PolarDB:パスモデル

概要

経路モデルは、ノードとエッジによって記述されるグラフ構造であり、道路網上の経路計画、電子地図上のGPSナビゲーションにおける経路探索および計画、ならびにルーティングに使用される。 パスモデルは pgRouting 関数と完全に互換性があり、既存のアプリケーションをスムーズに移行できます。 パスデータは、エッジとノードで構成されるジオメトリックネットワーク図です。 道路網と交通網の構築に使用されます。

GanosBase Networkingは、PostgreSQL (PolarDB for PostgreSQL ) の時空間エンジン拡張です。 GanosBase Networkingは、コストモデルに基づいて最速、最短、または最適なパスを見つけるための一連の関数とストアドプロシージャを提供します。 GanosBase Networkingは地理空間ルーティング機能を提供し、パス分析とネットワーク分析のための複数のアルゴリズムをサポートします。 パス分析とネットワーク分析はデータベースでサポートされています。

機能

GanosBase Networkingは、パス計画とネットワーク分析のための一連の機能を提供します。

• ジョンソンのアルゴリズム。

• Floyd-Warshallアルゴリズム。

• A * または双方向A * 経路発見アルゴリズム。

• ダイクストラまたは双方向ダイクストラの経路探索アルゴリズム。

• 巡回セールスマンアルゴリズム。

• プリムのアルゴリズム。

• Kruskalのアルゴリズム。

• K最短経路アルゴリズム。

• フロー分析。

• トポロジ操作。

• コンポーネント操作。

• 収縮。

• ターン制限最短パスアルゴリズム。

一部の関数では、計算用のコストまたはコスト行列を設定することもできます。

シナリオ

GanosBaseネットワーキングは、次のシナリオで使用できます。

• ルート計画

  物流、配送サービス、タクシーサービスなどの業界では、GanosBase Networkingを使用して、ルート計画と最適化のために2つのポイント間の最短または最速のパスを計算できます。 インターネットノード間の接続など、地理的でないパスの場合は、GanosBase Networkingを使用してより良いネットワークトポロジを取得できます。

• 地理空間解析

  GanosBase Networkingを使用して、最近傍検索やサービスゾーン分析など、道路ネットワークに基づいた分析を実行できます。 これらの分析タスクにより、地理空間データの分布と関係を理解して、さらなる意思決定と計画を行うことができます。

• トラフィックフロー管理

  GanosBaseネットワーキングを使用して、交通量データを分析し、混雑を予測し、最適化の推奨事項を提供できます。 これにより、都市交通管理やインテリジェント交通システムなどのアプリケーションを最適化できます。

コンポーネント

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

結果列のデータ構造

関数ごとに異なる列が返されます。

パスの結果列

pgr_withPoints関数は、次の列を返します。

pgr_dijkstraNear関数は、次の列を返します。

複数パスの結果列

複数のパスを選択する関数には、次の列が返されます。

複数のパスに対して選択的でない関数に対して、次の列が返されます。

コスト関数の結果列

コストまたはコスト行列関数に対して、次の列が返されます。

概要

このセクションでは、拡張作成、テーブル作成、データ挿入、属性更新、トポロジ作成、パスクエリなど、GanosBaseネットワーキングエンジンの基本的な使用方法について説明します。

構文

• エクステンションを作成します。

   CREATE Extension Ganos_Networking cascade;

  説明

  パブリックスキーマに拡張機能をインストールして、アクセス許可の問題を回避します。

  CREATE extension Ganos_Networking WITH schema public cascade;

• テーブルを作成します。

   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
   );

• 挿入されたレコード。

   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);

• テーブル属性を更新します。

   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;

• トポロジを作成します。

  SELECT pgr_createTopology('edge_table' 、0.001);

• 最短パスを照会します。

  -- Use the Dijkstra's pathfinding algorithm.
   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)
  
   -- Use the A* pathfinding algorithm.
   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)
  
   -- Use the turn restricted shortest path (TRSP) algorithm.
   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)

• 拡張子の削除 (オプション)

   Drop Extension Ganos_Networking cascade;

SQL文

SQL文の詳細については、「pgRoutingの公式ドキュメント」をご参照ください。