3、路网基础概念：节点（Node）与边（Edge）、车道（Lane）与连接（Connection）、路网文件格式（.net.xml）解析
好，咱们今天聊聊路网。很多刚接触仿真的人，上来就想着怎么让车跑起来，结果路网画得乱七八糟，仿真一跑就崩。我当年也踩过这个坑——花了一周搭的场景，最后发现是路网拓扑连错了，车全堵在路口出不去。
说白了，路网就是交通仿真的骨架。骨架歪了，肌肉再发达也没用。今天我把最核心的三个概念掰开揉碎讲清楚：节点与边、车道与连接，还有那个让人头疼的 .net.xml 文件。
3.1 节点（Node）与边（Edge）
先问个问题：一条路，在仿真里怎么表示？
答案是：节点 + 边。
- 节点（Node）：路的端点，或者路口。你可以把它想象成一个点，记录着坐标 (x, y)。
- 边（Edge）：连接两个节点的路段。它是有方向的，从起点节点指向终点节点。
举个例子。一条从 A 到 B 的直路，就是节点 A → 边 → 节点 B。一个十字路口，就是四条边汇聚到一个中心节点上。
核心要点：节点只负责定位，边只负责连接。车流是在边上跑的，但转向决策是在节点处完成的。
我个人习惯，在画路网之前，先把所有关键路口的位置标出来，作为节点。然后再用边把它们连起来。这样思路清晰，不容易乱。
3.2 车道（Lane）与连接（Connection）
一条边，可以包含多条车道。比如一条双向六车道的主干道，在仿真里就是两条边（方向相反），每条边包含三条车道。
车道本身有编号，从 0 开始，最右边是 0，往左依次递增。这个编号很重要，因为连接（Connection）就是基于车道编号来定义的。
连接，说白了就是告诉仿真：车从这条车道上开过来，到了路口，能拐到哪条车道上去？
举个例子，一个十字路口，南向北的直行车道（车道 1），到了路口可以直行到北向南的直行车道（车道 1），也可以左转到西向东的左转车道（车道 0）。
我的经验：连接是最容易出错的地方。我曾经因为漏配了一条左转连接，结果仿真里所有左转车都在路口原地打转，死活拐不过去。排查了整整一下午。
连接的定义，通常包含以下信息：
- 来自哪条边的哪个车道
- 去往哪条边的哪个车道
- 转向类型（直行、左转、右转、掉头）
- 是否允许变道
3.3 路网文件格式（.net.xml）解析
好了，理论讲完了，咱们看看实际的文件长什么样。SUMO 的路网文件是 .net.xml，说白了就是一个 XML 文件。你直接用文本编辑器打开就能看。
我带你快速过一遍核心结构：
<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<net version="1.16" junctionCornerDetail="5" limitTurnSpeed="5.50">
<!-- 1. 位置信息 -->
<location netOffset="0.00,0.00" convBoundary="0.00,0.00,1000.00,500.00" />
<!-- 2. 边定义 -->
<edge id="edge_1" from="node_1" to="node_2" priority="1">
<lane id="edge_1_0" index="0" speed="13.89" length="200.00" shape="0.00,0.00 200.00,0.00"/>
<lane id="edge_1_1" index="1" speed="13.89" length="200.00" shape="0.00,3.20 200.00,3.20"/>
</edge>
<!-- 3. 节点定义 -->
<junction id="node_1" type="priority" x="0.00" y="0.00" incLanes="..." intLanes="..." shape="..."/>
<junction id="node_2" type="priority" x="200.00" y="0.00" incLanes="..." intLanes="..." shape="..."/>
<!-- 4. 连接定义 -->
<connection from="edge_1" to="edge_2" fromLane="0" toLane="0" dir="s" state="M"/>
<connection from="edge_1" to="edge_2" fromLane="1" toLane="1" dir="s" state="M"/>
</net>
咱们拆开来看：
| 标签 | 作用 | 关键属性 |
|---|---|---|
| <net> | 根节点，定义全局参数 | version, junctionCornerDetail |
| <location> | 路网的地理位置和偏移 | netOffset, convBoundary |
| <edge> | 定义一条边（路段） | id, from, to, priority |
| <lane> | 边上的具体车道 | id, index, speed, length, shape |
| <junction> | 定义节点（路口） | id, type, x, y, incLanes |
| <connection> | 定义车道之间的连接关系 | from, to, fromLane, toLane, dir |
注意：.net.xml 文件通常不是手写的，而是通过 SUMO 的 netedit 工具或者 netconvert 命令生成的。但理解它的结构，能帮你快速排查问题。比如车流不按预期走，十有八九是 connection 配错了。
嗯，这里还要提一句。shape 属性定义了车道的几何形状。如果是直线，就是两个点；如果是弯道，就是一系列点组成的折线。你想想看，如果 shape 写错了，车就会在路面上漂移，画面很诡异。
3.4 避坑指南
最后，分享几个我实战中遇到的坑：
- 节点坐标别乱填：两个节点距离太近，车道长度会变成负数，仿真直接报错。
- 连接别漏配：尤其是掉头连接，很多新手会忘。车到了路口想掉头，发现没路可走，直接卡死。
- 车道编号别搞混：记住，最右边是 0，往左递增。连接时 fromLane 和 toLane 要对齐，否则车会跨车道乱窜。
- 速度单位是 m/s：不是 km/h。我见过有人把 60 km/h 写成 60 m/s，结果车跑得跟火箭一样。
好了，路网基础就讲到这里。下一章咱们聊聊怎么用 netedit 可视化地画路网，比手写 XML 爽多了。