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2023-10-12

Redisには緯度経度を扱うGEOから始まる関数が用意されています。
今回、任意の座標（緯度・経度）を入力したら、近い駅を返すという機能の実装を目指します。

駅・緯度・経度の一覧データは、こちらのサイト

http://linkdata.org/work/rdf1s4125i

の、station20151215free.txt を使わせていただきました。タブ区切りのCSVファイルです。

データ登録

緯度経度つきデータを登録するコマンドは以下の通りです。

GEOADD key longitude latitude member [longitude latitude member ...]

例えば新宿、新大久保を登録するには

GEOADD ekipos 139.700464 35.689729 "新宿"
GEOADD ekipos 139.700261 35.700875 "新大久保"

などとします。では上記CSVを読んでGEOADDに変換する作業ですが、同一の駅名が複数出てきます。異なる都道府県で同じ駅がある場合、または新宿のように複数の路線で同じ駅がある場合。今回、特定地点から近い駅を出す、が目的なので、後者は場所的に同じ駅なので無視してＯＫ。しかし前者はれっきとした別の駅なので、駅名を加工して登録が必要です（member登録が重複したらredisは無視する）。今回の抽出PHPスクリプトでは「駅名-都道府県コード」というふうにしています。

<?php date_default_timezone_set('Asia/Tokyo');

$file = new SplFileObject('station20151215free.txt', 'r');
$file->setFlags(SplFileObject::READ_CSV | SplFileObject::SKIP_EMPTY | SplFileObject::READ_AHEAD);
$file->setCsvControl("\t");

foreach ($file as $line)
{
    $fields[] = $line;
}

$n = count($fields);
$i = 9; // fields[9]からが実データ

for( ; $i < $n; $i++ ){
    // fields[i][10]=経度,[11]=緯度,[3]=駅名,[7]=都道府県番号
    // 駅名は同一駅名があるため、駅名-都道府県番号 という感じで登録する。
    $pref_no = $fields[$i][7];
    if(strlen($pref_no) <= 1){
      $pref_no = "0" . $pref_no;
    }
    echo "GEOADD ekipos " .
    $fields[$i][10] . " " .
    $fields[$i][11] . " " .
    "\"" . $fields[$i][3] . "-" . $pref_no . "\"\n";

    //駅名-都道府県番号でなく行番号-駅名で登録する場合
    //"\"" . ($i - 9 + 1) . "-" . $fields[$i][3] . "\"\n";
}

station20151215free.txtを設置したディレクトリで実行、出力をファイルに落とします。

php station_tsv_to_redis.php > station_tsv_to_redis.out.txt

head -n 3 station_tsv_to_redis.out.txt
GEOADD ekipos 140.726413 41.773709 "函館-01"
GEOADD ekipos 140.733539 41.803557 "五稜郭-01"
GEOADD ekipos 140.722952 41.846457 "桔梗-01"
tail -n 3 station_tsv_to_redis.out.txt
GEOADD ekipos 130.965292 33.947792 "出光美術館-40"
GEOADD ekipos 130.964254 33.955973 "ノーフォーク広場-40"
GEOADD ekipos 130.967347 33.960627 "関門海峡めかり-40"

これで全国分の駅名経度緯度GEOADD命令がstation_tsv_to_redis.out.txtに入りました。

https://redis-documentasion-japanese.readthedocs.io/ja/latest/topics/mass-insert.html

公式に書いてある通り、大きなデータは--pipeをつけるのが習わしとのこと。では、インサートします。

cat station_tsv_to_redis.out.txt | redis-cli --pipe

All data transferred. Waiting for the last reply...
Last reply received from server.
errors: 0, replies: 10827

GEOADDは内部ではSORTED SET型として扱われているそうなので、要素数(member数)の確認は以下で取得。

127.0.0.1:6379> ZCARD ekipos
(integer) 9210

扱った行数が10827なのに実際の登録が9210個なのは、丸の内線の新宿や都営線の新宿などを無視した結果です。（どちらも東京の駅＝新宿-13）。この場合最初の新宿さえ入れば良い訳なので問題ありません。

では任意の経度緯度から、近い駅を検索してみます。

GEORADIUS key longitude latitude radius m|km|ft|mi [WITHCOORD] [WITHDIST] [WITHHASH] [COUNT count] [ASC|DESC] [STORE key] [STOREDIST key]

Google Mapsで好きな場所を右クリック→この場所について で、経度緯度が出るので取得。

今回はイオンスタイル入間を選択し緯度経度139.394872 35.822019を取得、半径5キロ以内の駅を近い順に検索してみる。

折角なので、前回設定したレプリケーションスレーブRedisのほうから読み取ってみる。

redis-cli -p 6380
127.0.0.1:6380> GEORADIUS ekipos 139.394872 35.822019 5000 m WITHDIST ASC
(error) READONLY You can't write against a read only replica.

このRedisはスレーブだから書き込みできないなどというエラーが出た。GEORADIUSはデータ取得するだけなのになぜ？？？と悩んだが、

http://mogile.web.fc2.com/redis/commands/georadius.html

ここの最後のほうに記載がある通り、GEORADIUSは内部的に書き込みフラグが立つ仕様だそうで、読み込み目的ならGEORADIUS_ROコマンドを使え、とあった。ので、それに従う。

127.0.0.1:6380> GEORADIUS_RO ekipos 139.394872 35.822019 5000 m WITHDIST ASC
1) 1) "\xe6\xad\xa6\xe8\x94\xb5\xe8\x97\xa4\xe6\xb2\xa2-11"
   2) "1615.3342"

今度はうまくいったようだが、文字が16進で表示されているので読みづらい。これはredis-cliに--rawをつければ解決するようだ。

redis-cli -p 6380 --raw
127.0.0.1:6380> GEORADIUS_RO ekipos 139.394872 35.822019 5000 m WITHDIST ASC
武蔵藤沢-11
1615.3342
入間市-11
2359.4490
狭山ヶ丘-11
2372.9044
稲荷山公園-11
2588.4687
入曽-11
3147.7753
仏子-11
3586.3663
狭山市-11
4214.0209
小手指-11
4566.8008
元加治-11
4922.6774

ようやく正常結果が返り、WITHDISTオプションにより、あくまで入力したＣＳＶデータによるものだが、イオンスタイル入間から直線距離５ＫＭ以内で、ちゃんと近い順に返してくれている。

次に、イオンスタイル入間から日本で最も遠い駅を遠い順に５つ出すには以下。

redis-cli --raw
127.0.0.1:6379> GEORADIUS_RO ekipos 139.394872 35.822019 3000 km WITHDIST COUNT 5 DESC
赤嶺-47
1546.3152
那覇空港-47
1545.8033
小禄-47
1545.6134
奥武山公園-47
1544.6936
壺川-47
1544.0601

おお、やっぱり沖縄なんですね。今度は単位をkmで検索しているので、結果の距離もkm単位で返っています。