qwebengineview 百度离线地图_技术派 | 百度专网地图实时路线规划引擎技术解析

随着政企信息化建设的不断发展，越来越多的政企单位开始注重业务平台的GIS化集成应用。因部分政企单位对业务数据有较强的安全保障需求，故其业务系统运行在与互联网隔离的专网环境下，这就对专网环境GIS平台产生了强烈需求。

为了满足这一市场需要，百度地图面向政企客户推出了新一代GIS——百度专网地图(DuGIS)，致力于赋能专网业务应用开发。目前，百度专网地图(DuGIS)已经在交通、公安、政务、应急、能源电力等行业相继落地应用。

作为新一代GIS的一项关键能力，专网实时路线规划是最常被政企用户询问并希望集成的能力之一。很多政企客户对专网路线规划的时效性和准确性有较高需求，不再满足于传统GIS提供的基于最短路线的离线路线规划，而是希望能够在专网环境内结合实时路况数据，实现和互联网环境体验一致、准确性一致的在线实时路线规划。近期，百度专网地图(DuGIS)全新升级上线发布了“专网实时路线规划引擎”。

本期百度专网地图技术派，就为大家带来百度专网地图实时路线规划引擎技术解析。

 行业痛点

传统专网GIS原有的路线规划服务是通过路线规划引擎的离线化部署来实现专网环境下的路线规划服务，但在实践中发现，根据静态离线路网生成的路径最短路线策略在实际路况场景应用中并不理想。

以通勤时段北京二环附近的路线规划请求为例，离线专网路线规划结果在时间预测上比百度地图在线预测结果甚至快一倍，这在很大程度上要归咎于离线专网路线规划缺乏对二环路段实时拥堵路况的考虑，导致路线规划结果与实际情况相差甚远，这样的误差会极大地影响用户的使用体验，甚至给业务带来损失。因此，在专网内是否能够实现参考实际路况的实时路线规划，就成为了最大的痛点。

在具体实践当中，不同客户群体的业务专网环境往往复杂且不可控。因此，实现内外网之间路况数据的即时同步十分重要。其技术难点是要满足系统对数据链路传输速度的较高要求，并保障传输过程中数据的安全性和稳定性。因此，如何打破专网的网络限制，在客户专网环境下完成实时路线规划引擎部署，并将实时路况数据从互联网推送到百度专网服务器是解决问题的关键。

此外，当实时路况数据以分钟级的传输速率到达专网地图服务器时，路线规划引擎将快速调用实时路况数据，优化路线规划算法。这一过程中必须考虑海量link数据的权重更新等问题，特别是在北京这类路网复杂度较高的城市，更加需要强大的机器资源作支撑，从而在更新路线规划的过程中保证服务的高可用性。  技术解决方案

基于上述分析，我们提出利用前置机数据通道的方式，打通实际场景中互联网路况数据到专网地图服务器的数据链路，整体的技术架构如下图所示：

图1 百度专网地图实时路线规划引擎技术架构

如上图所示，前置机作为外界资源与专网服务器的数据摆渡中间件，是整体数据流通过程中的重要一环。基于前置机的路况数据进专网的大致流程如下：

首先，前置机通过定时任务单向访问互联网端的路况发布平台，并以文件的形式保存实时路况数据；

然后，基于前置机与专网服务器之间的边界环境，实时路况数据文件通过摆渡或定向传递等方式，上传到专网地图服务器的分布式文件存储系统。

在上述过程中，百度专网地图服务器中的路况数据监听组件，会定时监测路况数据的文件变动情况，当发现新的路况数据文件时，会将新的路况数据实时上传到消息中间件中，路线规划引擎将通过订阅方式接收到新的路况发布事件，以此来接收到新的路况数据，进而根据更新后的路况数据实现快速算路，优化自身的路线规划算法。当用户在专网环境内调用路线规划服务时，通过负载均衡组件把请求信息路由到API服务实例之后，API服务实例将对请求信息进行验证、封装、调用路线规划算法，从而得到响应结果，最终将路线规划结果返回到用户端。  技术实践效果对比

为了检验这一技术的应用效果，我们针对待规划路线中包含拥堵路段、待规划路线中不包含拥堵路段、待规划路线较长三种情景，分别对专网地图路线规划-未参考路况、专网地图路线规划-参考路况这两种技术方案的结果与PC版百度地图主站路线规划结果进行对比，若结果更为接近PC版百度地图主站路线规划，则表示技术实现效果更好。对比实验结果如下：

1)待规划路线中包含拥堵路段

通过表1数据对比可知，在路线策略方面，专网地图路线规划-参考路况与PC版百度地图相同，均采取绕过拥堵路段的策略，而专网地图路线规划-未参考路况采用的是路网最短距离策略；从距离维度看，专网地图路线规划-未参考路况与专网地图路线规划-参考路况结果相同，均接近PC版百度地图；在时间数据上，专网地图路线规划-参考路况与PC版百度地图的预测时间更为接近。整体而言，在待规划路线中包含拥堵路段的情景下，专网地图路线规划-参考路况的实现方案优于专网地图路线规划-未参考路况的实现方案。

表1  待规划路线包含拥堵路段情况下不同路线规划策略结果数据对比

2)待规划路线中不包含拥堵路段

在待规划路线不包含拥堵路段的情况下，三者路线策略相同，距离数据相同，时间数据分别为5分钟、7分钟、8分钟，DuGIS-参考路况的时间数据仍然与主站地图的路线规划结果更为接近。

表2 待规划路线不包含拥堵路段情况下不同路线规划策略结果数据对比

3)待规划路线较长

通过表3数据对比可知，在路线策略方面，专网地图路线规划-参考路况与PC版百度地图相同，均采取路网最短距离的策略，而专网地图路线规划-未参考路况采用的是偏向高速策略；从距离维度看，专网地图路线规划-参考路况与PC版百度地图结果相同；在时间数据上，专网地图路线规划-参考路况与PC版百度地图的预测时间更为接近。整体而言，在待规划路径较长的情景下，专网地图路线规划-参考路况的实现方案优于专网地图路线规划-未参考路况的实现方案。

表3  待规划路线较长情况下不同路线规划策略结果数据对比

根据以上实验数据可知，在大多数的场景下，百度地图专网实时路线规划引擎的路线规划结果，能够更好地贴近实际状况，达到较好的路线规划效果。此外，不可否认的是，专网实时路线规划引擎尚存在需要迭代升级的空间，分析其原因，可能是现有技术方案暂时未考虑部分影响路线规划的因素，比如像交通事故等实时道路事件等，但相比传统的离线路线规划，其效果已经得到显著的提升。

在专网环境下实现和互联网环境相媲美的GIS开发和应用体验，一直是行业难点，在数据、产品、技术等方面都存在诸多挑战。 百度专网地图(DuGIS)实时路线规划引擎的升级推出，进一步实现了在路线规划功能点上互联网和专网用户体验的拉平和对齐，使得政企客户可以在专网环境下更好地实现人员和车辆的实时调度、业务路线的科学规划等目标。 未来，百度地图将持续推进百度专网地图(DuGIS)的升级迭代，更好地赋能政企客户专网应用开发。

更多详情，可访问百度专网地图官方网站：https://dugis.baidu.com/。

商务合作，可点击左下方

  百度专网地图——新一代GIS全新发布,“图”画产业互联网新未来  产品进化论|百度专网地图路况服务-“路况自定义配置功能”全新发布  技术派 | 百度专网地图实时路况渲染服务解析