PostGis路径分析

一、导入数据

建立PostGis数据库。
使用sample数据库做模板。
导入纽约公路矢量图层到PostGis。地图下载位置

二、生成拓扑

要生成最佳路径，首先要生成合法的拓扑。
生成拓扑前，需要添加两个字段，用来存储线段的首尾编号

-- Add "source" and "target" column
ALTER TABLE nyc_roads ADD COLUMN "source" integer;
ALTER TABLE nyc_roads ADD COLUMN "target" integer;

调用pgr_createTopology生成拓扑，注意就是生成线段的首位编号的过程

pgr_createTopology(
'<table>',   -- 需要生成拓扑的表名
float tolerance,   --  容错值
'<geometry column>',   --  线段列名
'<gid>')  --  gid

容错值：例如线段的端不能完全吻合时，允许多少误差，单位一般为角度或公里数

官方说明：https://docs.pgrouting.org/3.1/en/pgr_createTopology.html

例子

-- Run topology function
SELECT pgr_createTopology('nyc_roads', 0.00001, 'geom', 'gid');

三、生成最佳路径

pgrouting支持的最佳路径算法很多。
官方说明：https://docs.pgrouting.org/3.1/en/search.html?q=+shortest+path&check_keywords=yes&area=default
这里以Shortest Path A*和Shortest Path Dijkstra（狄克斯特拉）为例，介绍如何生成最佳路径

如果考虑回程成本的话，需要增加回程成本的字段，并设置为公里数。

ALTER TABLE nyc_roads ADD COLUMN reverse_cost double precision;
UPDATE nyc_roadsSET reverse_cost = length;

1. Shortest Path Dijkstra算法举例

函数说明：

pgr_dijkstra(
text sql, -- 用于计算最佳路径的数据来源, 用SQL表示, 例如 -- SELECT id (gid), source (线段起点id), target (线段重点ID), cost (起点到终点的成本) [,reverse_cost (终点到起点的成本)] FROM edge_table
integer source,   --  规划路径的起点
integer target,   --  规划路径的终点
boolean directed   --  是否支持双向，如果为true，sql中必须有reverse_cost
);

官方说明：https://docs.pgrouting.org/3.1/en/pgr_dijkstra.html

返回结果：(seq, path_seq ,node, edge, cost, agg_cost)
node:起点id
edge:目标ID, -1表示终点

SELECT * from  public.pgr_dijkstra('SELECTgid AS id,source::integer,target::integer,length::double precision AS cost,reverse_costFROM nyc_roads', 1, 9, false
)

2. Shortest Path A*算法举例

与Shortest Path Dijkstra算法类似，只是SQL需要用到每条线段的起点和重点的坐标，其他参数和pgr_dijkstra都一样。

ALTER TABLE nyc_roads ADD COLUMN x1 double precision;
ALTER TABLE nyc_roads ADD COLUMN y1 double precision;
ALTER TABLE nyc_roads ADD COLUMN x2 double precision;
ALTER TABLE nyc_roads ADD COLUMN y2 double precision;UPDATE nyc_roads SET x1 = ST_x(ST_PointN(geom, 1));  -- 线段起点坐标x
UPDATE nyc_roads SET y1 = ST_y(ST_PointN(geom, 1));  -- 线段起点坐标yUPDATE nyc_roads SET x2 = ST_x(ST_PointN(geom, ST_NumPoints(geom)));  -- 线段终点坐标x
UPDATE nyc_roads SET y2 = ST_y(ST_PointN(geom, ST_NumPoints(geom)));  -- 线段终点坐标y

函数说明：

pgr_astar(
sql text,     -- SELECT id, source, target, cost, x1, y1, x2, y2 [,reverse_cost] FROM edge_table ，包含了起点和重点坐标，计算速度比Shortest Path Dijkstra算法快一点
source integer,
target integer,
directed boolean,
has_rcost boolean
);

官方说明：https://docs.pgrouting.org/3.1/en/pgr_aStar.html

返回结果与pgr_dijkstra一样

例子：

SELECT * FROM pgr_astar('SELECT gid AS id,source::integer,target::integer,length::double precision AS cost,x1, y1, x2, y2FROM nyc_roads',1, 9, false);

结果：