クイックスタート - PolarDB - Alibaba Cloud ドキュメントセンター

このトピックでは、のMapMatchingエンジンの使用方法について説明します。

ガノスベースこのトピックでは、拡張機能の作成、道路ネットワークデータの作成、トポロジカルネットワークグラフの構築、軌道マッチングの実行など、重要なトピックについて説明します。このトピックは、MapMatchingエンジンをすばやく開始して、軌道を道路網に効果的に合わせるのに役立つように設計されています。

条件

道路ネットワーク: 道路ネットワークの構造と特性の包括的かつ組織化されたデジタル表現。道路網の重要な要素には、道路の場所、タイプ、分類、接続、幾何学的形状、および交通規制が含まれる。
ノード: 道路ネットワーク内で道路が交差または終了するポイント。ノードは、エッジ間の接続点である。
Edge: 道路ネットワーク内の2つのノードを接続する抽象的な概念。エッジは、主に2つの場所間の接続を表すために使用され、特定の道路の物理的特性を伴わない。無向グラフでは、エッジには方向がありません。有向グラフでは、エッジは移動方向を表すことができる。エッジには、長さや通行性などの特定の属性情報が含まれていますが、その中心的な役割は、道路ネットワークの構造フレームワークを構築することです。
セグメント: 物理的属性および地理的位置情報を有する道路のセクション。セグメントは、道路網における道路の連続したセクションである。それは、1つの交差点で始まり、次の交差点、または車線数および制限速度などの同じ特性を有する道路のセクションで終わることができる。セグメントは、エッジと比較してより詳細なビューを提供します。セグメントデータは、路面材料、幅、勾配、車線構成、交通標識、および交通規則 (例えば、ターンまたは直進走行が許可されるかどうか) などの詳細を含み得る。セグメントは、ナビゲーション、輸送分析、および道路整備計画などのシナリオにおける基本単位である。

例

ganos_mapmatching拡張子の作成

MapMatching関数を使用するには、データベースにganos_mapmatching拡張機能を作成する必要があります。

CREATE EXTENSION ganos_mapmatching CASCADE;
CREATE EXTENSION ganos_fdw;

説明

潜在的な権限の問題を防ぐために、パブリックスキームに拡張機能をインストールすることを推奨します。

CREATE EXTENSION ganos_mapmatching WITH SCHEMA PUBLIC CASCADE;
CREATE EXTENSION ganos_fdw WITH SCHEMA PUBLIC;

例1: 独自の道路ネットワークデータを使用して道路マッチングを実行する

道路ネットワークデータをインポートします。

CREATE TABLE network (fid bigint, -- The unique identifier of the segment.
                         source bigint, -- The start node identifier of the road segment.
                         target bigint, -- The end node identifier of the road segment.
                         cost double precision, - The road weight value (not currently used).
                         geom public.geometry(LineString,4326) -- The geometric objects of the road segment.
);

INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(1, 1, 2,1, st_geomfromtext('LINESTRING(2 1,2 0)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(2, 2, 1,1, st_geomfromtext('LINESTRING(2 0,2 1)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(3, 3, 1,1, st_geomfromtext('LINESTRING(3 1,2 1)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(4, 4, 3,1, st_geomfromtext('LINESTRING(4 1,3 1)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(5, 1, 5,1, st_geomfromtext('LINESTRING(2 1,2 2)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(6, 5, 1,1, st_geomfromtext('LINESTRING(2 2,2 1)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(7, 3, 6,1, st_geomfromtext('LINESTRING(3 1,3 2)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(8, 7, 8,1, st_geomfromtext('LINESTRING(0 2,1 2)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(9, 8, 7,1, st_geomfromtext('LINESTRING(1 2,0 2)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(10,5, 8,3, st_geomfromtext('LINESTRING(2 2,1 2)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(11,8, 5,3, st_geomfromtext('LINESTRING(1 2,2 2)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(12,6, 5,1, st_geomfromtext('LINESTRING(3 2,2 2)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(13,5, 6,1, st_geomfromtext('LINESTRING(2 2,3 2)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(14,6, 9,1, st_geomfromtext('LINESTRING(3 2,4 2)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(15,9, 6,1, st_geomfromtext('LINESTRING(4 2,3 2)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(16,10,5,1, st_geomfromtext('LINESTRING(2 3,2 2)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(17,5, 10,1, st_geomfromtext('LINESTRING(2 2,2 3)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(18,6, 11,1, st_geomfromtext('LINESTRING(3 2,3 3)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(19,10,11,1, st_geomfromtext('LINESTRING(2 3,3 3)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(20,11,12,1, st_geomfromtext('LINESTRING(3 3,4 3)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(21,13,10,1, st_geomfromtext('LINESTRING(2 4,2 3)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(22,10,13,1, st_geomfromtext('LINESTRING(2 3,2 4)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(23,9, 12,1, st_geomfromtext('LINESTRING(4 2,4 3)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(24,12,9,1, st_geomfromtext('LINESTRING(4 3,4 2)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(25,9, 4,1, st_geomfromtext('LINESTRING(4 2,4 1)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(26,4, 9,1, st_geomfromtext('LINESTRING(4 1,4 2)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(27,14,15,1, st_geomfromtext('LINESTRING(0.5 3.5,2 3.5)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(28,15,14,1, st_geomfromtext('LINESTRING(2 3.5,0.5 3.5)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(29,16,17,1, st_geomfromtext('LINESTRING(3.5 4,3.5 2.3)'));
INSERT INTO network(fid, source, target, cost, geom)
VALUES(30,17,16,1, st_geomfromtext('LINESTRING(3.5 2.3,3.5 4)'));

マップマッチングワークスペースを構築します。
```
SELECT st_createworkspace('mm_ws_test1', 'select fid, source, target, geom from network');
```
次の道路ネットワークトポロジーがワークスペースに生成されます。

一致させたい軌道データを作成します。

CREATE TABLE traj(id int, geom geometry(linestring, 4326));
INSERT INTO traj(id, geom)
VALUES(1,st_geomfromtext('LINESTRING(4.15 1.6,3.47 0.92,2.4 0.92,2.14 1.53,2.14 2.57,2.49 2.98)'));

道路マッチングを実行します。

SELECT st_astext(st_mapmatching('mm_ws_test1', geom, '{"algorithm":"stmatch","k":4,"r":0.25,"e":0.5}'::text)) AS geom
FROM traj;

サンプル結果:

                     geom                     
----------------------------------------------
 LINESTRING(4 1.6,4 1,3 1,2 1,2 2,2 3,2.49 3)
(1 row)

例2: OpenStreetMap (OSM) データを使用して道路を照合する

OSMデータをインポートします。

-- Import OSM road network data from Object Storage Service (OSS). Currently, you can import only source files from OSS.
-- accesskeyid and accesskeysecret are the AccessKey pair used to access OSS.
-- directory is the folder. You do not need to specify a root directory.
SELECT st_regforeigntables('OSS://{accesskeyid}:{accesskeysecret}@{endpoint}/{bucket}/{directory}/macau-latest.osm.pbf' , 'osmserver', 'OSMNT');
SELECT st_setcplconfig('OSS_ENDPOINT', '{endpoint}');

-- Extract the road network node data.
CREATE TABLE macau_network_nodes
(
    id     BIGSERIAL,
    fid    BIGINT,
    eout   INTEGER,
    lon    DOUBLE PRECISION ,
    lat    DOUBLE PRECISION,
    cnt    INTEGER,
    chk    INTEGER,
    ein    INTEGER,
    name   text,
    tags   text,
    point  GEOMETRY(point, 4326)
);

INSERT INTO macau_network_nodes(fid, lon, lat, name, tags, point)
SELECT osm_id::bigint, ST_X(geom), ST_Y(geom), name, to_json(other_tags)::jsonb, geom
FROM points;

-- Extract the road network edge data.
CREATE TABLE macau_network_ways
(
    gid               BIGSERIAL,
    fid            BIGINT,
    length            DOUBLE PRECISION,
    length_m          DOUBLE PRECISION,
    p                 TEXT,
    source            BIGINT,
    target            BIGINT,
    source_osm        BIGINT,
    target_osm        BIGINT,
    cost              DOUBLE PRECISION,
    reverse_cost      DOUBLE PRECISION DEFAULT -1,
    cost_s            DOUBLE PRECISION,
    reverse_cost_s    DOUBLE PRECISION DEFAULT -1,
    rule              TEXT,
    one_way           INT,
    oneway            TEXT,
    x1                DOUBLE PRECISION,
    y1                DOUBLE PRECISION,
    x2                DOUBLE PRECISION,
    y2                DOUBLE PRECISION,
    maxspeed_forward  DOUBLE PRECISION,
    maxspeed_backward DOUBLE PRECISION DEFAULT -1,
    priority          DOUBLE PRECISION DEFAULT 1,
    name              TEXT,
    tags              JSONB,
    linestring        GEOMETRY(LINESTRING, 4326)
);

INSERT INTO macau_network_ways(fid, source_osm, target_osm, name, tags, linestring)
SELECT osm_id::bigint, source_osm, target_osm, name, to_json(other_tags)::jsonb, geom
FROM lines;

道路ネットワークデータを作成します。

-- Update the IDs of the start and end nodes of the road network.
UPDATE macau_network_ways
SET source = macau_network_nodes.id
FROM macau_network_nodes
WHERE macau_network_ways.source_osm = macau_network_nodes.fid;

UPDATE macau_network_ways
SET target = macau_network_nodes.id
FROM macau_network_nodes
WHERE macau_network_ways.target_osm = macau_network_nodes.fid;

マップマッチングワークスペースを構築します。

SELECT st_createworkspace('mm_ws_test2', 'select fid, source, target, linestring from macau_network_ways');

道路マッチングを実行します。

SELECT st_astext(st_mapmatching('mm_ws_test2', 'LINESTRING(113.5492 22.1881,113.5493 22.1881,113.5504 22.1885,113.5505 22.1886,113.5502 22.189,113.5501 22.1891,113.5491 22.1887,113.5489 22.1887)', '{"algorithm":"stmatch","k":4,"r":0.25,"e":0.5,"tolerance":0.5,"vmax":1.0,"factor":0.5}'::text));

サンプル結果:

LINESTRING(113.5492633 22.1880942,113.5493491 22.1881266,113.5504129 22.1885289,113.5505378 22.1885762,113.5502504 22.1892274,113.5505378 22.1885762,113.5502504 22.1892274,113.5501282 22.1891812,113.5490843 22.1887864,113.5489761 22.1887455)