Démonstrateur libre Application des données Open Street Map à l'analyse géographique de réseaux de voirie et Transports Collectifs Manuel ...

 
3LIZ

                            Démonstrateur libre
Application des données Open Street Map
 à l’analyse géographique de réseaux de
        voirie et Transports Collectifs

                            Manuel d’Utilisation
                            et Documentation

version du 27/11/09

      MOBIGiS / CETE Med.    Démo OSM transports – Manuel d’Utilisation   1
3LIZ

Sommaire

     Remerciements ...............................................................................Erreur ! Signet non défini.
     Résumé ...................................................................................................................................... 3
1.      Introduction ........................................................................................................................... 4
2.      Démarrage de l’environnement Virtual Box .................................................................... 5
     Qu’est-ce que VirtualBox ?..................................................................................................... 5
     Image de l’application ........................................................................................................... 5
3.      Récupération des données OSM....................................................................................... 6
4.      Démarrage de la démonstration 1 (QGIS_OSM)............................................................. 7
     4.1.      Ouverture du projet ...................................................................................................... 7
     4.2.      Manipulation et gestion des couches ....................................................................... 7
5.      Description détaillée des données .................................................................................... 8
     5.1.      Les arrêts de bus (Couche des POI OpenStreetMap) ............................................. 8
     5.2.      Les buffers TC (5 et 10 minutes)................................................................................... 8
     5.3.      La voirie OSM ................................................................................................................. 8
     5.4.      Les isochrones Voirie depuis un arrêt (Piéton, Vélo, Véhicule Particulier) .......... 10
     5.5.      Autres données (Groupe de couches Environnement)........................................ 11
6.      Extension OpenStreetMap plugin de QuantumGIS ...................................................... 12
7. Démonstrateur PG Routing .................................................................................................. 13
     7.1. Installation de PG Routing ............................................................................................. 13
     7.2. Téléchargement des données OSM ............................................................................ 13
     7.3. Utilisation de l’outil osm2pgrouting pour création du graphe ................................. 14
     7.3. Utilisation de PG Routing................................................................................................ 15
     7.4. Limites de la fonction Driving Distance........................................................................ 21
ANNEXES...................................................................................................................................... 22
     Installation de VirtualBox. ...................................................................................................... 22
Glossaire...................................................................................................................................... 22

2           MOBIGiS / CETE Med.               Démo OSM transports – Manuel d’Utilisation
3LIZ

Résumé
Open Street Map (OSM) est une initiative privée à but non lucratif visant à produire une
cartographie vectorielle en libre-diffusion du monde et en particulier du réseau routier. Partie
d’Angleterre, OSM a désormais largement franchi les frontières et la qualité des données s’est
améliorée de manière spectaculaire à partir de 2008. Grâce à des outils de saisie très évolués
(et open source) et à l’effort des bénévoles, les données disponibles en France, notamment
autour des principales agglomérations, sont désormais assez complètes.
Afin d’étudier les possibilités d’OSM pour des applications Transport, le CETE a fait développer
un démonstrateur mettant en oeuvre les données OSM par la société Mobigis, qui permettra
aux personnes intéressées de tester concrètement ces données dans un environnement SIG
open source. Ce démonstrateur est diffusé librement sur support DVD ou par Internet.
Ce démonstrateur se compose de 2 parties :
   •   La première partie consiste à montrer quelques résultats d’isochrones et de zones
       tampons, obtenus à partir de données OpenStreetMap au format shapefile
   •   La seconde partie consiste à décrire comment peut être utilisée l’extension PGRouting
       de PostgreSQL pour réaliser des calculs d’itinéraires et des isodistances à partir des
       données OpenstreetMap de type .osm (format xml).
En parallèle, un rapport d’état des lieux a été confié à la société 3LIZ, en vue de diffuser une
information concernant l’état d’avancement des données OSM et des outils associés, et à son
utilisation possible pour des applications transport et trafic.
Ces documents s'adressent aux techniciens des collectivités, exploitants, bureaux d'études et
autres utilisateurs potentiels, géomaticiens ou pas.

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     1. Introduction
Le CETE Méditerranée contribue au programme national PREDIM1 pour le développement de
l'information sur l'offre multimodale de transport, et participe notamment dans un projet2 visant
à développer des solutions SIG open source pour l’information multimodale.
Le présent rapport est complémentaire d’un état des lieux sur OpenStreetMap rédigé par la
société 3Liz pour le CETE Méditerranée.
Open Street Map 3 (OSM) est une initiative privée à but non lucratif visant à produire une
cartographie vectorielle en libre-diffusion du monde et en particulier du réseau routier. Partie
d’Angleterre, OSM a désormais largement franchi les frontières et la qualité des données s’est
améliorée de manière spectaculaire à partir de 2008, comme en témoigne l’ouverture du
service OpenRouteService, qui démontre la mise en oeuvre d’un service de calcul d’itinéraire
routier s’appuyant sur les données OSM et les spécifications OGC OpenLS, ou la création de
la société http://cloudmade.com/, ou la diffusion des données par des éditeurs comme DeCarta
aux Etats-Unis . Grâce à des outils de saisie très évolués (et open source) et à l’effort des
bénévoles, les données disponibles en France, notamment autour des principales
agglomérations, sont désormais assez complètes.
Afin d’étudier les possibilités d’OSM pour des applications Transport, le CETE a fait développer
un démonstrateur mettant en oeuvre les données OSM par la société Mobigis, qui permettra
aux personnes intéressées de tester concrètement ces données dans un environnement SIG
open source. Ce démonstrateur est diffusé librement sur support DVD ou par Internet4.
Ce démonstrateur se compose de 2 parties :
    •   La première partie consiste à montrer quelques résultats d’isochrones, de zones
        tampons, obtenus à partir de données OpenStreetMap sous format shapefile. Cette
        partie concerne le présent document et le projet QGIS_OSM_CETE.qgs.
    •   La seconde partie consiste à décrire comment peut être utilisée l’extension PGRouting
        de PostgreSQL pour réaliser des calculs d’itinéraires et des isodistances à partir des
        données OpenstreetMap de type .osm (format xml). Cette partie concerne le document
        DemoOSM-PGRouting.doc et le projet PGRouting_OSM_CETE.qgs.
En parallèle, un rapport d’état des lieux a été confié à la société 3LIZ, en vue de diffuser une
information concernant l’état d’avancement des données OSM et des outils associés, et à son
utilisation possible pour des applications transport et trafic.
Ces documents s'adressent aux techniciens des collectivités, exploitants, bureaux d'études et
autres utilisateurs potentiels, géomaticiens ou pas.

1
  www.predim.org
2
  www.potimart.org
3
  http://wiki.openstreetmap.org
4
  sur les site http://www.cete-mediterranee.fr/tt13/, www.predim.org et www.potimart.org

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    2. Démarrage de l’environnement Virtual Box
Le démonstrateur est livré sur support DVD comprenant :
- un fichier « image » .VDI qui contient le démonstrateur (logiciels et données)
- la documentation (manuel et spécifications)
- les logiciels (Virtual Box, PostgreSQL/postgis, scripts SQL et QGIS version Windows)
- les données OSM (voirie et TC)
Le démonstrateur nécessite d’installer le logiciel VirtualBox (cf. en annexe pour
l’installation et le paramétrage de VirtualBox) et suppose que le fichier .VDI (image de
la machine virtuelle) est directement accessible sur un répertoire du PC sur lequel vous
souhaitez exécuter le démonstrateur.

Qu’est-ce que VirtualBox ?
Afin de simplifier l’installation et la consultation des données, la solution VirtualBox est
mise en œuvre.
VirtualBox (http://www.virtualbox.org) est un logiciel libre permettant de créer des
ordinateurs virtuels, pour ensuite installer des systèmes d'exploitation invités qui
fonctionnent dans le système d'exploitation réel de l’ordinateur.
Il est préférable que le PC dispose d’au moins 2 Go de mémoire vive (mais 1Go peut
suffire).
L’utilisation d’une VirtualBox évite d’installer l’ensemble des éléments nécessaires à la
démonstration (base de données, logiciels, documents,…) puisque tout est déjà
intégré dans la VirtualBox. L’utilisateur doit simplement installer le logiciel VirtualBox sur
son poste qui va utiliser un unique fichier de données .VDI fourni avec le
démonstrateur ; il n’a alors plus qu’à se laisser suivre les instructions du présent manuel.

Image de l’application
Le démonstrateur complet (base de données, données et SIG) a été pré-installé sur ce
qu’on appelle une image de l’application (.VDI), qu’il suffit d’ouvrir depuis Virtual Box
pour lancer l’environnement de démonstration.
Le démarrage de la machine virtuelle se fait de la manière suivante :
       •   A partir du menu Windows Démarrer, lancer l’application Virtual Box

           Ensuite, cliquer Lancer
       •   Se connecter à la machine virtuelle Ubuntu
           Identifiant = cete
           mot de passe = cete
           L’écran principal est le suivant :

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        •   Si le poste dispose d’une connexion réseau, il est possible de se connecter à
            internet directement depuis la Virtual Box (dans le cas où votre PC est sur un
            réseau d’entreprise, il faudra définir l’adresse du proxy internet).
        •   Les données accessibles sont les suivantes :
                o    DEMO_OSM-manuel_Utilisation.doc : manuel utilisateur de la présente
                     démonstration
                o    QGIS_OSM_CETE.qgs : le projet QGIS
Si besoin de plus d’explications sur VirtualBox cf. document : http://www.cete-
mediterranee.fr/tt13/www/article.php3?id_article=192

    3. Récupération des données OSM
Il est possible de récupérer les données OSM de plusieurs manières différentes :

    •   Depuis le site OpenStreetMap : l’utilisateur réalise un export en .osm (format
        XML) de la zone sur laquelle il se situe

    •   Depuis des sites internet spécifiques où les données OSM sont téléchargeables
        librement et classées par Pays et par région. Deux formats de données sont ainsi
        téléchargeables :

            o Format .osm. Pour la région Midi-Pyrénées par exemple :
              http://download.geofabrik.de/osm/europe/france/midi-
              pyrenees.osm.bz2

            o Format ESRI shapefile :
              http://download.geofabrik.de/osm/europe/france/midi-pyrenees.shp.zip

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   •    Depuis d’autres sites. Par exemple : http://downloads.cloudmade.com/

   •    Directement depuis le logiciel QGIS 1.3 qui permet de se connecter au serveur
        OpenStreetMap : http://mapperz.blogspot.com/2009/11/openstreetmap-data-
        on-demand-with.html

    4. Démarrage de la démonstration 1 (QGIS_OSM)

       4.1.   Ouverture du projet
Ouvrir le projet QGIS_OSM_CETE.qgs : double cliquer sur l’icône correspondant

QGIS peut également être ouvert à travers le menu Applications -> Education ->
Quantum GIS :

Le projet QGIS_OSM_CETE.qgs est connecté à la base PostgreSQL/postGIS installée sur
la machine virtuelle Ubuntu.

Cette base est composée de plusieurs tables et certaines d’entre elles possèdent une
colonne de type geometry, ce qui permet de les visualiser dans un logiciel SIG. Après
quelques secondes, le projet ouvert dans QGIS affiche ces couches.

       4.2.   Manipulation et gestion des couches
Dans les logiciels SIG, la gestion de l’affichage des couches s’effectue en général dans
la fenêtre située sur la gauche de l’écran.

        4.2.1. Les groupes de couches
Dans ce projet, les couches sont organisées en plusieurs groupes:
  • arrêts TC OSM
  • buffers TC à 5’ et 10’ : zones à 250 mètres et 500 mètres des points d’arrêt
      référencés dans OSM
  • voirie OSM : tronçons du graphe routier avec attributs de vitesse en heure
      creuse

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    •    isochrone au départ d’un Point : les isochrones sont des SURFACES qui se
         trouvent à une distance (généralisée : pondération de distance, prix, durée,
         confort...) d’un point donné.

         4.2.2. Les outils de manipulation :
Par ailleurs, des outils permettent de manipuler la carte et ses éléments :

    •          : cliquer pour se déplacer sur la carte

    •          : effectuer un zoom avant
    •          : effectuer un zoom arrière
    •          : zoomer sur l’étendue de la carte

    •          : zoomer sur la sélection

    •          : zoomer sur l‘étendue de la couche active
    •          : zoom précédent

    •          : zoom suivant

    •          : rafraichir la carte

    •          : obtenir des informations sur l’objet géographique de la couche active

    •          : effectuer une sélection graphique

    5. Description détaillée des données

        5.1.     Les arrêts de bus (Couche des POI OpenStreetMap)
A l’ouverture du projet QGIS_OSM, la couche Arrêts de Bus (OSM) est affichée.
Les arrêts de bus, représentés ici, sont une sélection de la couche POI (points d’intérêt)
du projet OpenStreetMap pour la région Midi-Pyrénées. Il apparaît que pour l’instant
(novembre 2009), cette couche est loin de contenir tous les arrêts TC de Toulouse
(d’autres villes sont mieux couvertes).

        5.2.     Les buffers TC (5 et 10 minutes)
Afficher le groupe de couches « Buffer aux arrêts de bus » et zoomer sur quelques
arrêts de bus pour visualiser les zones tampon, accessibles à vol d’oiseau autour de
chaque arrêt de bus en 5 minutes ou 250 mètres en marche à pied (jaunes), et 10
minutes à pied ou 500 mètres (rouges).

        5.3.     La voirie OSM
Désafficher les arrêts de bus OSM et le groupe de couches « Buffer aux arrêts de bus ».
Faire apparaître la couche Voirie OpenStreetMap en la cochant.

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Cette couche représente l’ensemble des tronçons de voirie OpenStreetMap de la
région Midi-Pyrénées cartographiés selon la valeur de l’attribut vitesse en heures
creuses. Cette vitesse maximale a été renseignée en fonction des valeurs du champ
Type (type de voirie), une vitesse de circulation ayant été attribuée à chaque type (de
90 km/h pour les axes en 2x2 voies à 10 km/h pour les chemins).
Pour une analyse plus riche, il faudrait éventuellement distinguer 3 autres graphes
routiers : voiture en heures de pointe, vélo, Marche à Pied (pas de sens uniques).
De cette couche ont été exclus les tronçons non connectés (par exemple à Toulouse,
l’hippodrome est représenté par une boucle fermée, qui n’est connectée à aucun
autre tronçon de voirie).
Cette couche voirie OSM possède 3 champs importants :
   • Name : nom du tronçon de voirie (rue X, boulevard Y, chemin Z, etc.). Si le
     tronçon ne possède pas de nom spécifique, sa valeur est nulle.
   • Type : ce champ représente le type de voirie et concerne chaque tronçon. La
     base OpenStreetMap possède près d’une trentaine de types différents
     (Motorway, primary, secondary, residential,…)
   • Oneway : indique s’il s’agit d’un tronçon à double sens ou à sens unique. Si la
     valeur du tronçon est 0, le tronçon est à double sens. Si sa valeur est 1, le sens
     de circulation (unique, donc) est le même que son sens de digitalisation.
Pour consulter la table attributaire de la couche, faire un clic droit sur celle-ci et
sélectionner Ouvrir la table d’attributs, ou activer la couche et cliquer sur l’icône   :

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A l’origine, les tronçons saisis dans OpenStreetMap ne sont pas découpés aux
intersections. Dans le but de calculer des isochrones à partir de cette couche, il a
donc été nécessaire de réaliser un traitement qui permet de sectionner les tronçons à
leurs intersections. Ce traitement a été effectué dans le logiciel ArcGIS, mais il est
possible de l’effectuer directement dans la base PostgreSQL/PostGIS à l’aide d’une
requête SQL5.

      5.4.     Les isochrones Voirie depuis un arrêt (Piéton, Vélo, Véhicule
               Particulier)
Désafficher la voirie OSM puis afficher la couche « Arrêt de bus Esquirol ». Zoomer sur le
centre-ville de Toulouse et afficher un à un les groupes de couches concernant les
isochrones.
La couche Arrêt de bus Esquirol est une sélection de la couche Arrêt de Bus (OSM) et
indique le point de départ des isochrones suivants.
Pour cette démonstration, les isochrones ont été produites en dehors de QGIS (avec le
module Network Analyst d’ArcGIS) : nous n’avons pas connaissance d’outil open
source utilisable en sortie de pgrouting pour produire des isochrones. L’algorithme de
plus court chemin classique de Dijkstra calcule en fait tous les chemins au départ d’un
point, il serait donc possible de produire 2 couches donnant une information similaire à
l’isochrone, pour peu que leur style de présentation soit lisible (cf. le 2ème
démonstrateur pgRouting).
Les polygones et les lignes sont des Isochrones réalisés sur la voirie montrant les
tronçons de voirie OSM et la zone accessible en 10 minutes selon 3 modes de
déplacement différents :

5
 cf. par exemple http://postgis.refractions.net/pipermail/postgis-users/2006-March/011392.html
http://postgis.refractions.net/pipermail/postgis-users/2007-September/017159.html

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    • Piéton (vert) : en mode piéton, il est considéré que la vitesse de circulation est
      de 3 km/h.
    • Vélo (jaune) : vitesse de circulation est de 12,5 km/h.
    • Véhicule Particulier (vert) : la vitesse de circulation varie en fonction du type de
      voie empruntée. Les données OSM sont classées selon 29 types de voies
      différents. Une vitesse a donc été attribuée à chaque type (de 90 km/h pour les
      axes en 2x2 voies à 10 km/h pour les chemins).
Ces isochrones ont été générés à l’aide de l’outil Network Analyst d’ArcGIS (ESRI).

     5.5.    Autres données (Groupe de couches Environnement)

       5.5.1. Le raster WMS (Géosignal)
Le projet dispose d’une couche raster (image) issue de la société Géosignal. Cette
couche est une couche WMS (Web Map Service), disponible sur un serveur internet.
Pour pouvoir la visualiser, il est donc indispensable de disposer d’une connexion
internet.
Par ailleurs, si votre PC est sur un réseau d’entreprise relié à l’Internet par un proxy, il est
nécessaire de vérifier si celui-ci est bien défini au niveau de l’OS Ubuntu (« serveur
mandataire » dans menu Système) puis au niveau des options de QGIS ou du
navigateur internet (qui permet de tester si l’interrogation WMS fonctionne).

       5.5.2. Les espaces naturels et les retenues d’eau (OpenStreetMap)
Le projet OpenStreetMap met également à disposition des données sur
l’environnement situé autour de la voirie. C’est le cas des espaces naturels et des
retenues d’eau. Nous avons donc décidé de les ajouter au projet afin de donner une
vision d’ensemble du secteur géographique étudié.

       5.5.3. Les cours d’eau (DIREN Midi-Pyrénées)
Les cours d’eau représentent une contrainte importante pour la région toulousaine. Il
était donc pertinent de pouvoir les visualiser. Ces données ont été téléchargées sur le
site internet de la Diren Midi-Pyrénées. La couche « Cours d’eau » représente le lit
ordinaire des cours d’eau principaux de Midi- Pyrénées.

       5.5.4. Les POI (Points Of Interest)
Cette couche contient les points d’intérêts du territoire recensés par OpenStreetMap.
Dans le document QGIS, ces POI ont été classés selon leur catégorie (Sports, tourisme,
établissements publics, etc.).

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     6. Extension OpenStreetMap plugin de QuantumGIS

L’extension OpenStreetMap plugin de la version 1.3 de QGIS donne accès à plusieurs
fonctionnalités :
   • Chargement d’un fichier de type .osm dans QGIS
   • Téléchargement des données depuis le serveur OpenStreetMap
   • Modification des données OSM
   • Chargement des données ou importation des données d’une autre couche vers
       le serveur OpenStreetMap
   • Sauvegarde des données OSM en fichier .SHP

Après avoir chargé et activé l’extension dans le logiciel QGIS, il est notamment

possible, à l’aide de l’outil , de télécharger les données du serveur OSM en
spécifiant simplement les coordonnées du rectangle définissant la zone souhaitée.
Par exemple, sur le centre de Toulouse :

Une fois le téléchargement effectué, les données s’ouvrent dans QGIS, réparties en 3
couches (points, lignes et polygones). Il faut bien sûr s’assurer que l’accès à l’internet
depuis QGIS a bien été paramétré (proxy éventuel...).

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A partir de ces couches, des sélections par thème sont possibles, grâce aux différents
champs qui les composent (voirie, voies ferrées, cours d’eau,…).

Ces couches peuvent également être enregistrées en fichiers Shapefile totalement
indépendants d’OSM.

7. Démonstrateur PG Routing
L’objectif de cette partie du document est de montrer comment utiliser l’outil
PGRouting de PostgreSQL sur des données issues du projet collaboratif
OpenStreetMap. (http://pgrouting.postlbs.org/).
Une documentation en ligne en français sur PgRouting est par ailleurs disponible à
l’adresse suivante : http://www.davidgis.fr/documentation/win32/html/apa.html
La démonstration suivante a été réalisée sur la VirtualBox Ubuntu (linux). Il est possible
d’installer et d’utiliser PGRouting en environnement Windows. Cependant, il faut savoir
que l’outil osm2pgrouting utilisé dans cette démonstration n’est pour l’instant pas
disponible sous Windows.
Les résultats des calculs réalisés se trouvent dans le projet PGRouting_OSM_CETE.qgs.
Pour ouvrir ce projet dans QGIS, double-cliquer sur le fichier.
D’une manière similaire au projet précédent, le projet PGRouting_OSM_CETE.qgs
contient plusieurs couches ou groupes de couches :
- arcs du graphe de voirie
- noeuds du graphe
- itinéraire entre deux points
- isodistance à partir d’un point (arcs, noeuds, polygone les enveloppant)
Les paragraphes qui suivent décrivent comment ces couches ont été obtenues et
quelles données elles contiennent.

7.1. Installation de PG Routing
Pour la version PG Routing sur Ubuntu, suivre la marche à suivre décrite dans le lien
suivant :
http://pgrouting.postlbs.org/wiki/1.x/InstallationUbuntu904

Pour la version Windows suivre la documentation suivante :
http://pgrouting.postlbs.org/wiki/1.x/WindowsInstallationManual

7.2. Téléchargement des données OSM
Pour récupérer des données au format .osm, deux solutions :

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     •   Export depuis le site internet OpenStreetMap :
         http://www.openstreetmap.org/?lat=46.97&lon=2.75&zoom=6&layers=B00FT

         Zoomer sur la zone souhaitée (la zone doit contenir un nombre de nœuds
         inférieur à 50 000), cliquer l’onglet Exporter et exporter les données au
         format « Données XML d'OpenStreetMap »

     •   Téléchargement de données .osm directement depuis le site
         http://download.geofabrik.de/osm/ (les données sont découpées par région,
         elles peuvent donc être volumineuses)

7.3. Utilisation de l’outil osm2pgrouting pour création du graphe
Les données de type .osm contiennent des informations réparties dans 4 champs :
   • Timestamp : horodate à laquelle l’entité géographique a été créée ou importée
      dans OpenStreetMap
   • User : pseudonyme du créateur de la donnée
   • Tags : contient les informations sur l’entité (par exemple : type de tronçon pour
      les entités Highways)
   • Name : nom de l’entité géographique (champ parfois non complété)

Par ailleurs, il n’existe pas d’information sur l’identifiant de l’objet ou le type d’objet.

A partir des données récupérées, il est maintenant nécessaire de construire un graphe
avant de pouvoir calculer des plus courts chemins avec PgRouting. Pour cela, on utilise
l‘outil osm2pgrouting (logiciel libre).

     •   A partir d’un poste Ubuntu, récupérer la dernière version :

         svn checkout
         http://pgrouting.postlbs.org/svn/pgrouting/tools/osm2pgrouting/trunk
         osm2pgrouting
     •   Compilation :

         Make

     •   Démarrage du programme et création du graphe avec les données .osm
         récupérées :

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        ./osm2pgrouting -file toulouse.osm -conf mapconfig.xml -dbname routing
        -user postgres –clean

7.3. Utilisation de PG Routing

7.3.1. Etat initial
Après avoir compilé le graphe à partir des données .osm (ici : toulouse.osm), nous
pouvons visualiser les 2 couches dans le projet PGRouting_OSM_CETE.qgs (groupe
« Graphe routier »). Une couche d’arcs (ways) et une couche de nœuds (vertices)à
composent ce graphe.

Lors de la création de ce graphe, aucun attribut de la données toulouse.osm d’origine
n’est récupéré. Par ailleurs, plusieurs informations importantes sont générées dans la
table Ways (arcs) :
    • GID : identifiant de l’objet géographique créé
    • Length : longueur réelle de l’objet géographique (cet attribut est indispensable
       pour le calcul d’itinéraire ou d’isochrone)
    • X1 : coordonnée x du nœud d’origine du tronçon
    • Y1 : coordonnée y du nœud d’origine du tronçon
    • X2 : coordonnée x du nœud d’arrivée du tronçon
    • Y2 : coordonnée y du nœud d’arrivée du tronçon
    • Source : identifiant du nœud du graphe correspondant au point de départ du
       tronçon (correspondant au champ Id de la table Vertices générée)
    • Target : identifiant du nœud du graphe correspondant au point d’arrivée du
       tronçon (correspondant au champ Id de la table Vertices générée)

7.3.2. Calcul d’itinéraire entre 2 points
Deux nœuds du graphe ont été sélectionnés (en bleu) et leurs identifiants ont été
relevés (2085 et 601).

        MOBIGiS / CETE Med.   Démo OSM transports – Manuel d’Utilisation            15
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Pour calculer un itinéraire entre les 2 points sélectionnés, il faut utiliser la fonction
« Shortest Path » de Pg Routing. L’exemple ci-dessous correspond au calcul d’itinéraire
1 du projet QGIS.

     •   Création des 2 tables qui vont recueillir les résultats des futures requêtes, avec
         dans chacune un champ « id » (de type integer) et un champ « the_geom » (de
         type geometry):
            o temp_edge_result

CREATE TABLE temp_edge_result
(
“ID” integer NOT NUL,
“THE_GEOM” Geometry
)
          o temp_node_result

CREATE TABLE temp_node_result
(
“ID” integer NOT NUL,
“THE_GEOM” Geometry
)

     •   Alimentation de la table temp_edge_result : liste des arcs formant le plus court
         chemin calculé :

16       MOBIGiS / CETE Med.   Démo OSM transports – Manuel d’Utilisation
3LIZ

INSERT INTO temp_edge_result (
SELECT T2.GID, T2.THE_GEOM FROM (SELECT * FROM shortest_path('
             SELECT gid AS id, source::integer, target::integer,
             length::double precision as cost FROM ways',
             2085, 601, false, false))
AS T1, WAYS AS T2
WHERE T1.EDGE_ID = T2.GID);

   •   Alimentation de la table temps_node_result de la liste des nœuds par lesquels
       passe le plus court chemin calculé :
INSERT INTO temp_node_result (
SELECT DISTINCT T2.ID, T2.THE_GEOM FROM (SELECT * FROM shortest_path('
             SELECT gid AS id, source::integer, target::integer,
             length::double precision as cost FROM ways',
             2085, 601, false, false))
AS T1, VERTICES_TMP AS T2
WHERE T1.VERTEX_ID = T2.ID);

   •   Affichage des résultats dans QGIS :

Pour trouver le meilleur coût, on peut voir que l’algorithme va rechercher l’information
dans le champ Length. L’itinéraire calculé est donc le plus court.
On pourrait donc spécifier un autre champ dans la requête, afin de prendre en
compte un autre critère que la Distance : distance généralisée pondérant plusieurs
variables tels que durée, coût, longueur, confort,... La table Vertices ne possédant

       MOBIGiS / CETE Med.   Démo OSM transports – Manuel d’Utilisation                17
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aucun attribut permettant de calculer un temps de parcours, il est donc indispensable
de créer cette information au niveau de la table Ways pour calculer l’itinéraire le plus
rapide.

7.3.3. Calcul d’isodistance à partir d’un point
Pour générer des couches d’arcs et de nœuds situés à une distance donnée d’un
point du graphe, il faut utiliser la fonction « Driving Distance ». L’exemple ci-dessous
correspond au groupe « Isochrone » du projet QGIS PGRouting_OSM_CETE. Comme le
calcul d’itinéraire, le calcul d’isodistance est basé sur un coût correspondant à une
distance (champ Length de la table Ways)

     •   La requête suivante permet de générer une couche constituée de tous les arcs
         situés à moins d’1 km du point sélectionné (Id = 2085) :

INSERT INTO temp_edge_result (
SELECT T2.GID, T2.THE_GEOM FROM (SELECT * FROM driving_distance('
             SELECT gid AS id, source, target,
             length::double precision as cost FROM ways',
             2085, 1, false, false))
AS T1, WAYS AS T2
WHERE T1.EDGE_ID = T2.GID);

Remarque : dans le résultat affiché, tous les arcs de la zone n’apparaissent pas (cf ci-
dessous le §7.4 ‘Limites de le fonction Driving Distance’).

     •   La seconde requête permet de générer les nœuds selon les mêmes conditions :

INSERT INTO temp_node_result (
SELECT DISTINCT T1.VERTEX_ID, T2.THE_GEOM FROM (SELECT * FROM driving_distance('
             SELECT gid AS id, source, target,
             length::double precision as cost FROM ways',
             2085, 1, false, false))
AS T1, VERTICES_TMP AS T2
WHERE T1.VERTEX_ID = T2.ID);

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Remarque : contrairement aux arcs, tous les nœuds de la zones sont parcourus et
affichés.

   •   Visualisation des deux couches de résultats concernant l’isodistance :

Comme pour le calcul d’itinéraire, il est possible de prendre en compte un coût de
type temps de parcours (afin de calculer une isochrone). Il faut cependant avoir au
préalable créé cette information au niveau de la table Ways.

A partir de ces résultats, il est possible de générer un polygone constituant la zone
accessible en utilisant l’outil « Enveloppe(s) Convexe(s) » de QGIS :
   • Cliquer le menu Outils Puis sélectionner Outils de géotraitement puis
      Enveloppe(s) Convexe(s)

       MOBIGiS / CETE Med.   Démo OSM transports – Manuel d’Utilisation           19
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     •   Paramétrer la génération de l’enveloppe : sélectionner la couche d’origine (par
         ex : Arcs accessibles), cocher Créer une enveloppe convexe un unique
         minimale puis indiquer la couche de destination

     •   Valider, ouvrir la couche et observer le résultat

La génération d’une enveloppe convexe peut aussi bien se faire à partir d’une
couche d’arcs, de nœuds ou de polygones. Il est donc possible de la calculer à partir
de la couche Nœuds Accessibles.

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7.4. Limites de la fonction Driving Distance
Dans la table de résultats de la fonction Driving Distance, on peut voir qu’un nœud
correspond à un arc. Par conséquent, si plusieurs arcs sont connectés à un nœud, un
seul d’entre eux sera représenté. Tous les nœuds situés à l’intérieur de l’isodistance (ou
de l’isochrone) sont donc représentés mais tous les arcs ne le sont donc pas.

Tous les nœuds de la zone sont parcourus et affichés (bleu) :

Tous les arcs de la zone ne sont pas affichés (bleu)

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ANNEXES

Installation de VirtualBox.
La version 3.0.4 pour hôtes Windows doit être téléchargée sur le site
http://www.virtualbox.org.

Pour parer aux cas où il n’est pas possible d’accéder au site VirtualBox, ou pour être sûr
d’avoir la bonne version (car les numéros de version des logiciels changent vite !), une
copie du binaire d’installation est fournie sur le DVD de démonstration.

Pour installer :

        •   Exécuter VirtualBox-3.0.4-50677-Win.exe

        •   si besoin de plus d’explications sur VirtualBox cf. document :
            http://www.cete-mediterranee.fr/tt13/www/article.php3?id_article=192

Glossaire
BD                           Base de Données
IMM                          Information Multi Modale
OGC                          Open Geospatial Consortium
OSM                          Open Street Map
QGIS                         Quantum GIS Open Source
PREDIM                       Plate-forme de Recherche et d’Expérimentation pour le
                             Développement de l’Information Multimodale
SIG                          Système d’Information Géographique

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