कैसे मैंने ड्राइवरों के लिए एक मानचित्र खोज को ठीक करने की कोशिश की

यह एक कहानी है कि कैसे मैंने एक अजीब समस्या को हल करने की कोशिश की जिसने मुझे खुद को रोका। आगे देखते हुए, मैं कहता हूँ कि मैं परिणामी समाधान से संतुष्ट हूँ और आवेदन को उसके तार्किक अंत तक लाया हूँ। हालांकि, इसे पूरी तरह से चलाने के लिए, आपको अधिक संसाधनों की आवश्यकता है, इसलिए मैंने एक ब्रेक लेने और लोगों से पूछने का फैसला किया कि क्या किसी और को इसकी आवश्यकता है। इस उद्देश्य के लिए (और सिर्फ बात करने के लिए) मैं यहां लिखता हूं।

अपने बारे में दो शब्द: मैं डबलिन, आयरलैंड में रहता हूं, मैं एक प्रोग्रामर के रूप में काम करता हूं। यह ठीक मौके पर नहीं बैठती है, इसीलिए घर में अपने खाली समय में मैंने विभिन्न परियोजनाएँ देखीं, मुख्यतः मेज पर। मैं पहली बार हैबे पर लिखता हूं, हालांकि मैंने कई सालों तक पढ़ा।

समस्या

काफी समय पहले, जब मुझे काम के लिए बहुत सी अपरिचित जगहों की यात्रा करनी पड़ी, तो मैंने नोटिस किया कि किसी भी कार्ड पर मानक खोज आज चालकों के लिए बिल्कुल लागू नहीं है। देखो: आप एक अपरिचित क्षेत्र में गाड़ी चला रहे हैं, और आपके पास शून्य पर एक गैसोलीन तीर है। आपकी हरकतें? यदि उस समय मैं कार में अकेला नहीं हूं, तो मैं यात्री से कहता हूं: "ठीक है, जबकि हम ड्राइव करते समय पास में ही एक गैस स्टेशन की तलाश करें।" क्योंकि यदि आप इसे स्वयं करते हैं, तो आपको निम्नलिखित क्रियाएं करने की आवश्यकता है:

1. रोकना है
2. नक्शे के आवेदन में, खोज में "गैसोलीन" दर्ज करें (या कुछ त्वरित कार्ड जो अब प्रदान करते हैं, उनमें से एक पर क्लिक करें)
3. आवेदन एक खोज करता है और आपको एक दर्जन गैस स्टेशनों के साथ एक विशाल मानचित्र दिखाता है
4. आप यह पता लगाने की कोशिश करें कि कौन सा आपके सबसे करीब है और मार्ग बनाने के लिए उस पर क्लिक करें

मेरी राय में, एक बुरा सपना। सबसे पहले, आपको ट्रैफ़िक लाइट के लिए रुकने या कम से कम प्रतीक्षा करने की आवश्यकता है। क्योंकि कार्ड जटिल हैं और आइकन छोटे हैं। दूसरे, निफ़िग कार्ड आपको यह नहीं बताता कि निकटतम गैस स्टेशन क्या है। इस संबंध में, Google सभी में से सबसे खराब है: यहां तक ​​कि सूची के रूप में परिणामों में भी, यह हठपूर्वक निकटतम स्थान को नहीं बढ़ाता है, और सबसे अधिक रेटेड / फोटो के साथ / भुगतान / मुझे कोई पता नहीं है।



खैर, तीसरा कारक: हम बढ़ रहे हैं। परिणाम जो कार्ड जारी किया गया था वह किसी बिंदु के लिए प्रासंगिक था, लेकिन हम पहले से ही इससे दूर हैं। क्या आपने देखा कि यदि हम स्थानांतरित हो गए हैं तो भी Google द्वारा निर्धारित मार्ग स्वचालित रूप से अपडेट नहीं किया गया है? केवल अगर नेविगेशन पहले ही लॉन्च किया गया है, तो यह पुनर्निर्माण करेगा।

सामान्य तौर पर, समस्या स्पष्ट है। लॉजिक जो पैदल चलने वालों और उनकी जरूरतों के लिए काम करता है, ड्राइवरों के लिए कुछ भी नहीं है। मुझे जगह की रेटिंग और वहाँ किस तरह की रसोई की परवाह नहीं है - मुझे सड़क से विचलित हुए बिना, वास्तविक समय में निकटतम गैस स्टेशन, प्रभारी, पार्किंग, एटीएम, आदि के लिए एक मार्ग प्राप्त करने की आवश्यकता है।

विचार

अब आइए आदर्श खोज परिदृश्य को निर्धारित करने का प्रयास करें। कसौटी इस प्रकार है:

• बातचीत छोटी और स्पष्ट है ताकि ड्राइवर को विचलित न किया जाए
• पारदर्शी दूरी आधारित उत्पादन
• वास्तविक समय अद्यतन

पहली बात यह है कि यह एक स्कैन के साथ मानक एक बार की खोज को बदलने के लिए है। अर्थात्, क्रियाओं की श्रृंखला कुछ इस प्रकार है:

1. एक स्कैन शुरू किया
2. वास्तविक समय के अद्यतन परिणामों को देखते हुए सवारी करना
3. जब मुझे कुछ पसंद आया, तो मैंने क्लिक किया और मार्ग प्रशस्त किया

आप पहले से खोज मापदंड निर्धारित करते हैं - वास्तव में, यह जगह का प्रकार और स्कैन की त्रिज्या है। इसके अलावा, जब कार चलती है, तो एप्लिकेशन रडार की तरह काम करता है। बहुत जल्दी यह स्पष्ट हो गया कि, सबसे पहले, त्रिज्या गोल नहीं है, लेकिन एक आइसोलिन के रूप में। दूसरे, इसे दूरी से नहीं, बल्कि समय के अनुसार बनाया जाना चाहिए, क्योंकि किलोमीटर की तुलना में मिनटों को समझना बहुत आसान है।

तब मैंने परिणामों को आउटपुट करने के तरीके के बारे में सोचा। अधिक सटीक, क्या मुझे कार्ड की आवश्यकता है? ड्राइवर एक आंख से आवेदन को देखता है और एक उंगली से बातचीत करता है - उसे नक्शे की आवश्यकता नहीं है, लेकिन एक बड़े पाठ और बड़े बटन। इसलिए, मैंने तुरंत फैसला किया कि मुख्य स्क्रीन एक सूची होगी, और मैं पहले एक नक्शा जोड़ सकता हूं और फिर देख सकता हूं कि क्या मुझे इसे छोड़ देना चाहिए।

योजना

स्ट्रेचिंग प्रोजेक्ट्स की अपनी ख़ासियत को जानते हुए, मैंने अपने आप को हर चीज़ के लिए 2 महीने का समय देने का फैसला किया - अंत में मैं 3 में मिला। 3. सिद्धांत रूप में, आवेदन काफी सरल है:

1. स्क्रीन की एक जोड़ी से ग्राहक (खोज, सूची और नक्शा)
2. समय-समय पर सर्वर को उसके निर्देशांक, खोज त्रिज्या और स्थानों के प्रकार को भेजता है
3. सर्वर समय में एक आइसोलिन का निर्माण करता है (वैसे, इसका अंग्रेजी में नाम है - isochrone), स्थानों में खोज करता है और एक सूची देता है

हल्का फेफड़ा जैसा लगता है। मुझे पहले से ही कार्टोग्राफी में कुछ पिछला अनुभव था (कुछ साल पहले मैंने एक रियल एस्टेट पोर्टल किया था जहां खोज मानचित्र पर थी), इसलिए बैकएंड पर स्टैक तुरंत स्पष्ट था:

• OpenStreetMaps से Elasticsearch में डेटा आयात करें
• OpenTripPlanner के निर्माण के लिए आकृति

क्लाइंट पर, मैंने सोचा, Google से नए ढांचे का उपयोग करने का निर्णय लिया गया - स्पंदन। यह क्रॉस-प्लेटफ़ॉर्म है, काफी लचीला है, और आपको कम से कम कोड के साथ पूर्ण अनुप्रयोगों को बनाने की अनुमति देता है। बेशक, यह कच्चा है और यह स्पष्ट नहीं है कि उत्पादन में क्या है, लेकिन यह प्रोटोटाइप के लिए एकदम सही है। यह स्पष्ट किया जाना चाहिए कि इस बिंदु पर मुझे एंड्रॉइड के लिए मूल विकास में अनुभव था (मैं एक टीम लीडर था) और फैसला किया, इसलिए बोलने के लिए, दुश्मन का सामना करने के लिए। दुश्मन इतना डरावना नहीं था।

कार्यान्वयन

पहला प्रोटोटाइप एप्लिकेशन बहुत जल्दी तैयार हो गया था - फ़्लटर में कम प्रवेश सीमा और एक समझने योग्य Redux जैसा दर्शन है। अजीब तरह से पर्याप्त, इंटरफेस का घोषणात्मक विवरण भी सुखद था, साथ ही साथ गर्म रिबूट (रिएक्ट नेटिव, आपका बिटमैप)। सामान्य तौर पर, धारणा यह थी कि Google ने पिछले प्रयासों के जन्मजात रोगों में से अधिकांश के लिए जिम्मेदार था। हालाँकि, मैं उन लोगों को समझता हूं जो इसमें नहीं जाना चाहते हैं - कोई व्यक्ति डार्ट की तरह नहीं है, सीमित संख्या में विजेट, और यहां पेश किया जाने वाला "विज़ुअल डीबग" कुछ बहुत ही कच्चा है।

बैकएंड पर, मैंने निम्नलिखित कार्य किया:

1. वितरित Nominatim, अपने मानक osm2pgsql उपयोगिता का उपयोग करते हुए, अपने डेटाबेस में OpenStreetMaps डेटा निकालने ( यहां लिया गया ) को अपलोड किया। मैं छोटे लेकिन बहुत सुखद खुले खट्टे जियोकोडर फोटॉन की ओर क्यों मुड़ गया। इससे पहले, मैंने पहले से ही कुछ परियोजनाओं में इसका इस्तेमाल किया था - यह एक एलीस्टेक खोज सूचकांक उत्पन्न करता है, वहां नोमान्टिम डेटाबेस से डेटा आयात करता है, और इस सूचकांक के लिए खोज करता है। मुझे यह गति और शुद्ध मानचित्रण के साथ पसंद है (उदाहरण के लिए, मैंने पेलियास की कोशिश की और मुझे यह कम पसंद आया)। इसकी मुख्य समस्या लोचदार का पुराना संस्करण है, लेकिन मेरे मामले में मुझे केवल जियोकोड की कार्यक्षमता की आवश्यकता नहीं थी, केवल डेटा, इसलिए आयात करने के बाद, मैंने शुद्ध आत्मा के साथ नवीनतम संस्करण के लोचदार की स्थापना के लिए सूचकांक को स्थानांतरित कर दिया। वैसे, मैंने एलिस्टिक्स खोज क्यों चुना? यह बहुत तेज़ है, और इसमें बहुभुज द्वारा निर्देशांक खोजने का कार्य है।
2. लैंडफिल - उर्फ आइसोक्रोन - शुरू में मेरे लिए ओपनट्रिपलनर उत्पन्न हुआ । यह एक बहुत अच्छा खुला स्रोत मार्ग योजनाकार है। यह निम्नानुसार काम करता है: यह एक ही OpenStreetMaps का अर्क लेता है और इसे एक बड़े रोड ग्राफ में संकलित करता है, जिसे एक अलग वस्तु के रूप में डिस्क में सहेजा जाता है। जब सर्वर शुरू होता है, तो यह ग्राफ रैम में लोड हो जाता है और सभी मार्गों को इसके माध्यम से खोजा जाता है। पेशेवरों: जल्दी से उठाओ, अमीर कार्यक्षमता (उदाहरण के लिए, बॉक्स से आकृति उत्पन्न करता है) और अच्छी गति। विपक्ष: यह गति रैम की मात्रा पर निर्भर करती है, और प्रलेखन बेहद घृणित है। बस राक्षसी प्रलेखन। वियतनामी फ्लैशबैक।
3. मैंने अजगर पर एक छोटी सी एपीआई फेंक दी, जो सेकंड में जगह और खोज त्रिज्या का प्रकार लेता है, OpenTripPlanner से एक बहुभुज का अनुरोध करता है, फिर एलीटिक्स खोज में इसके लिए खोज करता है। यह प्रत्येक पाए गए स्थान (फिर से OpenTripPlanner) के लिए एक मार्ग का अनुरोध करता है, इसकी लंबाई और समय लेता है। उसके बाद, एकत्र किए गए सभी डेटा को खूबसूरती से पैक किया गया है और वापस आ गया है।

मैंने 5 मीटर से डिवाइस के निर्देशांक को स्थानांतरित करके परिणामों का अद्यतन किया। नक्शा स्थिर है - मैंने सिर्फ स्थैतिक Google मानचित्रों की एपीआई का उपयोग किया है (जैसा कि आप देख सकते हैं, यह एकमात्र जगह है जहां निगम अभी भी हमारे आरामदायक खुले खट्टे दुनिया में क्रॉल किया गया है)। पहला कार्यान्वयन इस तरह देखा गया:







आवेदन के साथ खेलने के बाद, मैंने नक्शे को छिपाने का फैसला किया। उसने यह समझने का एक अच्छा काम किया कि खोज किस बहुभुज के लिए की गई थी, और वह चकित दिख रही थी - यह देखना दिलचस्प था कि यह ऑक्टोपस वास्तविक समय में आकार कैसे बदलता है। हालांकि, इस मनोरंजन ने एप्लिकेशन को अपने कार्यों को पूरा करने में मदद नहीं की और स्क्रीन के एक तिहाई हिस्से पर कब्जा कर लिया।

यह मेरे लिए एक तीर जोड़ने के लिए भी हुआ, जिसने प्रत्येक परिणाम को दिशा का संकेत दिया। यह इस तरह काम किया:

1. अपने पिछले निर्देशांक याद रखें
2. जब हम स्थानांतरण करते हैं, तो हम पिछली स्थिति से वर्तमान तक का मार्ग निर्धारित करते हैं
3. हम अपने मार्ग का अंतिम खंड लेते हैं और प्रत्येक परिणाम के मार्ग के पहले खंड से तुलना करते हैं। चूँकि उन्हें एक ही रोड ग्रिड के साथ रखा गया है, 99% संभावना के साथ उनके बीच का कोण 0 या 180 के करीब है।

यह बहुत ही सरल ट्रिक यह समझने की सुविधा प्रदान करता है कि क्या हम पहले से ही उस स्थान की ओर जा रहे हैं या नहीं या फिर मुड़ना आवश्यक है या नहीं।



इस बिंदु पर, मैं परिणामस्वरूप आवेदन से काफी खुश था और इसे कई देशों में तैनात करने का प्रयास करने का निर्णय लिया। फिर भी, आयरलैंड क्रमशः एक बहुत छोटा राज्य है, और इलास्टिक इंडेक्स और रोड ग्राफ छोटे थे। परीक्षण के लिए, मैंने पड़ोसी यूके को जोड़ने का फैसला किया। यह लगभग 4 गुना बड़ा है और इसमें ज्यादा सघन सड़क नेटवर्क है (विशेषकर राजधानी और बड़े शहरों में)। और फिर एक समस्या खड़ी हो गई।

एलीस्टेकर्च ने अपेक्षित सूचकांक को काफी अच्छी तरह से पचा लिया, लेकिन ओपनट्रिपलनर के साथ पूरी तरह से विफल रहा। यह जावा में लिखा गया है और जैसा कि मैंने ऊपर कहा था, सड़कों का एक ग्राफ उत्पन्न करता है, ताकि इसे रैम में लोड करने के बाद। आयरलैंड के लिए ग्राफ 1 गीगाबाइट था, ब्रिटेन के लिए यह पहले से ही 5. यह संभव था, ज़ाहिर है, इसे देशों, क्षेत्रों और यहां तक ​​कि क्षेत्रों में विभाजित करने के लिए, और फिर उपयोगकर्ता के निर्देशांक के आधार पर वांछित ग्राफ़ पर पुनर्निर्देशित करें। हालांकि, इसने क्षेत्रों के बीच मार्गों को रखना असंभव बना दिया, और सबसे महत्वपूर्ण बात, इसने इन सभी ग्राफ़ को स्मृति में रखने की आवश्यकता को हल नहीं किया। अंत में, बस इस तरह की प्रत्येक वस्तु को संकलित करते हुए बहुत सारे संसाधन लिए गए और हमेशा के लिए चले गए। मज़े के लिए, मैंने अपनी मशीन (16 जीबी फ़्रेम) पर फ्रांस की गणना की विधानसभा को लॉन्च किया, एक दिन इंतजार किया और रद्द कर दिया।

जाहिर है, एक ऐसी तकनीक जिसने छोटे-छोटे कामों में खुद को अच्छी तरह से साबित कर दिया है, उसे स्केलिंग के लिए बिल्कुल तैयार नहीं किया गया है (कम से कम मेरे संसाधनों से तो नहीं)। इसलिए इसे या तो हार माननी चाहिए, या किसी अन्य तकनीक को क्रॉल करना चाहिए। मैंने कुछ दिनों के लिए ब्रेक लिया और अध्ययन करना शुरू किया कि दुनिया में अन्य खुले स्रोत समाधान क्या हैं। यह पता चला कि मूल रूप से उनमें से दो हैं:

• OpenTripPlanner
• परियोजना OSRM

यदि पहले जावा में लिखा गया है और रोड ग्राफ को रैम में लोड करता है, तो ओएसआरएम - ओपन सोर्स रूटिंग मशीन - पहले से ही प्लस में लिखा गया है और डिस्क पर इसकी (कोई कम राक्षसी) मध्यवर्ती फाइलें नहीं रखता है। इस प्रकार, एक बड़ी और तेज डिस्क की आवश्यकता के कारण रैम की एक बड़ी मात्रा की आवश्यकता थी। यह अधिक वास्तविक है।

फिनिश लाइन

दस्तावेज़ीकरण में चुनने की कुछ रातों के बाद, सभी सर्वर कोड को एक नए समाधान में स्थानांतरित कर दिया गया था। यह वास्तव में काम किया, और यह बहुत अच्छी तरह से काम किया। कई देशों को जोड़ना संभव था, और यहां तक ​​कि खोज की गति भी बढ़ गई। सामान्य सिद्धांत समान थे: OpenStreetMaps निकालने से मध्यवर्ती फाइलें "मशीन" प्रोफ़ाइल (एक प्रोफ़ाइल वजन और एक ग्राफ के किनारों के लिए निर्देशों का एक समूह है - "पैर पर", "साइकिल", आदि) के लिए संकलित की गई थी। तब इन फ़ाइलों को एक निर्देशिका में रखा गया था, और ओएसआरएम एपी ने उन्हें पहले से ही डिस्क से पढ़ा था। आपी, वैसे, बल्कि बड़े हुए - दोनों विभिन्न रूपों और विभिन्न बारीकियों के साथ मार्ग की योजना का समर्थन किया गया, यहां तक ​​कि नक्शे के लिए टाइल की पीढ़ी भी थी। मैंने बाद में और अधिक विस्तार से रहने का फैसला किया।

आवेदन पर वापस लौटना और इसे जारी रखना, मुझे कुछ और बातें पता चलीं:

• शीर्ष पर मेनू अच्छा नहीं है, दूर तक पहुंचें
• सामान्य नक्शे की निश्चित रूप से आवश्यकता नहीं है, यह केवल मुझे Google से जोड़ता है
• परिणाम कार्ड उबाऊ और नीरस हैं

उसने खुशी से एक Google मानचित्र (तूफान, अब 100% खुला स्रोत और उसके डेटा) को फेंक दिया, मेनू को सरल बनाया, नीचे ले जाया गया। सोचने लगा कि कार्ड का क्या किया जाए। और फिर एपीआई टाइलें बहुत ही अवसर के साथ बदल गईं, जिसका मैंने ऊपर उल्लेख किया है। यह आपको दिए गए निर्देशांक और ज़ूम स्तर के लिए एक वेक्टर टाइल उत्पन्न करने की अनुमति देता है। परिणाम टाइप एप्लिकेशन / x-protobuf के बाइनरी ब्लॉब के रूप में जारी किया जाता है - एक डेटा प्रकार जो हेरफेर के बजाय असुविधाजनक है। मैं विवरण में नहीं जाऊंगा (मुझे थोड़ा पसीना बहाना पड़ा), लेकिन संक्षेप में मेरे कार्य इस तरह दिखे:

1. पॉलीलाइन के रूप में निर्मित मार्ग की लाइन को बिंदु तक ले जाएं
2. पॉलीलाइन -> जियोसन
3. इस आकृति का बाउंडिंग बॉक्स प्राप्त करें
4. इस बाउंडिंग बॉक्स द्वारा कैप्चर की गई सभी टाइलों का अनुरोध करें
5. द्विआधारी प्रारूप से टाइल डेटा को जियोजेन्स में परिवर्तित करें
6. गोंद टाइलें, बाउंडिंग बॉक्स द्वारा ट्रिम, मार्ग रेखा के साथ गठबंधन, रंगाई
7. परिणामस्वरूप GeoJSON एक बिटमैप में परिवर्तित होता है

कार्रवाई के दौरान, अलग-अलग बारीकियां थीं, उदाहरण के लिए, रंग के छल्ले के साथ बाउंडिंग बॉक्स या चिह्न बिंदुओं को इंडेंट करना (और सभी ज़ूम स्तरों के लिए उनकी त्रिज्या को स्थिर करना)। परिणामी तस्वीर इस तरह दिखी:


छूना खत्म

जब मैंने प्रत्येक परिणाम के लिए एक दृश्य मार्ग संलग्न किया, तो सूची नए रंगों के साथ चमकने लगी। इसके अलावा, यह महसूस करते हुए कि प्रत्येक तस्वीर, डिफ़ॉल्ट रूप से, उत्तर की ओर भटक रही है, मैंने उन्हें कम्पास के संबंध में स्पिन किया। इस प्रकार, दृश्य प्रभाव के अलावा, यह चिप भी कार्यात्मक हो गई है - दिशा तीर की जगह। अब जब आप गाड़ी चला रहे हैं, तो आप यह देख सकते हैं कि यह कौन सा पक्ष है या वह परिणाम है।

विकास का तीसरा महीना समाप्त हो गया, और इसे पहले ही राउंड ऑफ करना आवश्यक था। जितना अधिक आप जोड़ते हैं, उतना ही आप चाहते हैं, इसलिए कुछ बिंदु पर आपको बस अपने आप को एक साथ खींचने की जरूरत है और परियोजना को जाने दें। मैंने इंटरफ़ेस को थोड़ा और बदल दिया और चित्रित किया, और पूरा होने की भावना के लिए मैंने एप्लिकेशन लोगो को स्केच किया:



और परिचय पृष्ठ:



और अंत में, आवेदन का अंतिम संस्करण:



परिणाम

खैर, देखने के लिए धन्यवाद। मुझे उम्मीद है कि चेतना की यह धारा किसी के लिए दिलचस्प होगी, और शायद उपयोगी भी। इस स्तर पर, मुझे लगता है कि आवेदन तैयार है: यह तेज है, विशेष बग्स के बिना और दुनिया के किसी भी देश में काम कर सकता है। वैसे, आपने देखा होगा कि स्क्रीनशॉट आईफोन और एंड्रॉइड दोनों से थे, क्योंकि फ़्लटर के लिए धन्यवाद, एप्लिकेशन दोनों प्लेटफार्मों पर बिल्कुल समान है।

फिर भी, अब तक मैंने सब कुछ फ्रीज करने का फैसला किया है - मेरी नौकरी बदल दी है, नई चिंताएं सामने आई हैं। कुछ महीनों के बाद, मैंने धूल हटा दी और एक पूर्वव्यापी लिखने का फैसला किया। आपकी समीक्षा दिलचस्प है: क्या आप इसे पसंद करेंगे, इसका उपयोग करें, क्या बदला जा सकता है।

पी एस बेशक, आवेदन की तत्परता के बारे में बकवास है। यह एक प्रोटोटाइप के रूप में तैयार है - यदि आप एक गंभीर उत्पादन से संपर्क करते हैं, तो आपको OpenStreetMaps के साथ डेटा सिंक्रनाइज़ करने के लिए स्क्रिप्ट बनाने की आवश्यकता है, उपकरणों के चिड़ियाघर में ऑपरेशन की जांच करें, इंटरफेस को स्थानीय करें, आदि। नोड और अजगर पर एक ही बैकेंड किसी भी गंभीर भार के अंतर्गत आएगा।