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还在为没有城市路网数据集而烦恼吗？本文将介绍GitHub开源项目TransportationNetworks的一些背景信息、下载方法以及简单的数据可视化分析示例——小区间道路通行能力及道路长度热力图。
https://github.com/bstabler/TransportationNetworks
该项目是由Hillel Bar-Gera博士发起，目前已经覆盖了全球十余个城市的路网结构数据和出行流量数据，适用于各类交通仿真研究，并能够用于校验城市路网的交通分配模型。该项目开展至今，已在开源社区得到了广泛认可，这其中包括超过200次标星(star)和180次转载(fork)。
Hillel Bar-Gera博士早年在伊利诺伊大学芝加哥分校获得博士学位，其研究领域包括路网交通分析、交通安全，根据Google scholar数据，Hillel Bar-Gera博士发表的论文已被引用超过2500次。Hillel Bar-Gera博士作为TransportationNetworks项目的发起者，其出发点是为路网交通的科学研究以及工程应用提供一些标准的数据集，从而催生出新一代的城市路网交通研究架构。
▲ Hillel Bar-Gera博士的Google scholar页面
TransportationNetworks项目是在Hillel Bar-Gera博士领导下进行的，截至目前，该项目已经发展成为交通领域顶级会议TRB网络建模分委员会的研讨议题，除了Hillel Bar-Gera博士之外，该项目的主要贡献者为Ben Stabler。
发起 TransportationNetworks 的出发点
TransportationNetworks项目发起伊始，开发者们认为关于城市路网交通研究方面的大量工作都需要足够的数据作支撑，鉴于此，开发者们标定了一些路网交通分配问题，并同步开放出全球十余个城市的路网数据和出行流量数据，以此理念作为支撑，该项目发展至今已取得了开源社区的普遍认可。
数据集已经包含了巴塞罗那、柏林等十余个城市的路网结构数据，大致信息如下表所示：
每个单独的交通网络数据都存储在单独的文件夹中，我们可以单击一个文件，以原始格式查看然后保存该文件，下面以马萨诸塞州东部地区的路网数据为例。
第一步：在路网数据列表中点击Eastern-Massachusetts。
第二步：在新页面中点击需要的数据类型，比如说路网数据。
第四步：Ctrl+A、Ctrl+C、Ctrl+V复制数据到文本文件中，下载完成。
TNTP是制表符分隔的文本文件，每行以分号结尾，以路网数据为例：
前几行是一些简单的说明，介绍数据集的基本情况，小区数、节点数、线路数等，数据第一行注释每列的数据名称，包括init_node、term_node、capacity、length、free_flow_time、b、power、speed、toll及link_type，每一行表示一个link。用Excel打开后的马萨诸塞州东部地区路网数据（EMA_net.tntp）如下所示：
基于马萨诸塞州东部地区的路网数据，我们做了一个简单的实例——分析马萨诸塞州东部地区74个交通小区之间的道路通行能力及道路长度的情况。我们运用python的seaborn.heatmap功能来画出交通小区间道路通行能力之间的热力图及道路长度之间的热力图。
第二步：通过matplotlib工具定义图片格式。
第三步：通过seaborn.heatmap画出热力图（定义坐标轴参数）。
通过道路通行能力及道路长度热力图可以发现两者之间存在着一定的关系，鉴于此，研究者们后续可以结合小区间道路通行能力、道路长度、自由流时间、速度、通行费用及交通方式等因素建立起城市交通预测、城市路网交通分配以及交通仿真等模型来对各个城市的交通情况进行分析。当然如果可以得到国内城市的交通路网数据，我们也可以做一些横向的比较研究，来发现国内城市交通的优势与发展方向。
下面是一些利用TransportationNetworks数据集的一些有意思的研究：
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Rey, D.PI, Bar-Gera, H.PI, Dixit, V.PI, Waller, S.T.PI (2019). A Branch and Price Algorithm for the Work-zone Scheduling Problem. Accepted for publication in Transportation Science.
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Bar-Gera, H., Hellman, F. & Patriksson, M. (2013), Efficient design and pricing of equilibrium traffic networks precise calculations of equilibria and sensitivities. Transportation Research Part B – Methodological, 57, 485-500.
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Bar-Gera, H., Boyce, D. & Nie, Y. (2012), User-equilibrium route flows and the condition of proportionality. Transportation Research Part B – Methodological 46 (3), 440–462.
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Bar-Gera, H. (2010), Traffic assignment by paired alternative segments, Transportation Research Part B – Methodological, 44 (8-9), 1022-1046.
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Bar-Gera, H. & Luzon, A. (2007), Non-unique route flow solutions for user-equilibrium assignments. Traffic Engineering and Control, 48 (9), 408-412.
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TrafficAssignment.jl是一个由Changhyun Kwon 维护的Julia开源程序包。它实现了一些流量分配算法，还以矢量/矩阵形式加载交通网络来测试问题数据。项目网址：https://github.com/chkwon/TrafficAssignment.jl；
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Transit Network Design Instances是一个用于研究的公共交通网络数据库。项目网址：https://github.com/RenatoArbex/TransitNetworkDesign。
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原文始发于微信公众号（城市数据派）：GitHub开源项目之全球十余个城市的路网数据集丨城市数据派
规划问道
