ArcGIS Server 开发系列(七)--物流配送-阿里云开发者社区

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ArcGIS Server 开发系列(七)--物流配送

简介:

    ArcGIS Server开发系列的文章至今已经一年多了,虽然文章只有短短六篇,也比较基础,但值得高兴的是帮助了不少第一次接触ArcGIS Server的开发者,现在不少都已经完成一两个项目了,相信收获不小,有时间可以和大家一起分享经验。今天开始,我们将继续这个系列教程,争取覆盖ADF开发常用功能,以帮助更多的人轻松入门ADF开发。

    目标:
    实现简易的物流配送(VRP)

    准备工作:
    1.重新复习《ArcGIS Server 开发系列(六)--自定义 Tasks》
    2.准备数据"%ArcGISInstallDir%\DeveloperKit\SamplesNET\Server\data\SanFranciscoNetwork"
    3.发布NATasks.mxd地图服务,添加Network Analyst功能服务
    4.MapResourceManager中添加一个ArcGIS Server Local类型服务

    在这个应用中,多车配送的功能封装为一个自定义的Task,然后生成一个dll添加到ASP.Net工具箱中,由Web Mapping Application的Task Manager调用,更改自定义Task的Task Results Container为模板应用中的TaskResults1控件。

    Web Mapping Application大家已经非常熟悉,现在的重点就在如何利用ArcGIS Server实现VRP功能。VRP全称vehicle routing problem,属于NP难问题,基本没有统一的方法来解决所有的VRP问题,只能根据具体的情况采用最合适的算法,咱们下面就利用ArcGIS Server模拟一个简单的应用场景,实现多车物流的配送计算。

    自定义Task,需要构建Task的UI和业务逻辑,UI构建通过重写方法CreateChildControls完成,咱们最终实现的效果:

    相应的代码比较容易看懂,结合上面实现的UI效果图和代码注释就能明白每部分代码所完成的功能,实现代码:

复制代码
protected override void CreateChildControls()
ExpandedBlockStart.gif
{
 Controls.Clear();

 
base.CreateChildControls();

ContractedSubBlock.gif 
Create top level table

ContractedSubBlock.gif 
Orders Label

ContractedSubBlock.gif 
Create and populate orders Listbox

ContractedSubBlock.gif 
OrdersPanel

ContractedSubBlock.gif 
Get Directions Button

ContractedSubBlock.gif 
OnClick Event for executing task

 
// Access the graphics layer so it is created and shown in the TOC
 ElementGraphicsLayer pointsGraphicsLayer = PointsGraphicsLayer;
}
复制代码


    CreateChildControls用于构建VRPTask UI,除了界面要素之外,还需要从源数据中读取商店信息,如读取商店名称显示在界面上,当VRPTask中的商店被勾选上时,车辆将为该商店送货。商店供货信息存储在数据源中单独的一个图层中stores.shp,包含商店所需的货物数量和预计提供服务的时间。 

    VRPTask UI完成之后,接下来要设计VRP的业务逻辑,ArcGIS 9.3 Network Extension提供了一个基本的VRP解决方案,因此我们在发布NATasks服务的时候需要勾选Network Analyst功能,通过ServerContext去远程调用AO方法。

    第一步,获取VRP分析图层。

复制代码
IServerContext serverContext = MapResourceLocal.ServerContextInfo.ServerContext;
IMap vrpMap 
= Utility.GetCartoIMap(MapInstance, "NA_MapResourceItem");
IGPMessages gpMessages 
= serverContext.CreateObject("esriGeodatabase.GPMessages"as IGPMessages;

INALayer2 vrpNALayer 
= Utility.GetNALayer("Vehicle Routing Problem", vrpMap);
INAContext vrpNAContext 
= vrpNALayer.CopyContext();
INAContextEdit vrpNAContextEdit 
= vrpNAContext as INAContextEdit;
vrpNAContextEdit.Bind(vrpNALayer.Context.NetworkDataset, gpMessages);
复制代码


    第二步,获取配送中心信息、商店信息、车辆信息和司机午餐时间。

复制代码
IFeatureLayer depotsInputFLayer = Utility.GetFeatureLayer("DistributionCenters", vrpMap);
IFeatureClass depotsInputFClass 
= depotsInputFLayer.FeatureClass;
IFeatureCursor depotsInputFCursor 
= depotsInputFClass.Search(nullfalse);
LoadAnalysisClass(serverContext, vrpNAContext, 
"Depots", depotsInputFCursor as ICursor);

// Load Orders
IFeatureLayer ordersInputFLayer = Utility.GetFeatureLayer("Stores", vrpMap);
IFeatureClass ordersInputFClass 
= ordersInputFLayer.FeatureClass;
IFeatureCursor ordersInputFCursor 
= ordersInputFClass.GetFeatures(oids, true);
LoadAnalysisClass(serverContext, vrpNAContext, 
"Orders", ordersInputFCursor as ICursor);

// Load the Routes
ITable routesInputTable = Utility.GetStandaloneTable("Vehicles", vrpMap).Table;
ICursor routesInputCursor 
= routesInputTable.Search(nulltrue);
LoadAnalysisClass(serverContext, vrpNAContext, 
"Routes", routesInputCursor as ICursor);

// Load the Breaks
ITable breaksInputTable = Utility.GetStandaloneTable("LunchBreaks", vrpMap).Table;
ICursor breaksInputCursor 
= breaksInputTable.Search(nulltrue);
LoadAnalysisClass(serverContext, vrpNAContext, 
"Breaks", breaksInputCursor as ICursor);

// Message all of the network analysis agents that the analysis context has changed
vrpNAContextEdit.ContextChanged();
复制代码


    配送中心、商店信息均存储在物理图层中,分别对应DistributionCenters.shp、Stores.shp,车辆信息和司机午餐时间存储于Table表中。车辆Table包含物流配送过程中和车辆相关的一切信息,如起止配送中心、承载量、最多订单数、发车时间、最长驾驶时间、最长行驶距离等,司机午餐Table包含允许的午餐持续时间、允许的午餐时间范围等,这些都将用于ArcGIS VRP模型的计算中。

    第三步,路径计算,做过ArcEngine Network Analyst开发的工程师对INASolver、INAVRPSolver一定非常熟悉了,调用过程比较简单,路径计算的同时处理系统反馈的消息信息。

复制代码
gpMessages.Clear();
INASolver naSolver 
= vrpNAContext.Solver;
INAVRPSolver vrpSolver 
= naSolver as INAVRPSolver;
vrpSolver.GenerateInternalRouteContext 
= true// Required for true-shape and directions
vrpSolver.DefaultDate = DateTime.Today;        // Set the default date to be today

bool partialResults = naSolver.Solve(vrpNAContext, gpMessages, null);

// report errors
if (partialResults || gpMessages.Count > 0)
ExpandedBlockStart.gif
{
 StringBuilder sErrors 
= new StringBuilder();
 
for (int i = 0; i < gpMessages.Count; i++)
 sErrors.AppendLine(gpMessages.GetMessage(i).Description);

 Results 
= sErrors.ToString();
 
return;
}
复制代码


    第四步,处理结果,VRP计算后最重要的结果就是生成的车辆分配情况、配送顺序和车辆配送路径,将车辆行驶的详细信息以图文并茂的方式展示出来。

复制代码
// Get Map's Spatial Reference (to project output geometries
ESRI.ArcGIS.ADF.Web.DataSources.ArcGISServer.MapFunctionality mf = (ESRI.ArcGIS.ADF.Web.DataSources.ArcGISServer.MapFunctionality)MapInstance.GetFunctionality("NA_MapResourceItem");
SpatialReference mapSpatialReference 
= mf.MapDescription.SpatialReference;

// Output result Routes and Stops
Utility.OutputRoutesAsGraphics(serverContext, vrpNAContext, RoutesGraphicsLayer, mapSpatialReference);
Utility.OutputOrdersAsGraphics(serverContext, vrpNAContext, PointsGraphicsLayer, mapSpatialReference);

// Create results node
TaskResultNode parentTaskResultNode = Utility.CreateTaskResultNode("VRP Results");
parentTaskResultNode.Expanded 
= true;

// Get the Route Context from the results to use for directions
INAVRPResult vrpResult = vrpNAContext.Result as INAVRPResult;
INAContext routeNAContext 
= vrpResult.InternalRouteContext;

// Loop through the resulting routes and add items for each route (vehicle)
ISet routeSet = serverContext.CreateObject("esriSystem.Set"as ISet;
IFeatureClass routeRoutesFClass 
= routeNAContext.NAClasses.get_ItemByName("Routes"as IFeatureClass;
int routeNameIndex = routeRoutesFClass.FindField("Name");
IFeatureCursor routesRouteFCursor 
= routeRoutesFClass.Search(nullfalse);
int routeNumber = 0;
IFeature routeFeature 
= routesRouteFCursor.NextFeature();
while (routeFeature != null)
ExpandedBlockStart.gif
{
 
string routeName = routeFeature.get_Value(routeNameIndex).ToString();

ContractedSubBlock.gif 
Choose color for each route

 routeTaskResultNode.Expanded 
= true;
 parentTaskResultNode.Nodes.Add(routeTaskResultNode);

 
// Add Statistics
 TaskResultNode vrpRouteStatisticsNode = Utility.GetVRPRouteStatisticsNode(serverContext, vrpNAContext, routeName);
 vrpRouteStatisticsNode.TextCellStyleAttributes.Add(
"font-weight""bold");
 routeTaskResultNode.Nodes.Add(vrpRouteStatisticsNode);

 
// Add Directions

 
// Get the directions for the specified route
 routeSet.RemoveAll();
 routeSet.Add(routeFeature);
// Get Directions

 
// Generate the directions
 TaskResultNode directionsTaskResultNode = Utility.GetDirectionsNode(false, routeNAContext, routeSet);
 directionsTaskResultNode.TextCellStyleAttributes.Add(
"font-weight""bold");

 
// Add the directions to the results node
 routeTaskResultNode.Nodes.Add(directionsTaskResultNode);

 routeNumber
++;
 routeFeature 
= routesRouteFCursor.NextFeature();
}
复制代码


    通过上述过程,完成了VRPTask的UI设计和业务逻辑程序,之后需要将应用重新生成为dll,添加到ASP.Net工具箱中,方便WebGIS应用调用该Task控件,我们在Web Mapping Application模板应用程序基础上添加VRPTask,运行后效果:
    数据源vehicles table中包含三辆汽车的记录,在应用中勾选需要进行配送的商店,

    例如选择15家商店,点击"Get Directions"执行VRP计算,生成结果如下所示:
    

    我们可以发现,很多路径配送需要考虑的问题ArcGIS VRP模型都提供了一套非常简便的解决方案,能够解决一般情况下的VRP问题,但是就如文章前面所说,VRP没有统一的解决方法,但是至少我们可以选择基于ArcGIS Server进行扩展,请思考:
    1.地图数据结构。
    2.配送分区怎么考虑。
    3.配送效率测试。
    4.结对订单。

本文转自Flyingis博客园博客,原文链接:http://www.cnblogs.com/flyingis/archive/2008/12/31/1366170.html,如需转载请自行联系原作者

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