Postgis实现最短路径查询（Dijkstra算法）

前言

这篇文章是我的webgis系统中的最后一个功能，也是我花了好长时间才明白一点的。内容借鉴博主：不睡觉的怪叔叔。

GIS数据处理

首先获取了osm的shp数据，在Arcgis中将其转化为web墨卡托投影（EPSG：3857），并使用gis工具中的要素转线，可以将相交的折线在交点处打断。

数据导入

现在pgAdmin中建立一个数据库，并安装postgis和pgrouting插件。
sql：create extension postgis 和 create extension pgrouting
测试是否安装成功：select postgis_full_version(),pg_version()
最后将数据导入对应的数据库，可以通过postgis自带的用来导入shp数据的工具。
注意设置SRID：3857

设置路径成本

首先为shenzhen_roads表（右键点击查询工具）添加四个字段（后面涉及到对应字段时再详细解释）：

source —— 用于保存路径起始顶点的id
target —— 用于保存路径终止顶点的id
cost —— 用于保存路径正向的成本（或者代价）
reverse_cost —— 用于保存路径反向的成本（或者代价）
SQL语句：

ALTER TABLE shenzhen_roads
ADD COLUMN source INTEGER,
ADD COLUMN target INTEGER,
ADD COLUMN cost DOUBLE PRECISION,
ADD COLUMN reverse_cost DOUBLE PRECISION;

OSM数据包含一个oneway列，它的值可能是以下三个值之一：

‘F’ —— 表示该路径是单向的，且路径方向是正向的。
‘T’ —— 表示该路径是单向的，且路径方向是反向的。
‘B’ —— 表示该路径是双向的。

后续是根据路径方向计算路径成本以及创建路网拓：将路径的长度作为成本，如果路径是正向的，则cost值为路径的长度，reverse_cost值为-1；如果路径是反向的，则reverse_cost值为路径的长度，cost值为-1；如果路径是双向的，则cost和reverse_cost的值都为路径的长度。
路网拓朴：

SELECT pgr_createTopology(
	'shenzhen_roads', 
	0.001,
	'geom',
	'gid',
	'source',
	'target'
); 

上面的六个参数分别表示：

路网表
路径之间的容差，两条路径的距离大于这个容差值，就表示它们不相交，否则就是相交。
路网表中包含空间信息的列
路网表的主码列
保存路径起始顶点的id的列
保存路径终止顶点的id的列

之后多处一张表shenzhen_roads_vertices_pgr
shenzhen_roads中source和target的值即为这里保存的id

路径优先级

这是无优先级
现在添加一个penalty列用于保存每条路径的优先级信息（penalty值越小，优先级越高）：

ALTER TABLE shenzhen_roads ADD COLUMN penalty DOUBLE PRECISION;

把每条路径的penalty的值都设为1.0，表示所有路径都没有优先级之分（penalty值都为1.0）。

UPDATE shenzhen_roads SET penalty = 1.0;

有优先级
车辆路径可以让路径的优先级符合以下规则：
禁止在pedestrian、footway、steps、cycleway、track这些路径上行驶。
不鼓励在rsidential路径上行驶。
鼓励在primary、primary_link路径上行驶。

修改路径的优先级具体如下：

UPDATE shenzhen_roads SET penalty = -1.0
WHERE fclass IN ('steps','footway','pedestrian', 'cycleway', 'track', 'track_grade2');

UPDATE shenzhen_roads SET penalty = 5.0
WHERE fclass IN ('residential');

UPDATE shenzhen_roads SET penalty = 0.8
WHERE fclass IN ('tertiary', 'tertiary_link', 'mo