route_optimizer.py

简介

该文档描述了一个基于osmnxnetworkx和A*算法的路径优化模块。此模块用于查找和优化不同运输方式(步行或骑行)的路径,并根据策略(距离优先或时间优先)选择最佳路线。它还实现了基于Christofides算法的旅行商问题(TSP)解决方案。

安装和依赖

要运行该模块,需安装以下依赖项:

  • osmnx

  • networkx

  • heapq

可以使用以下命令安装所需库:

pip install osmnx networkx

常量定义

DISTANCE_FIRST = 0
TIME_FIRST = 1
WALK = 0
BIKE = 1
  • DISTANCE_FIRST:距离优先策略

  • TIME_FIRST:时间优先策略

  • WALK:步行模式

  • BIKE:骑行模式

函数说明

heuristic(node, target, strategy)

启发函数,用于A*算法。

  • node:当前节点坐标

  • target:目标节点坐标

  • strategy:策略(DISTANCE_FIRST或TIME_FIRST)

  • 返回值:启发值

astar(adjacency_list, node_list, start, end, strategy=DISTANCE_FIRST, transport=WALK)

使用A*算法查找最优路径。

  • adjacency_list:邻接表,表示图的结构

  • node_list:节点列表

  • start:起点节点

  • end:终点节点

  • strategy:策略(DISTANCE_FIRST或TIME_FIRST)

  • transport:运输方式(WALK或BIKE)

  • 返回值:最小权重和路径节点列表

optimize_route(map_basket, waypoints, strategy, transport)

优化途径点路径。

  • map_basket:包含地图数据的字典

  • waypoints:途径点列表(坐标)

  • strategy:策略(DISTANCE_FIRST或TIME_FIRST)

  • transport:运输方式(WALK或BIKE)

  • 返回值:优化后的途径点列表

christofides_tsp(G)

使用Christofides算法解决TSP问题。

  • G:网络图

  • 返回值:最优路径和总距离

使用示例

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