eomsangdonandClaude Opus 5
cf14958ea5
용화 예정노선으로 자동 체인을 돌리자 B05가 400으로 끊겼다. 세그먼트 1 (BP -> CP1) 경로 탐색 실패: 종단경사 한계(26%)로 통과 경로가 없습니다. 원인은 제어점 간격이다. Solver.py:394 는 제어점 쌍이 direct_link_max_m (ROUTE_DIRECT_LINK_CELL_FACTOR 2.0 x ROUTE_GRID_RES_M 2.0 = 4.0m) 이하면 격자 탐색 없이 직결해 원청 계획노선을 그대로 보존하고, 경사·곡선 위반은 경고로만 남긴다. 샘플 CSV 350m / 135점 = 간격 2.6m -> 대부분 직결 -> 통과(곡선 위반 9건은 경고) 용화 예정 2136m / 121점 = 간격 17.6m -> 전부 탐색 -> 첫 구간 44.6%에서 실패 기존 프로젝트가 됐던 것은 제약을 만족해서가 아니라 탐색을 타지 않아서였다. 계획노선은 바꿀 수 없는 선이므로(사용자 확정), 같은 직선 위에 점을 더 찍어 간격만 좁힌다. densify_route()는 원래 정점을 모두 남기고 사이만 채운다 — 평면 형상도 연장도 끝점도 그대로다. 문턱과 정확히 같게 두면 부동소수 오차 한 번에 탐색으로 넘어가므로 ROUTE_PLANNED_DENSIFY_SAFETY(0.9)를 곱한다. 실측(용화, classification/dtm/smooth): 트림 후 63정점 -> 조밀화 323정점, 연장 1,070m 불변, 최대 간격 3.50m(문턱 4.0m), 시·종점 동일. Co-Authored-By: Claude Opus 5 (1M context) <noreply@anthropic.com>
368 lines
14 KiB
Python
368 lines
14 KiB
Python
"""계획 노선 기하 공용 유틸 — 정점·누가거리·세류 교차점.
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배수유역 분석(B04)과 관 편집·세부유역(B05)이 같은 노선 표현을 써야 하므로 여기 한 곳에만
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정의한다. 어느 한쪽 페이지 폴더에 두면 반대 방향 import가 생긴다.
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노선 원천은 두 가지다.
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· B03에 업로드된 **계획 노선 파일**(CSV) — 배수유역 분석의 입력
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· DB `route_points` — B05에서 탐색·확정한 노선
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둘 다 같은 `RouteVertex` 목록으로 바꿔 아래 함수들이 그대로 받는다.
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"""
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from __future__ import annotations
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import csv
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import logging
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import math
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from dataclasses import dataclass
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||
from pathlib import Path
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from typing import Any
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from shapely.geometry import LineString, Point, shape
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||
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from config.config_system import SURFACE_ROUTE_EDGE_TRIM_M
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logger = logging.getLogger(__name__)
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# 계획 노선 CSV 열 이름 후보. B03이 여러 형식을 받게 되므로 흔한 표기를 모두 받아 준다.
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_X_KEYS = ("x", "X", "동", "easting", "EASTING")
|
||
_Y_KEYS = ("y", "Y", "북", "northing", "NORTHING")
|
||
_Z_KEYS = ("z", "Z", "표고", "elevation", "ELEV")
|
||
_ORDER_KEYS = ("sequence", "order", "seq", "no", "번호")
|
||
_EPSG_KEYS = ("crs_epsg", "epsg", "EPSG")
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||
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||
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@dataclass
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class RouteVertex:
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||
"""노선 폴리라인의 한 점. chainage는 시점 기준 누가거리(m)."""
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x: float
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y: float
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z: float
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chainage_m: float
|
||
|
||
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||
@dataclass
|
||
class StructureCandidate:
|
||
"""관 매설 구조물 측점 후보."""
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||
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chainage_m: float
|
||
x: float
|
||
y: float
|
||
# "stream"=세류 교차, "spacing"=최대 간격 규칙 보충, "confirmed"=사용자 확정
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||
reason: str
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||
stream_name: str | None = None
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||
|
||
|
||
@dataclass
|
||
class PlannedRoute:
|
||
"""계획 노선 파일에서 읽은 노선."""
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||
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||
vertices: list[RouteVertex]
|
||
epsg: int | None
|
||
name: str | None
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||
source: Path
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||
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||
@property
|
||
def line(self) -> LineString:
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||
return LineString([(vertex.x, vertex.y) for vertex in self.vertices])
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||
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||
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||
def read_planned_route_csv(path: Path) -> PlannedRoute | None:
|
||
"""계획 노선 CSV를 읽어 정점 목록으로 바꾼다.
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||
|
||
열 이름은 대소문자·한글 표기를 함께 받아 준다(B03이 여러 형식을 수용할 예정).
|
||
`sequence`가 있으면 그 순서로 정렬하고, 없으면 파일에 적힌 순서를 그대로 쓴다.
|
||
"""
|
||
try:
|
||
with path.open("r", encoding="utf-8-sig", newline="") as file:
|
||
rows = list(csv.DictReader(file))
|
||
except (OSError, csv.Error, UnicodeDecodeError):
|
||
logger.warning("계획 노선 CSV를 읽지 못했습니다: %s", path)
|
||
return None
|
||
if not rows:
|
||
return None
|
||
|
||
epsg = _first_int(rows[0], _EPSG_KEYS)
|
||
name = _first_text(rows[0], ("route_name", "name", "노선명"))
|
||
parsed: list[tuple[float, float, float, float]] = [] # (정렬키, x, y, z)
|
||
for index, row in enumerate(rows):
|
||
x = _first_float(row, _X_KEYS)
|
||
y = _first_float(row, _Y_KEYS)
|
||
if x is None or y is None:
|
||
continue
|
||
order = _first_float(row, _ORDER_KEYS)
|
||
parsed.append(
|
||
(float(index) if order is None else order, x, y, _first_float(row, _Z_KEYS) or 0.0)
|
||
)
|
||
if len(parsed) < 2:
|
||
logger.warning("계획 노선 CSV에 좌표가 2점 미만입니다: %s", path)
|
||
return None
|
||
|
||
parsed.sort(key=lambda item: item[0])
|
||
vertices: list[RouteVertex] = []
|
||
cumulative = 0.0
|
||
previous: tuple[float, float] | None = None
|
||
for _, x, y, z in parsed:
|
||
if previous is not None:
|
||
cumulative += math.dist(previous, (x, y))
|
||
vertices.append(RouteVertex(x=x, y=y, z=z, chainage_m=cumulative))
|
||
previous = (x, y)
|
||
logger.info(
|
||
"계획 노선 %s: 정점 %d개, 연장 %.0fm, EPSG %s", path.name, len(vertices), cumulative, epsg
|
||
)
|
||
return PlannedRoute(vertices=vertices, epsg=epsg, name=name, source=path)
|
||
|
||
|
||
def find_planned_route_file(input_dir: Path) -> Path | None:
|
||
"""B03 입력 폴더에서 계획 노선 파일을 찾는다. 여러 개면 가장 최근 것."""
|
||
if not input_dir.exists():
|
||
return None
|
||
candidates = sorted(
|
||
input_dir.rglob("*.csv"), key=lambda item: item.stat().st_mtime, reverse=True
|
||
)
|
||
return candidates[0] if candidates else None
|
||
|
||
|
||
def trim_route_to_surface(
|
||
points: list[tuple[float, float]],
|
||
sampler: Any,
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||
edge_trim_m: float = SURFACE_ROUTE_EDGE_TRIM_M,
|
||
) -> list[tuple[float, float]]:
|
||
"""지표면이 덮는 구간만 남기고 계획노선을 자른다.
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||
|
||
판정은 sampler가 돌려주는 `valid` — 확정 DTM의 valid_mask가 곧 불규칙한 실제
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||
외곽이다(bounds 사각형이 아니다). 가장 긴 연속 유효 구간을 남긴다.
|
||
|
||
`edge_trim_m`은 **잘라 낸 쪽 끝에만** 적용한다. 서피스 가장자리는 점 밀도가 떨어져
|
||
지반고가 못 미덥기 때문이다. 노선 본래 끝점이 서피스 안이면 깎지 않는다 — 멀쩡한
|
||
구간을 짧게 만들 이유가 없다 (2026-09-01 사용자 확정).
|
||
|
||
전부 유효하면 입력을 그대로 돌려준다. 남는 구간이 2점 미만이면 빈 목록.
|
||
"""
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||
import numpy as np
|
||
|
||
if len(points) < 2:
|
||
return list(points)
|
||
xy = np.asarray(points, dtype=np.float64)
|
||
try:
|
||
_, valid = sampler.sample_xy(xy)
|
||
except (ValueError, OSError) as exc:
|
||
logger.warning("노선 트림: 지표면 샘플링 실패 — %s", exc)
|
||
return list(points)
|
||
valid = np.asarray(valid, dtype=bool)
|
||
if valid.all():
|
||
return list(points)
|
||
if not valid.any():
|
||
logger.warning("노선 트림: 노선 전체가 지표면 밖입니다.")
|
||
return []
|
||
|
||
# 가장 긴 연속 유효 구간 — 가장자리에서 한두 점이 튀어도 본 구간을 잃지 않는다.
|
||
best_start = best_end = start = -1
|
||
for index, ok in enumerate([*valid.tolist(), False]):
|
||
if ok and start < 0:
|
||
start = index
|
||
elif not ok and start >= 0:
|
||
if index - start > best_end - best_start:
|
||
best_start, best_end = start, index
|
||
start = -1
|
||
kept = [(float(x), float(y)) for x, y in xy[best_start:best_end]]
|
||
|
||
trim_head = best_start > 0
|
||
trim_tail = best_end < len(xy)
|
||
kept = _trim_ends(kept, edge_trim_m if trim_head else 0.0, edge_trim_m if trim_tail else 0.0)
|
||
logger.info(
|
||
"노선 트림: 정점 %d개 → %d개 (지표면 밖 %d개, 가장자리 여유 %.0fm %s)",
|
||
len(points),
|
||
len(kept),
|
||
int((~valid).sum()),
|
||
edge_trim_m,
|
||
"앞뒤" if trim_head and trim_tail else ("앞" if trim_head else "뒤"),
|
||
)
|
||
return kept
|
||
|
||
|
||
def densify_route(
|
||
points: list[tuple[float, float]], max_spacing_m: float
|
||
) -> list[tuple[float, float]]:
|
||
"""원래 정점은 모두 남기고, 간격이 `max_spacing_m`을 넘는 구간에만 점을 끼워 넣는다.
|
||
|
||
**평면 형상은 바뀌지 않는다** — 같은 직선 위에 점을 더 찍을 뿐이다.
|
||
B05 경로 탐색은 제어점 간격이 `ROUTE_DIRECT_LINK_CELL_FACTOR × ROUTE_GRID_RES_M`
|
||
이하일 때만 격자 탐색을 건너뛰고 원좌표를 그대로 잇는다
|
||
(`B05_Profile_Engine_Solver.py:394`). 예정노선처럼 정점이 성긴 선(용화 평균 17.6m)은
|
||
그 문턱을 넘어 탐색을 타고, 급경사 현에서 "통과 경로 없음"으로 끊긴다.
|
||
간격만 좁혀 주면 계획노선이 손대지 않은 채 그대로 채택된다 (2026-09-01 사용자 확정).
|
||
"""
|
||
if len(points) < 2 or max_spacing_m <= 0:
|
||
return list(points)
|
||
dense: list[tuple[float, float]] = [points[0]]
|
||
for start, end in zip(points, points[1:]):
|
||
distance = math.dist(start, end)
|
||
steps = int(math.ceil(distance / max_spacing_m))
|
||
for step in range(1, steps):
|
||
ratio = step / steps
|
||
dense.append(
|
||
(
|
||
start[0] + (end[0] - start[0]) * ratio,
|
||
start[1] + (end[1] - start[1]) * ratio,
|
||
)
|
||
)
|
||
dense.append(end)
|
||
return dense
|
||
|
||
|
||
def _trim_ends(
|
||
points: list[tuple[float, float]], head_m: float, tail_m: float
|
||
) -> list[tuple[float, float]]:
|
||
"""폴리라인 앞뒤에서 지정 길이만큼 잘라 낸다. 남는 게 2점 미만이면 빈 목록."""
|
||
if len(points) < 2 or (head_m <= 0 and tail_m <= 0):
|
||
return points
|
||
line = LineString(points)
|
||
start = min(head_m, line.length)
|
||
end = max(start, line.length - tail_m)
|
||
if end - start <= 0:
|
||
logger.warning("노선 트림: 여유를 깎고 나니 남는 구간이 없습니다.")
|
||
return []
|
||
cumulative = 0.0
|
||
kept: list[tuple[float, float]] = [line.interpolate(start).coords[0]]
|
||
for index in range(1, len(points)):
|
||
cumulative += math.dist(points[index - 1], points[index])
|
||
if start < cumulative < end:
|
||
kept.append(points[index])
|
||
kept.append(line.interpolate(end).coords[0])
|
||
return kept if len(kept) >= 2 else []
|
||
|
||
|
||
def build_route_vertices(points: list[dict[str, Any]]) -> list[RouteVertex]:
|
||
"""DB route_points 행을 누가거리가 채워진 정점 목록으로 바꾼다."""
|
||
vertices: list[RouteVertex] = []
|
||
cumulative = 0.0
|
||
previous: tuple[float, float] | None = None
|
||
for row in points:
|
||
x = float(row["x"])
|
||
y = float(row["y"])
|
||
z = float(row.get("z") or 0.0)
|
||
if previous is not None:
|
||
cumulative += math.dist(previous, (x, y))
|
||
chainage = row.get("chainage_m")
|
||
vertices.append(
|
||
RouteVertex(
|
||
x=x, y=y, z=z, chainage_m=float(chainage) if chainage is not None else cumulative
|
||
)
|
||
)
|
||
previous = (x, y)
|
||
return vertices
|
||
|
||
|
||
def interpolate_vertex(
|
||
vertices: list[RouteVertex], chainage_m: float
|
||
) -> tuple[float, float, float]:
|
||
"""누가거리 위치의 (x, y, z)를 선형 보간한다. 범위 밖은 끝점으로 당긴다."""
|
||
if not vertices:
|
||
return (0.0, 0.0, 0.0)
|
||
if chainage_m <= vertices[0].chainage_m:
|
||
return (vertices[0].x, vertices[0].y, vertices[0].z)
|
||
for previous, current in zip(vertices, vertices[1:]):
|
||
if chainage_m <= current.chainage_m:
|
||
span = current.chainage_m - previous.chainage_m
|
||
ratio = 0.0 if span <= 0 else (chainage_m - previous.chainage_m) / span
|
||
return (
|
||
previous.x + (current.x - previous.x) * ratio,
|
||
previous.y + (current.y - previous.y) * ratio,
|
||
previous.z + (current.z - previous.z) * ratio,
|
||
)
|
||
last = vertices[-1]
|
||
return (last.x, last.y, last.z)
|
||
|
||
|
||
def is_uphill_at(vertices: list[RouteVertex], chainage_m: float, window_m: float = 20.0) -> bool:
|
||
"""해당 위치가 오르막(절토부)인지 종단 계획선의 국소 기울기 부호로 판정한다."""
|
||
_, _, back_z = interpolate_vertex(vertices, max(0.0, chainage_m - window_m))
|
||
_, _, forward_z = interpolate_vertex(vertices, chainage_m + window_m)
|
||
return forward_z >= back_z
|
||
|
||
|
||
def find_stream_crossings(
|
||
vertices: list[RouteVertex],
|
||
stream_features: list[dict[str, Any]],
|
||
) -> list[StructureCandidate]:
|
||
"""노선 평면 선형과 세류선의 교차 지점을 누가거리 순으로 찾는다."""
|
||
if len(vertices) < 2:
|
||
return []
|
||
route_line = LineString([(vertex.x, vertex.y) for vertex in vertices])
|
||
candidates: list[StructureCandidate] = []
|
||
for feature in stream_features:
|
||
geometry = feature.get("geometry")
|
||
if not geometry:
|
||
continue
|
||
try:
|
||
stream = shape(geometry)
|
||
except Exception: # noqa: BLE001 - 손상된 피처는 건너뛴다
|
||
continue
|
||
if stream.is_empty:
|
||
continue
|
||
intersection = route_line.intersection(stream)
|
||
if intersection.is_empty:
|
||
continue
|
||
name = _stream_name(feature)
|
||
for point in _collect_points(intersection):
|
||
candidates.append(
|
||
StructureCandidate(
|
||
chainage_m=route_line.project(point),
|
||
x=point.x,
|
||
y=point.y,
|
||
reason="stream",
|
||
stream_name=name,
|
||
)
|
||
)
|
||
candidates.sort(key=lambda item: item.chainage_m)
|
||
return candidates
|
||
|
||
|
||
def _stream_name(feature: dict[str, Any]) -> str | None:
|
||
properties = feature.get("properties") or {}
|
||
for key in ("명칭", "하천명", "NAME", "name"):
|
||
value = properties.get(key)
|
||
if value:
|
||
return str(value)
|
||
return None
|
||
|
||
|
||
def _collect_points(geometry: Any) -> list[Point]:
|
||
"""교차 결과(Point/MultiPoint/LineString 등)에서 대표 점들을 뽑는다."""
|
||
if geometry.geom_type == "Point":
|
||
return [geometry]
|
||
if geometry.geom_type in {"MultiPoint", "GeometryCollection"}:
|
||
points: list[Point] = []
|
||
for part in geometry.geoms:
|
||
points.extend(_collect_points(part))
|
||
return points
|
||
# 선분끼리 겹쳐 선으로 나온 경우는 중점을 대표로 쓴다.
|
||
if geometry.geom_type in {"LineString", "MultiLineString"}:
|
||
return [geometry.interpolate(0.5, normalized=True)]
|
||
return []
|
||
|
||
|
||
def _first_text(row: dict[str, Any], keys: tuple[str, ...]) -> str | None:
|
||
for key in keys:
|
||
value = row.get(key)
|
||
if value not in (None, ""):
|
||
return str(value).strip()
|
||
return None
|
||
|
||
|
||
def _first_float(row: dict[str, Any], keys: tuple[str, ...]) -> float | None:
|
||
text = _first_text(row, keys)
|
||
if text is None:
|
||
return None
|
||
try:
|
||
return float(text)
|
||
except ValueError:
|
||
return None
|
||
|
||
|
||
def _first_int(row: dict[str, Any], keys: tuple[str, ...]) -> int | None:
|
||
value = _first_float(row, keys)
|
||
return None if value is None else int(value)
|