Как определить длину пути между адресами

Проблема и цель проекта

Предприятие осуществляет доставку товаров по городу. Для контроля эксплуатации служебного автомобиля необходимо владеть информацией о том, какую дистанцию должна была проехать машина при доставке по указанным адресам.

Подбор инструментов

Преимущества свободных данных и софта

Для реализации проекта предлагается использовать данные и программное обеспечение, которые распространяются под свободными лицензиями. Преимущества такого подхода перед использованием картографических сервисов от Google или Яндекса следующие:

• Проект подразумевает обработку данных для внутренних целей, а лицензионные договоры Google и Яндекса требуют использования их сервисов только для создания общедоступных публикаций в виде карт. Т.е. использование услуг этих компаний в нужных нам целях будет незаконным. Конечно, вероятность того, что Яндекс обратит внимание на незначительную нагрузку, которую мы генерируем, очень мала. Но с точки зрения развития бизнеса или его продажи в будущем, лучше сразу отказаться от включения в работу предприятия заведомо нелегальных алгоритмов.
• В процессе работы будут постепенно «всплывать» ошибки в используемой базе данных: например, какие-то адреса будут неправильно преобразовываться в координаты. Если мы работаем на основе картографического сервиса Яндекса, то в случае обнаружения ошибок (в нашем опыте такие ошибки у Яндекса были), каждый ошибочный адрес придётся обрабатывать как исключение, поскольку сам Яндекс по нашему запросу исправит эти ошибки только через несколько месяцев. При использовании данных из базы OpenStreetMap, мы можем сами внести исправление в базу, и оно практически сразу станет доступно для нашего приложения.
• При необходимости внести какие-либо изменения в работу алгоритмов по геокодированию или прикладке маршрутов, мы можем отказаться от использования открытого API, а запустить эти сервисы на своём оборудовании, поскольку и база данных дорожной сети, и программное обеспечение доступны на условиях свободных лицензий.

Схема работы

Алгоритм вычисления расстояния между двумя адресами состоит из двух этапов:

1. Геокодирование, т.е. преобразование текстовой строки, содержащей адрес, в географические координаты.
2. Прокладка маршрута и вычисление его длины.

Геокодирование российских адресов

Международный сайт OpenStreetMap.org для геокодирования использует программу Nominatim. У нас есть опыт работы с API Nominatim через статистический пакет R. Исходные коды R-скриптов доступны в репозитории на github.

Для национального проекта OpenStreetMap.ru разработано собственное приложение для поиска адресов и точек интереса. Приложение «заточено» под специфику адресов в России, »понимает« нумерацию домов в духе »14 К2 С1« и может искать дома с двойным адресом. У поисковика доступно API, документация опубликована в форуме. Например, для определения координат дома по адресу «Псков, Маркса, 23» следует отправить запрос вида http://openstreetmap.ru/api/search?q=Псков, Маркса, 23. Ответ вернётся в формате JSON, координаты хранятся в полях lat и lon.

Для снижения количества ошибок геокодирования и уменьшения объёма лишней информации в ответе в строку запроса рекомендуется добавить параметры точки начала поиска (координаты центра города; аргументы запроса lat и lon), поиск только по адресам (stype=addr), количество ответов установить равным 1 (cnt=1).

Прокладка маршрута

Корифей OpenStreetMap и ведущий новостного блога ШТОСМ Илья Зверев порекомендовал использовать для маршрутизации Open Source Routing Machine. У разработчиков запущен демо-сервер с доступным API (Илья просил не более 20 запросов в минуту, также существует ряд требований).

Предположим, мы хотим узнать длину маршрута между адресами Маркса, 23 и Рижский, 69 в городе Пскове. Через API OpenStreetMap.ru мы узнаём координаты:

Маркса, 23

57.818023681640625, 28.342592239379883

Рижский, 69

57.812679290771484, 28.28318214416504

Полученные координаты мы отправляем на API Open Source Routing Machine в виде запроса http://router.project-osrm.org/viaroute?loc=57.818023681640625,28.342592239379883&loc=57.812679290771484,28.28318214416504. Ответ приходит в формате JSON, в поле total_time содержится предполагаемое время на дорогу (в нашем случае 467 секунд), в поле total_distance — длина маршрута (4582 метра).

OSRM позволяет прокладывать маршрут сразу между последовательностью точек, но не более 25.

Подготовлено для кафе «Моя Италия»