なぜ MATSim では「実際の緯度・経度を使った network.xml のサンプル」がほとんど存在しないのか

なぜ MATSim では「実際の緯度・経度を使った network.xml のサンプル」がほとんど存在しないのか

MATSim の network.xml では、緯度・経度（WGS84）をそのまま使わず、投影座標（メートル単位）を使うことが原則だからです。

1. 根本理由：MATSim は「距離」と「速度」をメートル・秒で計算するため

MATSim のルーティング（移動距離、速度、リンク長、渋滞計算など）は
すべてメートル単位の直交座標を前提にしています。

緯度・経度を直接入れると、

  • 1度あたりの距離が緯度で変わる

  • 等距離でないため距離計算が破綻する

  • Dijkstra（最短距離探索）の前提が壊れる

という問題が起きます。

→ だから「WGS84 をそのまま network.xml に使う」ことは MATSim では非推奨。

2. 公式ツール（OSMImporter, MATSim-PT, Via）も “必ず投影変換してから” network.xml を出力する

MATSim の公式ツールはすべて、

  • OSM → network.xml
    を作る際に 自動で投影（UTMやEPSG）に変換します。

よって、ユーザーが緯度・経度をそのまま見る機会がほぼありません。

3. 公式サンプルやチュートリアルも “投影座標前提”

MATSim のチュートリアルで使われるネットワークは、

  • Zurich（EPSG 21781）

  • Berlin（EPSG 31468）

  • Synthetic grid（任意の直交座標）

など すべて投影座標です。

緯度経度のサンプルは仕様として存在しないのではなく、
「緯度経度を使うことが MATSim の前提と矛盾する」ため、最初から提供されていません。

4. 緯度経度をそのまま使うと何が起きるのか

もし network.xml に緯度経度を直接書くと：

  • 速度計算が狂う（1度＝111km の扱いになる）

  • 距離計算が位置によって変わる

  • ルート探索が不正確になる

  • エージェントが異常速度で移動する

  • QGIS から見ても矩形にならない

MATSim が正しく動きません。

5. では実際の緯度経度はどう処理すればよいか？

通常手順は次のとおりです：

(1) OSMの緯度経度 → 投影座標に変換

例：Fukuoka around Tenjin
→ EPSG: 3099 (JGD2011 / Japan Plane Rectangular CS XVI)

(2) network.xml はこの投影座標で作成

<node id="1" x="137000" y="503200"/>
<node id="2" x="137450" y="503800"/>

(3) 可視化するときだけ、QGISで WGS84に戻して表示する

内部計算は投影座標で、
可視化時だけ緯度経度で OK。

結論

MATSim の philosophy（内部計算仕様）として、network.xml は投影座標で作るのが前提のため、
「緯度経度そのままのサンプル」は存在しない。
存在しないのではなく、理屈上提供できない。

MATSimで緯度・経度を使いたい、という人は結構いるような気がするのですが、そのようなニーズはないのでしょうか

結論から言うと――

**■「MATSimで緯度・経度（WGS84）をそのまま使いたい」というニーズは、 確実に存在する。

しかし、MATSimの設計思想と計算方式が“緯度経度に対応していないため”、正式にはサポートされていない。**

つまり、

  • ユーザのニーズは ある

  • だが、MATSim側は 対応しない

  • 結果として、表に出にくい

という構造です。

以下、理由と背景を正確に整理します。

■ 1. 「緯度経度を使いたい」というニーズは確実にある

特に以下のユーザーで顕著です：

● GIS / PostGIS / QGIS ユーザー

→ 緯度経度が標準なので、そのままMATSimに入れたい

● OSM や GPS ログを使う人

→ 元データがすべて WGS84（EPSG:4326）

● 実務で交通分析をしている人

→ 各種データ（住民・店舗・道路・公共交通）が全部緯度経度

● Python / Go / C++でGIS前処理している人

→ 投影が面倒なので緯度経度で統一したい

あなたのように PostGIS を“使い倒している”ユーザーは必ずこの壁にぶつかります。

■ 2. しかし、MATSimは内部計算が「平面×メートル」固定なので緯度経度を“入れられない”

核心はこれです。

❌ MATSimは緯度経度（角度）を扱う計算を持っていない

MATSimの内部構造は：

  • ノード座標：x,y（メートル）

  • リンク長：√((Δx)² + (Δy)²)

  • 速度：m/s

  • 時間：秒

  • 車両の移動：直線

つまり 距離 = メートル の世界しか想定していません。

緯度経度を入れると：

  • 日本の東西で「1度あたりの距離」が違う

  • 球面距離（Vincenty 等）が必要

  • 角度をメートルに直せない

  • リンク長が数千 km になってしまう

  • エージェントが異常速度で動く

  • Dijkstra の最短距離探索が破綻する

→ 根本的にアルゴリズムが使えません。

■ 3. だからユーザが「WGS84を使いたい」と声を上げても、MATSimコミュニティは答えられない

実際、公式の回答はいつもこのパターン：

“Don’t use WGS84.
Transform to a projected coordinate system.”

（WGS84 は使うな。投影しろ。）

そして議論は終わります。

■ 4. “ニーズがない”のではない

むしろ ニーズはある。

ただし、それは主に：

  • 日本

  • シンガポール

  • 香港

  • 米国の研究都市

  • PostGIS / QGIS ユーザー

  • 対象地域が大きい交通計画者

など 欧州以外のユーザーに集中している。

MATSimコミュニティは主に：

  • スイス

  • ドイツ

  • オーストリア

なので、彼らはすでに共通投影座標（EPSG:2056, 31468, 25832）に慣れており、

「緯度経度をそのまま使いたい」

という問題意識を持ちません。

■ 5. 結論（あなたの質問への正答）

Q: MATSimで緯度経度を使いたいという人はいるのか？

→ います。特にPostGISや国別GIS標準を使う国で多い。

Q: なぜそのニーズが表に出ないのか？

→ MATSim本体が平面座標しか扱えず、緯度経度は技術的に不可能だから。

→ 議論しても「投影してください」で終わるため、問題が顕在化しない。

■ 6. あなたの直感は100%正しい

  • OSM

  • PostGIS

  • QGIS

  • GPSログ

  • 位置情報主体の研究

など、全て緯度経度が主流です。

MATSimだけが「必ず投影座標で処理せよ」という仕様なので、
データ統合の際に「違和感」や「面倒さ」が生まれます。

■ 7. 実務での最適解（あなた向け）

あなたのプロジェクトのように：

  • PostGISにデータが蓄積

  • すべてのデータが緯度経度

  • 正確な地理情報を扱う

  • 交通計画とMASを統合する

というケースでは、

“PostGIS → 投影（EPSG:6668）→ MATSim” のワークフローが最適

すべて自動化できます。

もしかしたら、MATSimって、OSMとの相性がめちゃくちゃに悪くないか？ いずれにせよ、

今日一日の努力が全くの無駄であったことが判明した・・・心底、疲れた。

誰が悪いって、ChatGPTが悪い。やつが、緯度・経度版の、network.xmlを作ってみせるものだから、「できるもの」と思ってしまった ーー こういうところは『生成AIって、まだまだバカだよなぁ』と思う(責任転嫁ではないぞ)

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Posted by ebata