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[MABS][CitySim][MATSim][OSM] OpenStreetMap(OSM オープンストリートマップ)のデータを道路ネットワークに変換する

以下，書きかけ

道路ネットワークのデータが欲しいというとき，OpenStreetMapがなかなか便利．緯度経度だけでなく道路の接続状況も分かるし，取り扱いが簡単．基盤地図情報｜国土地理院も使ったことがあるけど，道路と道路の結合情報をどのように作るのが良いのかが分からない．

マルチエージェント交通シミュレーションツールボックスMATSim(Multi-Agent Transport Simulation)には，OpenStreetMap形式のデータを変換する機能がある．この変換方法は日本の座標系と合っていないようだが，ネットワークの生成はできた．なお，MATSimはJavaで書かれたプログラムであるため，予めJavaをインストールしておく必要がある．

ダウンロード

• OpenStreetMapにアクセスする．OpenStreetMap Japanからのたどり方はよく分からないので，http://www.openstreetmap.org/からアクセス．
• 適当なエリアに移動する．
• エクスポートタブを選択する．
• エクスポートするファイル形式で，OSM XMLデータを選択する．
• 「別の範囲を指定する」を選択する．地図上でエクスポートしたい範囲を選択する．
• 出力ボタンを押す．map.ocmという名前でダウンロードされる．

道路ネットワークに変換

• MATSimで使える形に変換するには，以下の様にする．MATSimは，公式サイトからダウンロードする．0.2以外でNetworkFromOSMクラスが用意されているかは分かりません．

  java -cp matsim-0.2.0.jar org/matsim/evacuation/tutorial/NetworkFromOSM map.osm network.xml

• 作成した道路ネットワークデータの定義はwww.matsim.org/files/dtd/network_v1.dtdである．

  <!ELEMENT network (nodes,links)>
  <!ATTLIST network
            name       CDATA #IMPLIED
            type       CDATA #IMPLIED
            capDivider CDATA #IMPLIED
            xml:lang NMTOKEN "de-CH">
   
  <!ELEMENT nodes (node)*>
   
  <!ELEMENT links (link)*>
  <!ATTLIST links capperiod  CDATA #IMPLIED
  				effectivecellsize CDATA "7.5"
  				effectivelanewidth CDATA "3.75"
                  capPeriod  CDATA #IMPLIED
                  capDivider CDATA #IMPLIED
                  capdivider CDATA #IMPLIED>
   
  <!ELEMENT node EMPTY>
  <!ATTLIST node id          CDATA #REQUIRED
                 x           CDATA #REQUIRED
                 y           CDATA #REQUIRED
                 type        CDATA #IMPLIED
                 origid      CDATA #IMPLIED>
   
  <!ELEMENT link EMPTY>
  <!ATTLIST link id          CDATA #REQUIRED
                 from        CDATA #REQUIRED
                 to          CDATA #REQUIRED
                 length      CDATA #REQUIRED
                 freespeed   CDATA #REQUIRED
                 capacity    CDATA #REQUIRED
                 permlanes   CDATA #REQUIRED
                 oneway      CDATA #FIXED    "1"
                 volume      CDATA #IMPLIED
                 origid      CDATA #IMPLIED
                 nt_category CDATA #IMPLIED
                 nt_type     CDATA #IMPLIED
                 type        CDATA #IMPLIED
                 modes       CDATA "car">
  

• シミュレーションをする上で，linkとlinkの連結情報(fromノードとtoノード)があるのが便利．
• MATSimの緯度－平面直角座標系変換はドイツ(？つまり日本以外)を基準にした変換を行っている．自分の欲しい地図データに適した変換を行うには，ちょっとプログラムを書く必要がある．CoordinateTransformationというクラスを継承して，自前で変換ルールを書く．一部を付録として末尾に掲載．MATSimのモジュール使わなくても，OSMプロジェクトでJava用のデータ処理ライブラリが用意されてる気がするが，未調査．

緯度・経度と平面直角座標の変換

世界測地系，日本測地系，平面直角座標系，緯度経度のあれこれ

• 座標変換クラスライブラリ｜株式会社ジャスミンソフト
• 計算式
• 緯度、経度への換算
• わかりやすい平面直角座標系

付録：日本測地系用の変換プログラムの一部

// 道路ネットワークを作成するクラス
public class NetworkFromOSMKyoto {
    public static void main(String[] args) throws SAXException,
        ParserConfigurationException, IOException {
    (snip)
        Scenario sc = new ScenarioImpl();
        Network net = sc.getNetwork();
        // 自分で作成した変換ルールをネットワークリーダーに渡す．
        CoordinateTransformation ct = new CoordinateTransformationKyoto();
        OsmNetworkReader onr = new OsmNetworkReader(net, ct);
        onr.parse(osm);
        new NetworkWriter(net).write(networkFileTmp, networkDtd);
        new NetworkWriter(net).write(dbNetworkFileTmp, dbNetworkDtd);
    (snip)
  }
}

import jp.jasminesoft.gcat.scalc.DMSconv;
import jp.jasminesoft.gcat.scalc.LatLong2XY;
 
import org.matsim.api.core.v01.Coord;
import org.matsim.core.utils.geometry.CoordImpl;
import org.matsim.core.utils.geometry.CoordinateTransformation;
 
// 日本測地系用の変換ルール
public class CoordinateTransformationKyoto implements CoordinateTransformation {
	@Override
	public Coord transform(Coord coord) {
 
		LatLong2XY latLong2XY = new LatLong2XY(6);
 
		double lat = DMSconv.deg2dms((float) coord.getY());
		double lon = DMSconv.deg2dms((float) coord.getX());
		latLong2XY.setLatitude(lat);
		latLong2XY.setLongitude(lon);
 
		// TODO nkjm X-Y coord on Matsim and X-Y coord in Japan is
		// different.
		double convX = latLong2XY.getY();
		double convY = latLong2XY.getX();
 
		return new CoordImpl(convX, convY);
	}
}