记一次 OSMAnd 的客制化——修改路径权重

高二暑假，刚刚从 OI 退下来的我重新拾起骑行。地图是一大痛点：百度高德还没什么像样的对自行车道数据的集成，即使有，寻路算法的支持也很拉跨；我也舍不得掷金买码表。想起摸鱼时乱逛的 OpenStreetMap 数据还算完善，最后找到 OSMAnd，发现轨迹录制等一众实用功能，录制的坐标系统竟然是 WGS84，大喜。

但依然还是没法把环城绿道算进路线。从我家附近的入口到零公里点的结果，会从小路穿插，似乎没有对自行车道或者连续性的特别偏好。当然，对于追求速度的用户，这可能是合适的。不过，每个城市的路况不同，离线地图的容量难说照顾到每条路的路况，更别提大陆在 OSM 上的数据不算丰富。”这样“的策略真的合适吗？偏要给我的 travel bike 算出环城绿道的线路，又该怎样做呢？

OSMAnd 是个开源软件，这意味着修改配置或许会比较容易。搜索得到官网的半吊子说明页，指向 GitHub 的 routing.xml 配置文件模板。阅读即得：

• 默认有三个配置文件：car, bicycle, foot；
• 每条路径的权重是 distance/minimum(maxDefaultSpeed, speed*priority) + height penalty + obstacle penalties + turn penalties + ...，其中每一项在文件中均有对应板块；
• 支持设置布尔、数值变量，从而实现简单的条件逻辑；
• 支持通过 t, v 等选中特定路径对象 (OSM 的 way 和 point) 并对其加权；
• access 板块启用/禁用某种 way；
• speed 板块对某种 way 赋默认速度；
• priority 板块对某种 way 赋额外权重，对应上式的 priority；
• obstacle 对某个 point 设置罚时或禁用等；
• 寻路用 A*，其全局的 heuristicCoefficient 和双向搜索与否可调。

详见仓库维护的模板文件。

一开始我是这样改的。简单来说，我根据每个默认配置的语义，赋一个经验值。例如对于 <way highway="trunk/primary/secondary/tertiary/..." /> 一律改成 $[18,24] \text{kph}$ 不等；<way highway="cycleway" />, <way bicycle="designated/official/..." /> 改成 $24 \text{kph}$；红绿灯的penalty 赋值为 $20 \text{s}$。优先级方面，单从语义上为偏好、避开的类型分别赋 $>1,<1$ 的权， trunk, cycleway 等赋权为 $[1.0,1.5]$ 不等。至于“从小路穿插”，有几种方式加以控制：一是给小路赋低速、低权值；二是 <way attribute="penalty_transition"> 一节中给小路加罚时，等等。

导入 \Android\data\net.osmand.plus\files\routing，并在成都的绿道网络和广东绿道网络试验了一番。效果并不理想：它的结果甚至更趋向于百度地图式的“大路短距”。

实际上，由于交通灯数据匮乏，<select value="18" t="crossing/highway" v="traffic_signals" />, <select value="30" t="crossing" v="island;traffic_signals" /> 作用甚微：往往在干道上作匀速直线运动，所以无法很好反映实际。同时，行驶偏好没有得到充分体现：或许天府大道的非机动车道很宽敞，但我宁愿从绿道绕路。

因此，把 trunk 等类型的城市道路的默认速度改为 $18 \text{kph}$ 甚至更低（按平均速度算），同时拔高自行车道的 priority、降低城市道路的，并提高 maxDefaultSpeed 以容纳加权后的绿道行驶速度，才得以用新的配置勉强算出图一的结果。