使用 openstreetmap 数据创建行人图的左侧和右侧

我正在尝试通过 python 使用 openstreetmap 数据创建行人图。该图是使用 OSMnx 库创建的。每条边代表每条路，但行人实际上可以走在道路的右侧或左侧。我需要有左侧和右侧来获取交叉节点并将它们相互连接。 我尝试将左右两侧的边缘分开，但没有成功。

你们中有人有任何经验或知道如何做到这一点吗？或者如果有一个图书馆或立交桥查询可以简化这个过程怎么办？

当然可以，以下是如何使用 OSMnx 和 NetworkX 在 Python 中为行人创建“左转”和“右转”图形表示的分步指南。

1. 安装必要的库：

pip install osmnx networkx geopandas

2. 导入库：

import osmnx as ox
import networkx as nx

3. 下载 OpenStreetMap 数据：

使用 osmnx 下载感兴趣区域的街道网络。使用 ox.graph_from_place 或 ox.graph_from_bbox 。请务必指定 network_type="walk" 以仅获取适合行人的道路。

# 通过地点名称下载
place_name = "埃菲尔铁塔，巴黎，法国"
graph = ox.graph_from_place(place_name, network_type='walk')

# 通过边界框下载（南、北、西、东）
# bounds = (48.855, 48.865, 2.285, 2.295) 
# graph = ox.graph_from_bbox(*bounds, network_type='walk')

4. 创建左右图：

我们将创建原始图形的副本，并添加属性来区分左侧和右侧。

# 创建左右图的副本
graph_left = graph.copy()
graph_right = graph.copy()

# 为左右两侧添加属性
for u, v, data in graph.edges(data=True):
    data['side'] = 'left'  # 对于左图，所有边最初都在左侧
    graph_left[u][v][0]['side'] = 'left' 

    data['side'] = 'right' # 对于右图，所有边最初都在右侧
    graph_right[u][v][0]['side'] = 'right' 

5. 确定路口节点：

路口是度数大于 2 的节点（意味着它们连接到 2 条以上的边）。

intersections = [node for node in graph.nodes() if graph.degree(node) > 2]

6. 连接交叉路口处的左右两侧：

对于每个交叉路口，我们会创建连接左右两侧边缘的新边缘。这代表了人行横道。

for intersection in intersections:
    # 获取与该交叉路口相邻的所有边
    edges = list(graph.edges(intersection, keys=True))

    # 为每条边的组合创建连接边
    for i in range(len(edges)):
        for j in range(i + 1, len(edges)):
            u1, v1, k1 = edges[i]
            u2, v2, k2 = edges[j]

            # 确保我们连接的是不同的边
            if k1 != k2:
                # 添加一条从左侧到右侧的边
                graph_left.add_edge(v1 if u1 == intersection else u1, 
                                   v2 if u2 == intersection else u2, 
                                   key=(k1, k2),
                                   side='crossing',
                                   length=1)  # 假设人行横道的长度为 1

                # 添加一条从右侧到左侧的边
                graph_right.add_edge(v2 if u2 == intersection else u2, 
                                    v1 if u1 == intersection else u1, 
                                    key=(k2, k1),
                                    side='crossing',
                                    length=1)

现在有了两个图形： graph_left 和 graph_right ，它们分别表示人行道的左侧和右侧。 side 属性指示边是在道路的左侧、右侧还是人行横道（“交叉路口”）。

7. 使用左右图：

可以将这些图形用于各种行人路径分析任务，例如：

• 查找最短路径： 使用 networkx 的 shortest_path 函数，并指定 weight 参数（例如， weight='length' ）。
• 计算距离矩阵： 使用 networkx 中的 all_pairs_shortest_path_length 等函数。
• 可视化： 使用 osmnx 的 plot_graph 函数可视化图形，可以使用 edge_color 等参数突出显示左右两侧。

其他注意事项：

• 此方法假设所有道路都有两侧可供步行。对于单行道或没有明确人行道的道路，可能需要调整逻辑。
• 人行横道的长度设置为 1。可以根据人行横道的实际宽度或其他因素来调整此值。
• 可以使用 osmnx 和 networkx 中的其他属性和函数来增强图形并执行更高级的分析。

通过这种方法，可以更真实地表示人行道网络，并将此信息用于各种基于行人的应用程序。