數(shù)據(jù)可視化作業(yè)一：地鐵圖的自動(dòng)繪制

1、數(shù)據(jù)可視化作業(yè)一地鐵圖的自動(dòng)繪制問題描述問題描述How To獲取某城市地鐵數(shù)據(jù)并處理得到節(jié)點(diǎn)，邊，線路信息根據(jù)某些規(guī)則優(yōu)化生成滿足約束的地鐵圖Layout畫地鐵圖Step1-獲取數(shù)據(jù) 獲取地鐵數(shù)據(jù)利用各種地圖api(如overpass,百度地圖等)獲取某個(gè)城市的地圖數(shù)據(jù)并處理。數(shù)據(jù)獲取武漢經(jīng)緯度范圍： 29.60,113.44 to 31.10,115.01 緯度，經(jīng)度，左下和右上點(diǎn)http:/overpass-api.de/api/interpreter?data=out:json;(relation(29.60108155373452,113.43800141308592,%2031.10

2、332031534233,115.00505707714842)%22route%22=%22subway%22;%3E;);out; 其中node代表站點(diǎn)，relation代表線路Step2-優(yōu)化Layout參考文獻(xiàn)Automated Drawing of Metro MapsLayout準(zhǔn)則(Sec 4.3)硬約束: 地鐵圖跟輸入保持一樣的拓?fù)洌旤c(diǎn)和連接關(guān)系以及頂點(diǎn)一鄰域順序） 所有邊是直線并且octilinear（水平 豎直 或傾斜45度） 所有邊的長度不小于某個(gè)閾值 不相連的兩條邊間距不小于某個(gè)閾值Step2-優(yōu)化Layout參考文獻(xiàn)Automated Drawing of Metr

3、o MapsLayout準(zhǔn)則(Sec 4.3)軟約束: 地鐵圖包含盡可能少的折線 所有邊的總長度盡可能小 相鄰點(diǎn)的相對位置盡可能保持 Step2-優(yōu)化Layout參考文獻(xiàn)Automated Drawing of Metro MapsLayout優(yōu)化建模(Sec 6)混合整數(shù)優(yōu)化(A Mixed-Integer Program)線性規(guī)劃問題中變量有整型、浮點(diǎn)型以及二元值因八個(gè)方向是離散量，所以必須要引入整型，具體約束公式見文獻(xiàn)Sec 6Step2-優(yōu)化Layout整數(shù)優(yōu)化求解庫：Gurobi：有C,C+,Java,Python,Matlab,R等多種接口，可申請Academic LicenseOne Simple ExamplePython MIP一個(gè)現(xiàn)成的使用Gurobi Java接口實(shí)現(xiàn)地鐵布局優(yōu)化的代碼: transit-map 直接使用會(huì)適當(dāng)扣分Step3-可視化Graph Layout使用Python matplotlib, Matlab, Opencv等可視化節(jié)點(diǎn)和線路信息，如下：作業(yè)要求10個(gè)學(xué)時(shí)（兩周）內(nèi)實(shí)現(xiàn)上述功能。提交報(bào)告與代碼，