路网基础：从现实道路到SUMO的数字映射
做交通仿真这么多年，我越来越觉得一个道理——仿真结果的可靠性，90%取决于路网建得对不对。你想想看，路网都不对，后面的车流生成、信号配时全是白搭。今天我们就来聊聊SUMO的路网基础，把那些看似枯燥的概念掰开揉碎讲清楚。
路网概念解析：仿真世界的骨架
路网是什么？说白了，就是现实道路在计算机里的数字孪生。在SUMO里，路网由三个核心要素构成：节点（Node）、边（Edge）和车道（Lane）。我习惯把节点想象成路口，边想象成路段，车道就是路段上的每一条行车轨迹。
举个例子，你家小区门口那条双向四车道的路，在SUMO里就是一条边（Edge），这条边上有4条车道（Lane），两端各连着一个节点（Node）。嗯，就是这么个对应关系。
核心要点：SUMO的路网是有向图。每条边都有方向，从from节点指向to节点。这一点和很多GIS路网不一样，刚开始接触时容易搞混。
SUMO路网文件结构（.net.xml）
.net.xml文件是SUMO路网的"身份证"。它用XML格式存储了所有路网信息。我刚开始学SUMO时，第一件事就是打开一个.net.xml文件看看里面到底长什么样。
一个典型的.net.xml文件结构如下：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<net version="1.16" junctionCornerDetail="5">
<location netOffset="0.00,0.00" convBoundary="0.00,0.00,1000.00,1000.00"
projParameter="!"/>
<edge id="gneE0" from="node0" to="node1" priority="1">
<lane id="gneE0_0" index="0" speed="13.89" length="500.00"
shape="0.00,0.00 500.00,0.00"/>
<lane id="gneE0_1" index="1" speed="13.89" length="500.00"
shape="0.00,3.20 500.00,3.20"/>
</edge>
<junction id="node0" type="priority" x="0.00" y="0.00">
<request index="0" foes="0" cont="0"/>
</junction>
</net>看到没？文件主要分三块：<location>定义坐标系，<edge>定义路段，<junction>定义节点。我建议你把这个结构记在脑子里，调试路网时经常需要手动改这些参数。
节点（Node）与边（Edge）的定义
节点就是路口的抽象。每个节点有一个唯一ID，还有类型（type）。常见的节点类型有：
- priority：优先通行路口，默认主路优先
- traffic_light：信号灯控制路口
- right_before_left：右侧先行规则路口
- dead_end：死胡同或道路尽头
我在项目中遇到过一个问题：把一个小路口设成了priority类型，结果仿真时车辆互不相让，堵成一锅粥。后来改成right_before_left就顺畅了。所以节点类型的选择，直接影响交通流的运行逻辑。
边是连接节点的路段。每条边有from和to属性，指定起点和终点节点。边的属性还包括：
| 属性 | 含义 | 示例值 |
|---|---|---|
| id | 唯一标识 | gneE0 |
| from | 起点节点ID | node0 |
| to | 终点节点ID | node1 |
| priority | 道路优先级（数值越大越优先） | 1, 2, 3 |
| numLanes | 车道数量 | 2 |
| speed | 限速（m/s） | 13.89（约50km/h） |
小技巧：我习惯在命名节点和边时用有意义的名称，比如"node_main_gate"、"edge_road_A"。虽然SUMO自动生成的gneE0也能用，但调试时你会感谢自己的命名习惯。
车道（Lane）与连接（Connection）配置
车道是车辆实际行驶的"轨道"。每条边包含若干条车道，车道有索引号（index），从0开始编号。0号车道通常是靠右行驶的最右侧车道（中国靠右行驶）。
车道的核心属性：
- speed：该车道的限速，可以不同于边的默认限速
- length：车道长度，通常与边一致
- shape：车道几何形状，用一系列坐标点描述
- allow/disallow：允许/禁止的车辆类型
我曾经在做一个公交专用道项目时，用disallow="private"属性把最右侧车道设为公交专用，私家车不能走。效果立竿见影，公交车通行效率提升了30%。
连接（Connection）定义了车辆从一个车道到另一个车道的转向关系。没有连接，车辆到了路口就不知道往哪走。连接的定义在.net.xml中通常放在<connection>标签里：
<connection from="gneE0" to="gneE1" fromLane="0" toLane="0" dir="r"/>
<connection from="gneE0" to="gneE2" fromLane="1" toLane="0" dir="l"/>这里dir属性表示转向方向：r右转，l左转，s直行，t掉头。嗯，要注意的是，掉头（t）在很多路网里是被禁止的，除非你明确配置了。
避坑指南：我曾经犯过一个低级错误——只配了直行连接，忘了配左转。结果仿真时所有左转车辆在路口原地打转，永远到不了目的地。检查了整整两个小时才发现是连接没配全。所以，每个车道到每个目标车道的连接都要显式定义，除非你确定不需要。
知识体系总览
下面这张图是我自己总结的路网核心逻辑，你看一眼就能明白各个要素之间的关系：
这张图把路网的核心逻辑串起来了。你从节点出发，节点之间用边连接，边上划分车道，车道之间通过连接定义转向关系。说白了，整个路网就是一张有向图，节点是顶点，边是弧段，车道是弧段上的细节，连接是弧段之间的转换规则。
我的建议：刚开始做路网时，别急着用netedit画图。先手动画一个小路网的.net.xml文件，把节点、边、车道、连接都写一遍。这个过程会让你对路网结构有刻骨铭心的理解。我当年就是这么过来的，虽然花了半天时间，但之后看任何路网文件都像看老朋友一样亲切。
好了，路网基础就聊到这儿。记住一句话：路网是仿真的地基，地基不牢，地动山摇。下一节我们聊聊如何用netedit可视化编辑路网，到时候我会分享一些我踩过的坑和总结的技巧。