fix(extract): Kreuzungsstummel schmaeler wachsen lassen, GeometryCollection-Absturz beheben

_walk_source() nahm bisher die ganze junction_area() eines Knotens auf, sobald
irgendein anliegender Arm Bordstein hat - auch den Anteil, der zu einer dort
einmuendenden Gasse gehoert. Der Gehweg wuchs dadurch die volle Laenge des
Kreuzungsstummels die Gasse hinauf (bis zu setback+1, beim Boulevard 11 m)
statt nur um die Ecke. _kerbless_zone() bekommt den extra-Parameter zurueck
(_kerb_lines() und _walk_source() rufen sie beide mit 0.2 auf) und beschneidet
jetzt auch den Kreuzungsanteil der Gehwegquelle.

Gemessen: an einer T-Kreuzung (2 Gassen + 1 Wohnstrasse) verschwindet der
fehlerhafte Gassenstummel-Gehweg vollstaendig (53,11 -> 0,0 m2). An einer
4-Wege-Kreuzung mit 3 Gassen + 1 Boulevard reicht der Fix nicht aus: der Rest
in der Nische zwischen zwei Gassenstummeln schrumpft nur auf 27,14 statt der
erwarteten rund 2 m2, und seine maximale Ausdehnung von der Kreuzungsmitte
(11,14 m) liegt weit ueber der als Grenze genannten 3-4 m - dokumentiert als
bekannter, nicht ausreichend geloester Punkt, siehe Fixbericht.

Unabhaengig davon: MultiPolygon([result]) wirft TypeError, wenn result eine
GeometryCollection ist (intersection()/difference() liefern das gelegentlich
an Beruehrstellen, mit einer entarteten Nulllinie neben echten Polygonen).
Neuer Helfer to_multipolygon() in section.py filtert auf echte Polygone,
statt daran abzustuerzen; carriageway_area() und _sidewalk() nutzen ihn beide.

Co-Authored-By: Claude Sonnet 5 <noreply@anthropic.com>

tools/extract/leonida/section.py

@@ -110,15 +110,26 @@ def junction_area(graph: Graph, node: int):
     return star.union(rounded.intersection(near))
 
 
+def to_multipolygon(geom) -> MultiPolygon:
+    """Nur die Flächenanteile einer Geometrie, als MultiPolygon.
+
+    intersection()/difference() liefern nicht immer sauber ein (Multi)Polygon: An einer
+    Berührstelle kann eine GeometryCollection mit zusätzlichen entarteten Linien oder Punkten
+    herauskommen (Fixrunde 4 zu Task 7, am Gehweg reproduziert). MultiPolygon(geoms) nimmt aber
+    nur Polygone entgegen und wirft eine TypeError, sobald ein Element davon abweicht - hier
+    werden die Nicht-Flächen-Teile deshalb verworfen, statt dass die Rechnung daran abstürzt.
+    """
+    if geom.is_empty:
+        return MultiPolygon()
+    return MultiPolygon([g for g in getattr(geom, "geoms", [geom]) if g.geom_type == "Polygon"])
+
+
 def carriageway_area(graph: Graph):
     """Alle Bänder und alle Kreuzungsflächen als eine Geometrie."""
     parts = [band for k in range(len(graph.edges)) if (band := ribbon(graph, k)) is not None]
     parts += [area for node in range(len(graph.nodes)) if graph.degree(node) >= 3
               and (area := junction_area(graph, node)) is not None]
-    vereint = unary_union(parts)
-    if vereint.is_empty:
-        return MultiPolygon()
     # Zusage der Schnittstelle: immer MultiPolygon. unary_union() liefert bei zusammenhängender
     # Eingabe ein einfaches Polygon, und Task 7 iteriert über .geoms — das bricht dann an kleinen
     # Prüfkörpern, aber nicht am echten Netz, also genau da, wo niemand damit rechnet.
-    return vereint if vereint.geom_type == "MultiPolygon" else MultiPolygon([vereint])
+    return to_multipolygon(unary_union(parts))

tools/extract/leonida/street.py

@@ -14,7 +14,7 @@ from shapely.geometry import LineString, MultiPolygon, Polygon
 from shapely.ops import unary_union
 
 from .roads import Graph
-from .section import SECTION, WALK_MAX, carriageway_area, junction_area, ribbon
+from .section import SECTION, WALK_MAX, carriageway_area, junction_area, ribbon, to_multipolygon
 
 # Die Tiefe steht hier als dokumentierter Wert; gebaut wird sie im Browser (geometry.js).
 DEPTH = 0.15
@@ -38,7 +38,7 @@ def build_street(graph: Graph, corridor, bridges) -> Street:
     sidewalk = _sidewalk(_walk_source(graph), carriage, corridor)
     return Street(
         carriageway=carriage,
-        kerb=_kerb_lines(carriage, _kerbless_zone(graph), bridges),
+        kerb=_kerb_lines(carriage, _kerbless_zone(graph, 0.2), bridges),
         sidewalk=sidewalk,
         lots=_lots(carriage, corridor, sidewalk),
     )
@@ -47,31 +47,39 @@ def build_street(graph: Graph, corridor, bridges) -> Street:
 def _walk_source(graph: Graph):
     """Die Fahrbahnteile, an denen ein Gehweg entstehen darf.
 
-    Alle Kanten mit Bordstein, dazu jede Kreuzung, an der mindestens ein solcher Arm hängt.
-    Vorher wuchs der Gehweg aus der gesamten Fahrbahn, und die Klassen ohne Bordstein wurden
-    hinterher über eine Reichweitenzone wieder abgezogen — die kennt aber ihre Nachbarschaft
-    nicht und nahm dabei auch den Gehweg einer Wohnstraße mit, die zufällig nah an einer Gasse
-    lag. Wer von der richtigen Seite her wächst, braucht den Abzug gar nicht.
+    Alle Kanten mit Bordstein, dazu der Kreuzungsanteil jedes Knotens, an dem mindestens ein
+    solcher Arm hängt - aber ohne den Gassenstummel darin (Fixrunde 4): junction_area() liefert
+    die ganze Kreuzungsfläche als ein Stück, auch den Anteil der Gasse, die dort einmündet. Ohne
+    den Abzug wüchse der Gehweg die volle Länge dieses Stummels (bis zu setback+1, beim Boulevard
+    11 m) die Gasse hinauf, statt nur um die Ecke herum. Dieselbe schmale Fuge wie beim Bordstein
+    (_kerbless_zone, extra=0,2) schneidet nur den Gassenanteil heraus; die Kreuzung selbst bleibt
+    Quelle, ein kurzer Rest an der Einmündungsecke bleibt und soll bleiben - das ist die Ecke,
+    nicht die Gasse. Vorher wuchs der Gehweg aus der gesamten Fahrbahn, und die Klassen ohne
+    Bordstein wurden hinterher über eine Reichweitenzone wieder abgezogen — die kennt aber ihre
+    Nachbarschaft nicht und nahm dabei auch den Gehweg einer Wohnstraße mit, die zufällig nah an
+    einer Gasse lag. Wer von der richtigen Seite her wächst, braucht diesen zweiten Abzug nicht.
     """
     teile = [band for k, edge in enumerate(graph.edges)
              if SECTION[edge.klass].kerb and (band := ribbon(graph, k)) is not None]
-    teile += [flaeche for node in range(len(graph.nodes))
+    ohne = _kerbless_zone(graph, 0.2)
+    teile += [flaeche if ohne is None else flaeche.difference(ohne)
+              for node in range(len(graph.nodes))
               if graph.degree(node) >= 3
               and any(SECTION[graph.edges[k].klass].kerb for k in graph.incident(node))
               and (flaeche := junction_area(graph, node)) is not None]
     return unary_union(teile) if teile else None
 
 
-def _kerbless_zone(graph: Graph):
-    """Der Korridor aller Klassen ohne Bordstein, aus den vollen Mittellinien, um 0,2 m über die
-    halbe Fahrbahnbreite hinaus gepuffert - eine Fuge für einen sauberen Schnitt.
+def _kerbless_zone(graph: Graph, extra: float):
+    """Der Korridor aller Klassen ohne Bordstein, aus den vollen Mittellinien, um `extra` über die
+    halbe Fahrbahnbreite hinaus gepuffert.
 
-    Nur noch für _kerb_lines() gebraucht: Der Bordstein hört hier auf. Der Gehweg braucht diesen
-    Abzug seit Fixrunde 3 nicht mehr - er wächst aus _walk_source() und damit von vornherein nur
-    dort, wo eine Klasse mit Bordstein liegt, statt aus der ganzen Fahrbahn mit nachträglichem
-    Abzug einer Zone, die ihre Nachbarschaft nicht kennt.
+    Zweimal gebraucht, mit derselben Reichweite (Fixrunde 4): Der Bordstein hört hier auf
+    (_kerb_lines()), und der Kreuzungsanteil der Gehwegquelle hört hier ebenfalls auf
+    (_walk_source()) - eine Gasse hat laut SECTION weder Bordstein noch Gehweg, in beiden Fällen
+    ist es dieselbe Fuge von 0,2 m über die eigene Fahrbahnbreite hinaus.
     """
-    zonen = [LineString(edge.points).buffer(SECTION[edge.klass].carriageway / 2 + 0.2,
+    zonen = [LineString(edge.points).buffer(SECTION[edge.klass].carriageway / 2 + extra,
                                             cap_style="flat", join_style="mitre", mitre_limit=1.5)
              for edge in graph.edges
              if not SECTION[edge.klass].kerb and len(edge.points) >= 2]
@@ -88,16 +96,17 @@ def _sidewalk(walk_source, carriage, corridor):
     Gehweg verschlucken, der zufällig nah an einer liegt. `.difference(carriage)` schneidet die
     tatsächliche Fahrbahn heraus (auch die einer benachbarten Gasse), nicht nur die Quelle.
 
-    Normalisiert wie carriageway_area() auf MultiPolygon (Task 6): Ein einseitiger Gehweg oder
-    ein leeres Ergebnis kämen sonst als einfaches Polygon bzw. als leere Geometrie zurück, und
-    Task 10/12 verlassen sich auf die MultiPolygon-Zusage.
+    Normalisiert wie carriageway_area() auf MultiPolygon (Task 6, Fixrunde 4): Ein einseitiger
+    Gehweg oder ein leeres Ergebnis kämen sonst als einfaches Polygon bzw. als leere Geometrie
+    zurück; an einer Berührstelle kann intersection()/difference() sogar eine GeometryCollection
+    mit zusätzlichen entarteten Linien liefern, an der MultiPolygon([result]) mit TypeError
+    abstürzt (der Mechanismus ist in test_section.py mit einer erzwungenen GeometryCollection
+    reproduziert). to_multipolygon() fängt alle drei Fälle einheitlich ab.
     """
     if walk_source is None or walk_source.is_empty:
         return MultiPolygon()
     result = walk_source.buffer(WALK_MAX, join_style="round").intersection(corridor).difference(carriage)
-    if result.is_empty:
-        return MultiPolygon()
-    return result if result.geom_type == "MultiPolygon" else MultiPolygon([result])
+    return to_multipolygon(result)
 
 
 def _kerb_lines(carriage, kerbless, bridges) -> list[LineString]:

tools/extract/tests/test_section.py

@@ -1,8 +1,10 @@
 """Querschnitte und Fahrbahnbänder."""
 from __future__ import annotations
 
+from shapely.geometry import GeometryCollection, LineString, box
+
 from leonida.roads import CLASS_WIDTH, Edge, Graph, Node
-from leonida.section import LANE, SECTION, ribbon, setback, trimmed_line
+from leonida.section import LANE, SECTION, ribbon, setback, to_multipolygon, trimmed_line
 
 
 def strecke(klass: str, length: float = 100.0) -> Graph:
@@ -66,3 +68,25 @@ def test_kante_ganz_innerhalb_der_kreuzung_liefert_kein_band():
     assert graph.degree(0) == 3 and graph.degree(1) == 3
     assert trimmed_line(graph, 0) is None
     assert ribbon(graph, 0) is None
+
+
+def test_geometriesammlung_wird_zu_reinem_multipolygon():
+    # Fixrunde 4 zu Task 7: intersection()/difference() liefern nicht immer sauber ein
+    # (Multi)Polygon zurück - an einer Berührstelle kann eine GeometryCollection mit einer
+    # zusätzlichen entarteten Linie oder einem Punkt herauskommen (am Gehweg gemeldet).
+    # MultiPolygon(geoms) nimmt aber nur Polygone entgegen und wirft eine TypeError, sobald ein
+    # Bestandteil davon abweicht - carriageway_area() und _sidewalk() (street.py) stürzten daran
+    # ab. Hier direkt erzwungen (zwei Polygone plus eine entartete Nulllinie), weil sich die
+    # Geometriesammlung über echte Fahrbahnrechnungen trotz mehrerer Versuche nicht zuverlässig
+    # nachbauen ließ - GEOS bereinigt Berührstellen bei Polygon-Operationen erstaunlich robust.
+    entartet = GeometryCollection([box(0, 0, 10, 10), box(20, 0, 30, 10), LineString([(15, 5), (15, 5)])])
+    assert entartet.geom_type == "GeometryCollection"
+    ergebnis = to_multipolygon(entartet)
+    assert ergebnis.geom_type == "MultiPolygon"
+    assert len(ergebnis.geoms) == 2, "nur die zwei echten Flächen, die Nulllinie fällt weg"
+    assert round(ergebnis.area) == 200
+
+
+def test_leere_geometrie_wird_zu_leerem_multipolygon():
+    assert to_multipolygon(GeometryCollection()).geom_type == "MultiPolygon"
+    assert to_multipolygon(GeometryCollection()).is_empty

tools/extract/tests/test_street.py

@@ -5,7 +5,7 @@ from shapely.geometry import LineString, Point, box
 from shapely.ops import unary_union
 
 from leonida.roads import Edge, Graph, Node
-from leonida.section import SECTION
+from leonida.section import SECTION, carriageway_area
 from leonida.street import LOT_MIN, build_street, punch
 
 
@@ -175,3 +175,58 @@ def test_wohnstrassen_gehweg_bleibt_vollstaendig_an_gasseneinmuendung():
     street = build_street(graph, unary_union([wohn_korridor, gassen_korridor]), bridges=[])
     assert street.sidewalk.contains(Point(45.0, -5.0)), "Wohnstraßen-Gehweg links der Einmündung"
     assert street.sidewalk.contains(Point(55.0, -5.0)), "Wohnstraßen-Gehweg rechts der Einmündung"
+
+
+def test_gehweg_waechst_nicht_ueber_den_gassenstummel_an_geteilter_kreuzung():
+    # Fixrunde 4: _walk_source() nahm bisher die ganze junction_area() auf, sobald irgendein Arm
+    # Bordstein hat - auch den Anteil, der zu einer dort einmündenden Gasse gehört. T-Kreuzung:
+    # zwei durchgehende Gassenarme (West/Ost) plus ein Wohnstraßenarm (Süd). Ohne Beschneidung
+    # wächst ein Gehwegstreifen die volle Länge beider Gassenstummel entlang (hier: 53,11 m² im
+    # Nordstreifen y∈[3,6]), obwohl mitten auf der Gasse (Kontrollpunkt, weit von der Kreuzung)
+    # kein Gehweg entsteht - der Fehler sitzt eindeutig am Kreuzungsanteil.
+    graph = Graph(nodes=[Node((-50.0, 0.0)), Node((0.0, 0.0)), Node((50.0, 0.0)), Node((0.0, -50.0))],
+                  edges=[Edge(0, 1, [(-50.0, 0.0), (0.0, 0.0)], SECTION["gasse"].corridor, "gasse"),
+                         Edge(1, 2, [(0.0, 0.0), (50.0, 0.0)], SECTION["gasse"].corridor, "gasse"),
+                         Edge(1, 3, [(0.0, 0.0), (0.0, -50.0)], SECTION["wohnstrasse"].corridor, "wohnstrasse")])
+    assert graph.degree(1) == 3
+    # Großzügiger Korridor (voller WALK_MAX-Bereich um die Fahrbahn), damit der Bug ungehindert
+    # zur Geltung kommt - ein knapper Korridor würde ihn wegschneiden, bevor er sichtbar wird.
+    corridor = carriageway_area(graph).buffer(3.0, join_style="round")
+    street = build_street(graph, corridor, bridges=[])
+    gassenstreifen_nord = box(-15, 3, 15, 6)
+    assert street.sidewalk.intersection(gassenstreifen_nord).area < 0.01, \
+        "kein Gehweg entlang der Gassenstummel, nur der Wohnstraßen-Gehweg im Süden bleibt"
+
+
+def test_gehwegrest_an_kreuzung_mit_mehreren_gassen_bleibt_teilproblem():
+    # Fixrunde 4, Abnahmepunkt 3+4: Kreuzung mit drei Gassenarmen (West/Ost/Süd) und einem
+    # Boulevard-Arm (Nord). setback = max(9, 3, 3, 3) + 2 = 11 m - der Boulevard zieht den
+    # Kreuzungsstummel aller vier Arme, auch der schmalen Gassen, auf 12 m Länge hoch.
+    # _kerbless_zone(graph, 0.2) schneidet nur einen schmalen Streifen (Gassenbreite + 0,2 m)
+    # entlang der jeweiligen Gassen-Mittellinie heraus, nicht die durch die FILLET-Rundung
+    # aufgeweitete Nische zwischen zwei benachbarten Gassenstummeln - dort bleibt ein Rest, der
+    # weiter reicht als die für eine reine Eckenrundung erwartete Größenordnung.
+    #
+    # Bericht an den Koordinator (Abnahmepunkt 4): Der Rest in der Nische zwischen West- und
+    # Süd-Gassenstummel schrumpft zwar von 53,3 auf 27,14 m², aber seine maximale Ausdehnung von
+    # der Kreuzungsmitte reicht bis 11,14 m - weit über die als Grenze genannten 3-4 m. Der
+    # Ansatz aus Fixrunde 4 behebt den Kreuzungsstummel-Fehler also nur teilweise; dieser Test
+    # hält den tatsächlich erreichten (nicht den gewünschten) Zwischenstand fest, bis eine
+    # weitere Entscheidung vorliegt - siehe Fixbericht.
+    graph = Graph(nodes=[Node((0.0, 0.0)), Node((-50.0, 0.0)), Node((50.0, 0.0)),
+                         Node((0.0, -50.0)), Node((0.0, 50.0))],
+                  edges=[Edge(0, 1, [(0.0, 0.0), (-50.0, 0.0)], SECTION["gasse"].corridor, "gasse"),
+                         Edge(0, 2, [(0.0, 0.0), (50.0, 0.0)], SECTION["gasse"].corridor, "gasse"),
+                         Edge(0, 3, [(0.0, 0.0), (0.0, -50.0)], SECTION["gasse"].corridor, "gasse"),
+                         Edge(0, 4, [(0.0, 0.0), (0.0, 50.0)], SECTION["boulevard"].corridor, "boulevard")])
+    assert graph.degree(0) == 4
+    corridor = carriageway_area(graph).buffer(3.0, join_style="round")
+    street = build_street(graph, corridor, bridges=[])
+    nische = box(-15, -15, -3, -3)
+    rest = street.sidewalk.intersection(nische)
+    # 40 liegt klar zwischen der ungefixten Fassung (53,30) und der jetzigen (27,14) - die
+    # Schranke trennt beide Fassungen sauber, statt nur knapp unter dem alten Wert zu liegen.
+    assert rest.area < 40, "die Nische schrumpft gegenüber der ungefixten Fassung"
+    assert rest.area > 20, ("Regressionsschutz für den unten dokumentierten Zwischenstand (rund "
+                            "27,14 m²) - stimmt diese Zahl plötzlich nicht mehr, hat sich am "
+                            "Fix etwas geändert, das im Bericht nachgezogen werden muss")