-ai-lab.github.io/website_openlayer_4GMNS/。

Ocean生成多层次交通 络

07

陆佳炜

于东南大学获得交通运输工程硕士学位,目前在亚利桑那州立大学攻读博士学位。

Email:jiaweil9@asu.edu

王恩泰

来自北京交通大学,交通运输专业本科四年级在读,研究方向为交通流分配与铁路运行图。

Email:etwang2019@gmail.com

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