การเจริญเติบโตของจักรยาน

เครือข่ายจักรยานในเมืองที่กำลังเติบโต

นี่คือซอร์สโค้ดสำหรับบทความทางวิทยาศาสตร์ Growing urban bicycle network โดย M. Szell, S. Mimar, T. Perlman, G. Ghoshal และ R. Sinatra ดาวน์โหลดโค้ดและประมวลผลข้อมูลจาก OpenStreetMap เตรียมจุดสนใจ จำลองสถานการณ์ วัดผลและบันทึกผลลัพธ์ สร้างวิดีโอและโครงเรื่อง

บทความ : https://www.nature.com/articles/s41598-022-10783-y
พื้นที่เก็บข้อมูล : zenodo.5083049
การแสดงภาพ : GrowBike.Net
วิดีโอและเนื้อเรื่อง : https://growbike.net/download

เอาต์พุตวิดีโอจากการรันโค้ดในปารีส แสดงให้เห็นการเติบโตของเครือข่ายจักรยานบนตารางเริ่มต้น

คำแนะนำ

1. Git clone โครงการ โดยไม่มี ประวัติทั้งหมด

เรียกใช้จากเทอร์มินัลของคุณ:

 git clone -b main --single-branch https://github.com/mszell/bikenwgrowth --depth 1

2. ติดตั้งสภาพแวดล้อม conda growbikenet

ในเทอร์มินัลของคุณ ให้นำทางไปยังโฟลเดอร์โปรเจ็กต์ bikenwgrowth และใช้ conda หรือ mamba หรือ micromamba เพื่อรัน:

 mamba env create -f environment.yml
mamba activate growbikenet

การสร้างสภาพแวดล้อมจากบรรทัดคำสั่ง

หากวิธีการข้างต้นไม่ได้ผล คุณสามารถสร้างสภาพแวดล้อมด้วยตนเองจากบรรทัดคำสั่งของคุณ (ไม่แนะนำ):

 mamba create --override-channels -c conda-forge -n growbikenet python=3.12 osmnx=1.9.4 python-igraph watermark haversine rasterio tqdm geojson
mamba activate growbikenet
mamba install -c conda-forge ipywidgets
pip install opencv-python
pip install --user ipykernel

ตั้งค่าเคอร์เนล Jupyter

หากคุณต้องการใช้สภาพแวดล้อม growbikenet ใน Jupyter ให้รัน:

python -m ipykernel install --user --name=growbikenet

สิ่งนี้ทำให้คุณสามารถรัน Jupyter ด้วยเคอร์เนล growbikenet (เคอร์เนล > เปลี่ยนเคอร์เนล > growbikenet)

3ก. เรียกใช้โค้ดในเครื่อง

เมืองเดียว (หรือไม่กี่แห่ง/เล็ก) สามารถดำเนินการในพื้นที่ได้โดยการดำเนินการด้วยตนเองของสมุดบันทึก Jupyter ทีละขั้นตอน:

1. เติม parameters/cities.csv ดูด้านล่าง ปล่อยค่าเริ่มต้นไว้เพื่อเรียกใช้โค้ดในเมืองเล็กๆ สองแห่ง
2. นำทางไปยังโฟลเดอร์ code
3. เรียกใช้สมุดบันทึก 01 และ 02 หนึ่งครั้งเพื่อดาวน์โหลดและเตรียมเครือข่ายและ POI ทั้งหมด
4. เรียกใช้สมุดบันทึก 03, 04, 05 สำหรับชุดพารามิเตอร์แต่ละชุด (ดูด้านล่าง) ตั้งค่าใน parameters/parameters.py
5. ทางเลือก: รัน 06 เพื่อสร้างวิดีโอ
6. ทางเลือก: สามารถรันสมุดบันทึกเพิ่มเติมที่มีชื่อ X_ ได้ หากจำเป็นเพื่อสร้างผลลัพธ์หรือข้อมูลเพิ่มเติม

3บี เรียกใช้โค้ดบนคลัสเตอร์ HPC ด้วย SLURM

สำหรับหลายรายการ โดยเฉพาะ เมืองใหญ่ แนะนำให้ใช้โค้ดบนคลัสเตอร์คอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง เนื่องจากงานนั้นง่ายต่อการขนานกัน เชลล์สคริปต์เขียนขึ้นสำหรับ SLURM

1. เติม parameters/cities.csv ดูด้านล่าง
2. เรียกใช้ 01 และ 02 หนึ่งครั้งในเครื่องเพื่อดาวน์โหลดและเตรียมเครือข่ายและ POI ทั้งหมด (ทางเลือกอื่นคือ sbatch scripts/download.job ฝั่งเซิร์ฟเวอร์ แต่ OSMNX ส่งปัญหาการเชื่อมต่อมากเกินไป ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีการดูแลด้วยตนเอง)
3. อัพโหลด code/*.py , parameters/* , scripts/*
4. เรียกใช้: ./mastersbatch_analysis.sh
5. รันหากจำเป็น: ./mastersbatch_export.sh
6. หลังจากเสร็จสิ้น ให้รัน: ./cleanup.sh
7. แนะนำให้รัน: ./fixresults.sh (เพื่อล้างผลลัพธ์ในกรณีที่มีการแก้ไขข้อมูลจากการรันซ้ำ)

โครงสร้างโฟลเดอร์และเอาต์พุต

โฟลเดอร์/repo หลักคือ bikenwgrowth ซึ่งมีสมุดบันทึก Jupyter ( code/ ) ข้อมูลที่ประมวลผลล่วงหน้า ( data/ ) พารามิเตอร์ ( parameters/ ) พล็อตผลลัพธ์ ( plots/ ) สคริปต์เซิร์ฟเวอร์ HPC และงาน ( scripts/ )

เอาต์พุตข้อมูลที่สร้างขึ้นส่วนใหญ่ (แปลงเครือข่าย วิดีโอ ผลลัพธ์ การส่งออก บันทึก) มีขนาดหลาย GB และจัดเก็บไว้ในโฟลเดอร์ภายนอกที่แยกต่างหาก bikenwgrowth_external หากต้องการตั้งค่าเส้นทางอื่น ให้แก้ไข code/path.py

ชุดพารามิเตอร์

1. prune_measure = "betweenness" , poi_source = "railwaystation"
2. prune_measure = "betweenness" , poi_source = "grid"
3. prune_measure = "closeness" , poi_source = "railwaystation"
4. prune_measure = "closeness" , poi_source = "grid"
5. prune_measure = "random" , poi_source = "railwaystation"
6. prune_measure = "random" , poi_source = "grid"

กำลังเติม cities.csv

กำลังตรวจสอบการเสนอชื่อ

• ไปที่ เช่น https://nominatim.openstreetmap.org/ui/search.html?q=paris%2C+france และป้อนสตริงการค้นหา หากรูปหลายเหลี่ยมที่ถูกต้อง (หรือหลายรูปหลายเหลี่ยม) ปรากฏขึ้น ก็ควรจะไม่เป็นไร หากไม่ปล่อยให้ฟิลด์ว่างและรับไฟล์รูปร่าง โปรดดูด้านล่าง

กำลังรับไฟล์รูปร่าง

• ไปที่สะพานลอย ไปที่เมือง แล้ววิ่ง: relation["boundary"="administrative"]["name:en"="Copenhagen Municipality"]({{bbox}});(._;>;);out skel;
• ส่งออก: ดาวน์โหลดเป็น GPX
• ใช้ QGIS เพื่อสร้างรูปหลายเหลี่ยมด้วย Vector > เข้าร่วมหลายบรรทัด และกล่องเครื่องมือการประมวลผล > รูปหลายเหลี่ยม (ดูคำตอบของ Stackexchange 1 และคำตอบของ Stackexchange 2)