台灣鐵路局公開資料JSON鐵路運行圖繪製程式

緣起

鐵道愛好者通常都會使用鐵路運行圖(Railway Time-Space Diagram)，幫助研究鐵道相關事務，雖然有人會出版紙本台鐵鐵路運行圖，但是當台鐵改點，紙本的資訊參考價值就會變低。所以當我知道台鐵已經將時刻資訊以 JSON 公開於網路上之後，便試圖以 Python 開發一個繪製台灣鐵路運行圖的程式。

限制

本程式鐵路運行圖均來自於台鐵 open data 進行分析整理與繪製。然而公開資料不等於實際台鐵的運行計畫，僅是旅客所需的列車到站與離站時間資料，列車的待避或會車狀況無法在運行圖中展示，貨運、迴送等非客運車次也因台鐵並未在公開資料集提供。因此會出現運行圖與實際運行有所差異，以及無法提供非客運車次的運行線。因此實際鐵路運行情況，請以台鐵所公布資訊或鐵路運行實況為準。

程式功能

本程式用於將台鐵公開之時刻表 JSON 格式檔案 (以下稱台鐵 JSON)，轉換為鐵路運行圖，運行圖格式為可縮放向量圖形（Scalable Vector Graphics, SVG）。並且提供一個批次下載台鐵 JSON 之簡易程式。

Python 版本與所需相關程式開發套件

目前本程式主要於 Python 3.9x 開發，除此之外本程式需要以下套件，包括：

• Pandas：用於列車推算通過車站時間，本程式開發使用版本為 2.0.0
• beautifulsoup4：用於擷取台鐵 JSON，本程式開發使用版本為 4.11.1

進度條程式碼則採用 Vladimir Ignatev 所設計的程式。svg 繪圖部分程式感謝 nedwu的啟發，並且參考其專案部分程式碼。

以上套件為主要開發環境，若您採用非相同版本之 Python 與套件，執行上有任何錯誤歡迎交流。

使用方法

請將所有程式解壓縮到同一檔案夾，包括 CSV、JSON、OUTPUT 等檔案夾均需於同一檔案夾，再將所需要轉檔的台鐵 JSON 檔案，置放於 JSON 檔案夾之中，台鐵 JSON 檔案可至台鐵公開資料網站中下載。

程式以作業系統的命令行 (command-line) 模式執行，執行方式包括一般模式與參數模式，分述如下：

一般模式

命令行執行語法

$ python batch.py

************************************
台鐵JSON轉檔運行圖程式 - 版本：1.3.7
************************************

之後會顯示本程式的標題，並且顯示版本。

請選擇轉檔方式，直接轉檔請直接按Enter鍵，需要轉檔特定車次請輸入「Y」再進行選擇，離開請按「N」：Y

詢問您是否需要轉換特定車次，若您需要轉換特定車次，請按「Y」，若不需，請直接按下「ENTER」即可。

請注意！已轉檔的 JSON 檔案將移動到 JSON_BACKUP 檔案夾。 若按下「ENTER」，程式將直接就 JSON 檔案夾中所有以「JSON」附檔名之資料進行轉檔，直到所有 JSON 檔案轉換完成為止。

請問特定車次號碼？
請輸入車次號後再按Enter鍵。如果有多個車次，請依序輸入各車次，中間以半形空白鍵隔開(例如: 408 426 111)，再按Enter鍵：3671

若按下「Y」，將繼續顯示以上問題。 請輸入車次號後再按Enter鍵，例如第 3671 車次普快車，請輸入「3671」再按Enter鍵，程式將尋找是否有該車次，並且直接繪製運行圖。 如果有多個車次需要繪製，請依序輸入各車次，中間以半形空白鍵隔開(例如: 408 426 111)，輸入結束則直接按下「Enter」即可。

共有 60 個JSON 檔案需要轉檔。

目前進行日期「20230623」轉檔。

[==========================================------------------] 70.7% ...目前正在轉換: 車次3671

繪製運行圖的過程中，程式將顯示進度條與正在處理的車次。

檔案轉換完成！轉換時間共 15.6 秒

如果繪製完成，將顯示以上訊息，訊息包括轉換所耗費的時間。

附註：轉換時間需視 CPU 效能，保守時間約 1 分鐘內可完成。

無法執行！沒有 JSON 檔案，請在 JSON 資料夾中置入台鐵的時刻表 JSON。

如果您在置放 JSON 的檔案夾中沒有台鐵 JSON 檔案，則會顯示以上錯誤訊息。 程式繪製完成的運行圖，將依照不同台鐵營運路線，分別置放於 OUTPUT 檔案夾之中，檔名則與轉換的 JSON 檔名相同。

參數模式

本程式支援以參數模式執行，您可以直接輸入以下參數，以半形空白隔開，直接執行無須一一回答問題。參數包括：

• 需轉換台鐵 JSON 檔案存放資料夾位置
• 運行圖轉換完成儲存位置
• 特定車次之車次號，若要轉換所有車次，參數為 ALL

若您不改動 JSON 與 OUTPUT 檔案夾位置，並且指定要轉換第 3671 車次普快車，可以這樣輸入：

$ python batch.py JSON OUTPUT 3671

若您改動 JSON 與 OUTPUT 檔案夾位置，分別為 /Users/username/Desktop/JSON 與 /Users/username/Desktop/OUTPUT，並且指定要轉換所有車次，可以這樣輸入：

$ python batch.py /Users/username/Desktop/JSON /Users/username/Desktop/OUTPUT ALL

執行後，程式將自動將所有置放於您指定的 JSON 檔案夾中的台鐵 JSON 進行轉檔，並且依照不同台鐵營運路線，置放於您指定的 OUTPUT 檔案夾之中。

擷取台鐵 JSON 程式

若您需要批次下載當日之台鐵所有 JSON 程式，請以命令行模式，執行 JSON 檔案夾中之 download_json.py 程式，執行語法為：

$ python download_json.py

該程式將直接下載台鐵公開資料網站網站中所有 JSON 檔案，並且置放於 JSON 檔案夾中。

附註：台鐵每日均提供當日至 60 天內每日之時刻表資料，以 JSON 格式提供。如果想要看相關資料定義的說明，可至政府資料開放平台參考。

閱讀運行圖之方法

本程式所轉換之運行圖，檔案副檔名為 .svg，請使用瀏覽器直接開啟檔案，請注意，請將 OUTPUT 檔案夾中的 stlye.css 樣式檔案與運行圖置放於同一檔案夾中，再以瀏覽器開啟運行圖。目前為止，本程式所轉換之運行圖於 Google Chrome、Mozilla Firefox、Opera、Apple Safari 均能正常顯示，至於其他瀏覽器尚未實地測試，若有問題也歡迎回報。

致謝

• nedwu(https://github.com/nedwu) 的程式碼
• 黃祈恩(https://www.facebook.com/profile.php?id=100051647619113&sk=about) 幫忙將台鐵車站代碼基本資料的 CSV 檔案更正
• 施佩佶(https://www.facebook.com/profile.php?id=100009938435817) 於 2020.10.16 通報 6655、6657 車次錯誤問題
• 張柏皓(https://www.facebook.com/profile.php?id=100066832751160) 於 2023.04.19 通報 6105、6702 車次錯誤問題
• 王羿 (https://www.facebook.com/profile.php?id=100033320060400) 於 2023.06.03 通報 2023.06.22 5374 車次錯誤問題

感謝以上網友對於本程式的建議與錯誤回報，您的協助能讓本程式更臻完整，感謝！