簡(jiǎn)介

路徑模型是一種以點(diǎn)、邊描述的圖結(jié)構(gòu)，用于解決基于道路網(wǎng)的路徑規(guī)劃問(wèn)題、電子地圖GPS導(dǎo)航路徑搜索規(guī)劃問(wèn)題、路由問(wèn)題等。路徑模型完全兼容PGRouting接口，支持已有應(yīng)用的平滑遷移。路徑數(shù)據(jù)是由Edge和Node構(gòu)成的幾何網(wǎng)絡(luò)圖，主要用于構(gòu)建道路和交通網(wǎng)絡(luò)。

Ganos Networking是對(duì)象關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)PostgreSQL兼容版本（PolarDB PostgreSQL版）的一個(gè)時(shí)空引擎擴(kuò)展，Networking擴(kuò)展提供了一系列的函數(shù)和存儲(chǔ)過(guò)程，用于根據(jù)代價(jià)模型查找最快、最短甚至是最優(yōu)的路徑，它能夠提供地理空間路由功能，支持多種路徑分析和網(wǎng)絡(luò)分析算法，為數(shù)據(jù)庫(kù)增加了路徑分析和網(wǎng)絡(luò)分析的功能。

功能概述

Ganos Networking主要提供了一系列的路徑規(guī)劃與網(wǎng)絡(luò)分析函數(shù)：

• Johnson算法。

• Floyd-Warshall算法。

• AStar/雙向AStar最短路徑算法。

• Dijkstra/雙向Dijkstra最短路徑算法。

• 旅行推銷(xiāo)員算法。

• Prim算法。

• Kruskal算法。

• K最短路徑算法。

• 流量（Flow）分析。

• 圖拓?fù)洌═opology）相關(guān)操作。

• 圖部件（Component） 相關(guān)操作。

• 圖收縮。

• 轉(zhuǎn)彎限制最短路徑（Turn Restriction Shortest Path）算法。

同時(shí)，部分函數(shù)還支持設(shè)置成本（cost）或成本矩陣（cost matrix）進(jìn)行計(jì)算。

主要業(yè)務(wù)場(chǎng)景

Ganos Networking的使用場(chǎng)景非常廣泛：

• 最優(yōu)路線(xiàn)規(guī)劃

  在物流、快遞、出租車(chē)服務(wù)等行業(yè)中，可以使用Ganos Networking來(lái)計(jì)算兩點(diǎn)之間的最短路徑或最快路徑，以便進(jìn)行路線(xiàn)規(guī)劃和優(yōu)化。同時(shí)，對(duì)于非地理路徑，如互聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的連接，也可以借助Ganos Networking得到更優(yōu)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹?

• 地理空間分析

  Ganos Networking可以用于執(zhí)行基于路網(wǎng)的分析。例如，最近鄰搜索、服務(wù)區(qū)分析等。這些分析可以幫助用戶(hù)了解地理空間數(shù)據(jù)的分布和關(guān)系，進(jìn)一步進(jìn)行決策和規(guī)劃。

• 交通流量管理

  通過(guò)結(jié)合交通流數(shù)據(jù)，Ganos Networking可以幫助分析交通流量，預(yù)測(cè)擁堵情況，并提供優(yōu)化建議。這對(duì)于城市交通管理、智能交通系統(tǒng)等應(yīng)用非常有價(jià)值。

基本構(gòu)成

pgr_<name>(Inner_queries, Parameters, [ Optional_parameters ])

結(jié)果列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

根據(jù)函數(shù)的不同，返回的列也有多種。

返回單條路徑的結(jié)果

適用于pgr_withPoints函數(shù)：

適用于pgr_dijkstraNear函數(shù)：

返回多條路徑的結(jié)果

適用于對(duì)多條路徑具有選擇性的函數(shù)：

適用于對(duì)多條路徑不具有選擇性的函數(shù)：

成本函數(shù)的結(jié)果

適用于使用成本或成本矩陣的函數(shù)：

簡(jiǎn)介

快速入門(mén)文檔幫助用戶(hù)快速理解Ganos Networking引擎的基本用法，包括擴(kuò)展創(chuàng)建、建表、插入數(shù)據(jù)、更新屬性、創(chuàng)建拓?fù)洹⒙窂讲樵?xún)等內(nèi)容。

語(yǔ)法說(shuō)明

• 創(chuàng)建擴(kuò)展。

   CREATE Extension Ganos_Networking cascade;

  說(shuō)明

  建議將擴(kuò)展安裝在public模式下，避免權(quán)限問(wèn)題。

  CREATE extension Ganos_Networking WITH schema public cascade;

• 創(chuàng)建表。

   CREATE TABLE edge_table (
       id BIGSERIAL,
       dir character varying,
       source BIGINT,
       target BIGINT,
       cost FLOAT,
       reverse_cost FLOAT,
       capacity BIGINT,
       reverse_capacity BIGINT,
       category_id INTEGER,
       reverse_category_id INTEGER,
       x1 FLOAT,
       y1 FLOAT,
       x2 FLOAT,
       y2 FLOAT,
       the_geom geometry
   );

• 插入記錄。

   INSERT INTO edge_table (
       category_id, reverse_category_id,
       cost, reverse_cost,
       capacity, reverse_capacity,
       x1, y1,
       x2, y2) VALUES
   (3, 1,    1,  1,  80, 130,   2,   0,    2, 1),
   (3, 2,   -1,  1,  -1, 100,   2,   1,    3, 1),
   (2, 1,   -1,  1,  -1, 130,   3,   1,    4, 1),
   (2, 4,    1,  1, 100,  50,   2,   1,    2, 2),
   (1, 4,    1, -1, 130,  -1,   3,   1,    3, 2),
   (4, 2,    1,  1,  50, 100,   0,   2,    1, 2),
   (4, 1,    1,  1,  50, 130,   1,   2,    2, 2),
   (2, 1,    1,  1, 100, 130,   2,   2,    3, 2),
   (1, 3,    1,  1, 130,  80,   3,   2,    4, 2),
   (1, 4,    1,  1, 130,  50,   2,   2,    2, 3),
   (1, 2,    1, -1, 130,  -1,   3,   2,    3, 3),
   (2, 3,    1, -1, 100,  -1,   2,   3,    3, 3),
   (2, 4,    1, -1, 100,  -1,   3,   3,    4, 3),
   (3, 1,    1,  1,  80, 130,   2,   3,    2, 4),
   (3, 4,    1,  1,  80,  50,   4,   2,    4, 3),
   (3, 3,    1,  1,  80,  80,   4,   1,    4, 2),
   (1, 2,    1,  1, 130, 100,   0.5, 3.5,  1.999999999999,3.5),
   (4, 1,    1,  1,  50, 130,   3.5, 2.3,  3.5,4);

• 更新表屬性。

   UPDATE edge_table SET the_geom = st_makeline(st_point(x1,y1),st_point(x2,y2)),
   dir = CASE WHEN (cost>0 AND reverse_cost>0) THEN 'B'   -- both ways
              WHEN (cost>0 AND reverse_cost<0) THEN 'FT'  -- direction of the LINESSTRING
              WHEN (cost<0 AND reverse_cost>0) THEN 'TF'  -- reverse direction of the LINESTRING
              ELSE '' END;

• 創(chuàng)建拓?fù)洹?/p>

   SELECT pgr_createTopology('edge_table',0.001);

• 查詢(xún)最短路徑。

   -- dijkstra 最短路徑
   SELECT * FROM pgr_dijkstra(
       'SELECT id, source, target, cost, reverse_cost FROM edge_table',
       2, 3
   );
  
    seq | path_seq | node | edge | cost | agg_cost
   -----+----------+------+------+------+----------
      1 |        1 |    2 |    4 |    1 |        0
      2 |        2 |    5 |    8 |    1 |        1
      3 |        3 |    6 |    9 |    1 |        2
      4 |        4 |    9 |   16 |    1 |        3
      5 |        5 |    4 |    3 |    1 |        4
      6 |        6 |    3 |   -1 |    0 |        5
   (6 rows)
  
   -- astar 路徑算法
   SELECT * FROM pgr_astar(
       'SELECT id, source, target, cost, reverse_cost, x1, y1, x2, y2 FROM edge_table',
       2, 12,
       directed := false, heuristic := 2);
  
    seq | path_seq | node | edge | cost | agg_cost
   -----+----------+------+------+------+----------
      1 |        1 |    2 |    2 |    1 |        0
      2 |        2 |    3 |    3 |    1 |        1
      3 |        3 |    4 |   16 |    1 |        2
      4 |        4 |    9 |   15 |    1 |        3
      5 |        5 |   12 |   -1 |    0 |        4
   (5 rows)
  
   -- trsp 路徑算法
   SELECT * FROM pgr_trsp(
           'SELECT id::INTEGER, source::INTEGER, target::INTEGER, cost FROM edge_table',
           2, 7, false, false,
           'SELECT to_cost, target_id::int4,
           from_edge || coalesce('','' || via_path, '''') AS via_path
           FROM restrictions'
       );
  
    seq | id1 | id2 | cost
   -----+-----+-----+------
      0 |   2 |   4 |    1
      1 |   5 |  10 |    1
      2 |  10 |  12 |    1
      3 |  11 |  11 |    1
      4 |   6 |   8 |    1
      5 |   5 |   7 |    1
      6 |   8 |   6 |    1
      7 |   7 |  -1 |    0
   (8 rows)

• 刪除擴(kuò)展（可選）。

   Drop Extension Ganos_Networking cascade;

SQL參考

詳細(xì)SQL手冊(cè)請(qǐng)參見(jiàn)pgrouting 官方文檔 。