简介
在现实生活中，我们经常需要规划一系列途径点的路径，比如送货人员需要尽快地到达多个目的地，或者旅行者想要游览多个景点。利用离线路径规划算法可以帮助我们高效地规划出最优路径。
本篇博客将介绍如何借助Java SpringBoot和GraphHopper实现地图多途径点的离线路径规划功能。
GraphHopper概述
GraphHopper是一个开源的路线规划引擎，它能够根据地图数据和路径规划算法，快速计算出两点之间的最短路径。
开发环境准备
在开始之前，我们需要准备以下开发环境：
- JDK 8+
- Maven
- IntelliJ IDEA（或其他Java开发工具）
引入依赖
首先，我们需要创建一个SpringBoot项目，并在pom.xml文件中引入GraphHopper的依赖：
<dependency>
<groupId>com.graphhopper</groupId>
<artifactId>graphhopper-web</artifactId>
<version>2.1</version>
</dependency>
集成GraphHopper
在SpringBoot项目中，我们可以创建一个GraphHopperService类，用于集成GraphHopper：
import com.graphhopper.GraphHopper;
import com.graphhopper.GraphHopperConfig;
import com.graphhopper.config.ProfileConfig;
import com.graphhopper.config.RoutingConfig;
import com.graphhopper.routing.ProfileResolver;
import com.graphhopper.routing.util.EncodingManager;
import com.graphhopper.routing.util.FlagEncoder;
import com.graphhopper.routing.util.FlagEncoderFactory;
import com.graphhopper.util.*;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;
import org.springframework.stereotype.Service;
@Service
public class GraphHopperService {
private static final Logger logger = LoggerFactory.getLogger(GraphHopperService.class);
private GraphHopper graphHopper;
public GraphHopperService() {
// 创建一个GraphHopper对象
graphHopper = new GraphHopper();
// 设置地图数据文件路径
graphHopper.setDataReaderFile("path/to/map-data.osm.pbf");
// 设置路径规划的配置项
GraphHopperConfig config = new GraphHopperConfig();
config.putObject("profiles.import_enabled", false);
config.putObject("routing.non_ch.max_waypoint_distance", "2km");
config.putObject("prepare.min_network_size", 2);
config.putObject("routing.ch.disabling_allowed", true);
config.putObject("prepare.min_one_way_network_size", 2);
config.merge(GraphHopperConfig.readFromStream(getClass().getResourceAsStream("/config.yml")));
graphHopper.init(config);
graphHopper.setStorage(new MMapStorage("path/to/graph-cache", config.has("graph.dataaccess")));
}
public GHResponse calculatePath(GHRequest request) {
return graphHopper.route(request);
}
}
在GraphHopperService类中，我们通过设置地图数据文件路径、路径规划的配置项以及缓存路径来初始化GraphHopper对象。
编写Controller
接下来，我们需要编写一个Controller类，用于接收并处理路径规划的请求：
import com.graphhopper.PathWrapper;
import com.graphhopper.routing.util.EncodingManager;
import com.graphhopper.util.PointList;
import com.graphhopper.util.shapes.GHPoint;
import org.springframework.beans.factory.annotation.Autowired;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.ResponseEntity;
import org.springframework.web.bind.annotation.*;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;
@RestController
@RequestMapping("/api")
public class PathController {
private GraphHopperService graphHopperService;
@Autowired
public PathController(GraphHopperService graphHopperService) {
this.graphHopperService = graphHopperService;
}
@PostMapping("/path")
public ResponseEntity<ApiResponse> calculatePath(@RequestBody PathRequest pathRequest) {
try {
GHRequest request = new GHRequest();
request.setAlgorithm(Algorithms.DIJKSTRA_BI);
request.setWeighting("fastest");
request.setVehicle(EncodingManager.createFlagEncoder("car"));
List<GHPoint> points = new ArrayList<>();
pathRequest.getWaypoints().forEach(waypoint -> points.add(new GHPoint(waypoint.getLat(), waypoint.getLng())));
request.setPoints(points);
GHResponse response = graphHopperService.calculatePath(request);
if (response.hasErrors()) {
ApiResponse apiResponse = new ApiResponse(false, "Failed to calculate path");
return new ResponseEntity<>(apiResponse, HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR);
}
PathWrapper pathWrapper = response.getBest();
PointList pointList = pathWrapper.getPoints();
List<Coordinate> coordinates = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < pointList.getSize(); i++) {
coordinates.add(new Coordinate(pointList.getLatitude(i), pointList.getLongitude(i)));
}
ApiResponse apiResponse = new ApiResponse(true, "Successfully calculated path", coordinates);
return new ResponseEntity<>(apiResponse, HttpStatus.OK);
} catch (Exception e) {
ApiResponse apiResponse = new ApiResponse(false, "Failed to calculate path");
return new ResponseEntity<>(apiResponse, HttpStatus.INTERNAL_SERVER_ERROR);
}
}
}
在PathController类中，我们通过@PostMapping注解将/api/path路径映射为计算路径的接口。在接收到路径规划请求后，我们需要将起点、途径点和终点都设置到GHRequest对象中，然后调用graphHopperService.calculatePath()方法计算最短路径。
请求数据
为了测试路径规划功能，我们可以使用Postman或其他RESTful API工具发送以下请求：
POST /api/path
Content-Type: application/json
{
"waypoints": [
{"lat": 30.000, "lng": 104.000},
{"lat": 31.000, "lng": 105.000},
{"lat": 32.000, "lng": 106.000}
]
}
结果展示
通过上述步骤，我们已经成功实现了地图多途径点的离线路径规划功能。当我们发送路径规划请求时，服务器将返回一个包含最短路径坐标的JSON响应。
总结
本篇博客介绍了如何利用Java SpringBoot和GraphHopper实现地图多途径点的离线路径规划。通过集成GraphHopper，并编写相应的Controller，我们能够方便地规划出多途径点之间的最短路径。
希望读者能够通过本篇博客了解到如何使用Java SpringBoot和GraphHopper实现离线路径规划，并能够在实际项目中应用到多途径点路径规划的场景中。
本文来自极简博客，作者：云端漫步，转载请注明原文链接：Java SpringBoot项目 GraphHopper 实现地图多途径点离线路径规划
