3、路网文件解析：XML格式详解、节点(nodes)与边(edges)的定义规则

好，咱们进入第三讲。这一讲，我打算把SUMO路网文件的底裤扒开给你看。

说白了，路网文件就是一张地图的「骨架」。你想想看，没有骨架，车往哪儿跑？我刚开始接触SUMO时，总觉得这玩意儿就是个黑盒子，直到有一次自己手写了一个路网文件，才真正搞明白它的脾气。

3.1 XML格式：SUMO的通用语言

SUMO的路网文件，后缀名是.net.xml。它本质上就是一个XML文件。嗯，这里要注意：SUMO的XML和普通的HTML不一样，它有自己的标签规范。

一个典型的.net.xml文件长这样：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<net version="1.16" junctionCornerDetail="5" limitTurnSpeed="5.50">
    <location netOffset="0.00,0.00" convBoundary="0.00,0.00,1000.00,1000.00" projParameter="!"/>
    <edge id="gneE0" from="gneJ0" to="gneJ1" priority="-1" length="500.00">
        <lane id="gneE0_0" index="0" speed="13.89" length="500.00" shape="0.00,-1.60 500.00,-1.60"/>
    </edge>
    <edge id="gneE1" from="gneJ1" to="gneJ2" priority="-1" length="500.00">
        <lane id="gneE1_0" index="0" speed="13.89" length="500.00" shape="500.00,-1.60 1000.00,-1.60"/>
    </edge>
    <junction id="gneJ0" type="dead_end" x="0.00" y="0.00" incLanes="" intLanes="" shape="0.00,0.00 0.00,-3.20 5.00,-3.20 5.00,0.00"/>
    <junction id="gneJ1" type="priority" x="500.00" y="0.00" incLanes="gneE0_0" intLanes="" shape="495.00,0.00 495.00,-3.20 505.00,-3.20 505.00,0.00"/>
    <junction id="gneJ2" type="dead_end" x="1000.00" y="0.00" incLanes="gneE1_0" intLanes="" shape="995.00,0.00 995.00,-3.20 1000.00,-3.20 1000.00,0.00"/>
</net>

看到没？整个文件就三个核心标签：<net>、<edge>、<junction>。我个人习惯把<net>看作「画布」，<edge>是「路」，<junction>是「路口」。

3.2 节点（Nodes）：路网的「关节」

节点，在SUMO里叫junction。它代表道路的交叉点、端点或者变道点。我在项目中遇到过最坑的事，就是节点坐标写错了，结果车直接开到地图外面去了。

节点的定义格式：

<junction id="gneJ0" type="dead_end" x="0.00" y="0.00" incLanes="" intLanes="" shape="0.00,0.00 0.00,-3.20 5.00,-3.20 5.00,0.00"/>

每个节点必须包含以下属性：

属性名	含义	我的经验
id	节点唯一标识	建议用gneJ0、gneJ1这种命名，别用中文
type	节点类型	常见的有dead_end（死胡同）、priority（优先路口）、traffic_light（信号灯）
x, y	节点坐标	单位是米。我曾经把x和y写反了，结果车横着跑
incLanes	进入该节点的车道	多个车道用空格分隔
intLanes	节点内部车道	一般由SUMO自动生成，手写时留空即可
shape	节点形状	定义了路口在视觉上的多边形轮廓

3.3 边（Edges）：路网的「肌肉」

边，就是道路本身。它连接两个节点，车辆就在边上跑。我记得有一次做项目，需要模拟一条双向六车道的主干道，结果我忘了设置车道数，默认只有一条车道，仿真结果完全不对。

边的定义格式：

<edge id="gneE0" from="gneJ0" to="gneJ1" priority="-1" length="500.00">
    <lane id="gneE0_0" index="0" speed="13.89" length="500.00" shape="0.00,-1.60 500.00,-1.60"/>
</edge>

边的核心属性：

属性名	含义	我的经验
id	边唯一标识	建议用gneE0、gneE1，和节点区分开
from	起始节点ID	必须是一个已定义的节点
to	终止节点ID	同样必须是已定义的节点
priority	道路优先级	数值越大优先级越高。我一般主干道设3，支路设1
length	道路长度（米）	这个值要和节点坐标算出来的距离一致，否则车会「瞬移」

每个边下面可以包含多个<lane>子标签，代表车道。车道属性包括：

• id：车道ID，格式为边ID_车道索引，比如gneE0_0
• index：车道索引，从0开始
• speed：限速，单位m/s。13.89 m/s ≈ 50 km/h
• length：车道长度，一般和边长度一致
• shape：车道形状，定义了车道的几何路径

3.4 节点与边的「连接规则」

为什么节点和边要分开定义？说白了，这是图论的基本思想。节点是顶点，边是连接。你想想看，如果路网是一张网，节点就是网上的「结」，边就是「线」。

连接规则其实很简单：

1. 每条边必须连接两个节点（from和to）
2. 节点必须先定义，边才能引用它
3. 一个节点可以连接多条边（十字路口就是4条边）
4. 边的方向是从from指向to，车辆只能沿这个方向行驶

举个例子，一个十字路口需要：

• 4个节点（四个方向的路口）
• 4条边（每个方向一条）
• 每个节点连接2条边（一条进入，一条离开）

嗯，这里要注意：如果你需要双向行驶，必须定义两条方向相反的边。比如从A到B一条，从B到A另一条。SUMO不会自动生成反向车道。

3.5 手写一个简单路网

光说不练假把式。咱们手写一个最简单的路网：一条直路，两个端点。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<net version="1.16" junctionCornerDetail="5" limitTurnSpeed="5.50">
    <location netOffset="0.00,0.00" convBoundary="0.00,0.00,200.00,0.00" projParameter="!"/>
    
    <junction id="J0" type="dead_end" x="0.00" y="0.00" incLanes="" intLanes="" shape="0.00,0.00 0.00,-3.20 5.00,-3.20 5.00,0.00"/>
    <junction id="J1" type="dead_end" x="200.00" y="0.00" incLanes="" intLanes="" shape="195.00,0.00 195.00,-3.20 200.00,-3.20 200.00,0.00"/>
    
    <edge id="E0" from="J0" to="J1" priority="1" length="200.00">
        <lane id="E0_0" index="0" speed="13.89" length="200.00" shape="0.00,-1.60 200.00,-1.60"/>
    </edge>
</net>

这个路网只有两个节点（J0和J1），一条边（E0）。车辆从J0出发，沿E0行驶到J1。就这么简单。

3.6 知识体系结构图

下面这张图，帮你理清路网文件的核心逻辑：

这张图很直白：<net>是根，下面分<junction>和<edge>两大块。节点定义位置和类型，边定义连接关系和车道。两者缺一不可。

3.7 常见错误与避坑

最后，我总结几个手写路网时容易踩的坑：

• 节点坐标不连续：比如节点A在(0,0)，节点B在(100,0)，但边的长度写成了50米。车会「瞬移」到终点。
• 忘记定义反向边：如果你需要双向行驶，必须手动定义两条边。SUMO不会自动生成。
• 节点类型用错：dead_end类型的节点只能连接一条边，如果你连了两条边，SUMO会报错。
• shape属性写错：shape定义了路口的视觉形状，写错了不影响仿真，但看着别扭。

好了，这一讲就到这里。路网文件说白了就是「节点+边」的组合，搞懂了这两个核心概念，后面的内容就顺了。