Taponjou Kenfack Carlos Gael

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Master2 IASIG Douala 2014-2015 – par Taponjou Kenfack Carlos Gael
Université de Douala
Master 2 Géomatique
« Informatique Appliquée aux Systèmes
d’Information Géographique » (IASIG)
Rapport de Projet Personnel de Géomatique
Implémentation des fonctionnalités de routage dans un réseau routier en se
basant sur la bibliothèque Opensource "pgRouting" qui est une extension de la
base de données spatiale "Postgis/postgreSQL"
Présenté par :
Taponjou Kenfack Carlos Gael
Année académique 2014-2015

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Master2 IASIG Douala 2014-2015 – par Taponjou Kenfack Carlos Gael
Résumé
Les problèmes liés au déplacement dans un réseau routier est une
problématique de plus en plus ancrer dans des recherches scientifiques ces
dernières années. Notamment dans les possibilités de déplacement des véhicules
que celui du déplacement des piétons. Ce rapport présente des implémentations
des algorithmes de routages dans des réseaux routiers en se basant sur la
bibliothèque pgRouting.
Les algorithmes de Dijksta, A-Etoile et Shooting-Star sont donc dans ce domaine
largement utilisé pour la détermination des itinéraires de coût minimal dans des
réseaux routiers de plus en complexe pour leurs souplesses et analyses dans le
traitement des données. Toutefois, ces algorithmes ont des particularités en ce
qui concerne le traitement des données, la création des topologies de réseaux et le
choix des variables.
Les données routières traitées dans cette thématique sont généralement issues
des bases de données propriétaires ou des services cartographiques en ligne tel
que OpenStreetMap, GoogleMap et bien d’autre.
Abstract
Problems related to the movement in a road network is an issue increasingly
anchored in scientific research in recent years. Especially in cars traveling
opportunities than the pedestrian movement. This report provides
implementations of routing algorithms in road networks based on pgRouting
library.
Algorithms Dijksta, A-Star and Shooting Star are widely used in this area to
determine the minimum cost routes in road networks of more complex for their
suppleness and analysis in the data processing. However, these algorithms have
features regarding the processing of data, creation of network topologies and the
selection of variables.
Road data processed in this theme are usually derived from proprietary
databases or online map services such as OpenStreetMap, GoogleMap and many
other.

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Sommaire
Introduction………………………………………………………………………………. 4
1- PRESENTATION DE POSTGIS/POSTGRESQL………………………………... 5
1.1- Postgis…………………………………………………………………………... 5
1.2- PostgreSQL……………………………………………………………………….. 5
1.3- Installation de PostgreSQL et Postgis………………………………………... 5
2- PRESENTATION DE pgRouting…………………………………………………….. 5
2.1- Librairie pgRouting……………………………………………………………… 5
2.2- Installation de pgRouting……………………………………………………….. 5
3- FONCTIONNALITES DE ROUTAGES SUR UN RESEAU
ROUTIER…………………………………………………………………………………. 6
3.1- Présentation…………………………………………………………………....... 6
3.2- Problématique du plus court chemin dans un réseau routier…………..... 7
3.3- Principe de l’algorithme du plus court chemin dans le cas
général…………………………………………………………………………………….. 7
3.4- Implémentation de quelques algorithmes de routage……………………. 7
3.4.1- Algorithme de Dijkstra…………………………………………………… 7
3.4.1.1- Prérequis de cet algorithme .……………………………………. 7
3.4.1.2- Fonction avec paramètres………………………………………… 8
3.4.2- Algorithme A-Etoile……………………………………………………… 8
3.4.2.1- Prérequis de cet algorithme...……………………………………. 8
3.4.2.2- Fonction avec paramètres………………………………………… 9
3.4.3- Shooting-Star………………………………………………………………… 9
3.4.3.1- Prérequis de cet algorithme .……………………………………... 9
3.4.3.2- Fonction avec paramètres………………………………………. 10
3.5- requêtes de routage…………………………………………………………….. 10
3.5.1- Coûts pondérés……………………………………………………………… 10
3.5.2- Restriction d’accès…………………………………………………………… 11
4- Application dans un réseau routier……………………………………………….. 11
4.1- Exemple de réseau routier……………………………………………………... 11
4.2- Fonctionnalité shortest_path_astar()………………………………………… 11
CONCLUSION…………………………………………………………………………… 16
BIBLIOGRAPHIE……………………………………………………………………….. 17

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Introduction
Les progrès scientifiques ont bouleversés depuis quelques décennies la manière
d’appréhender le déplacement des Hommes dans un réseau routier. Notamment
dans le domaine de l’informatique, les applications qui ont été développées
proposent des calculs des itinéraires de déplacements optimaux, et la gestion du
trafic routier dans des réseaux de plus en plus complexe des grandes métropoles.
Ces applications proposent des possibilités de déplacement d’un point à l’autre
dans un réseau en utilisant des données issues du grand projet de
développement tel que : OpenStreetMap, googleMap et bien d’autres.
C’est ainsi que, dans le cadre de notre formation il m’a été proposé d’implémenté
des fonctionnalités de routage dans un réseau routier en se basant sur la
bibliothèque pgRouting, qui est une extension de la base de données
Postgis/PostgreSQL.
Dans la suite de cet ouvrage, nous présenterons d’un premier temps la base de
données Postgis/postgreSQL et la librairie pgRouting, ensuite nous montrerons
comment importé les données d’un réseau routier et nous allons appliquer nos
algorithmes de routage sur ce réseau pour optimiser le trajet d’un point à l’autre.

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1-PRESENTATION DE Postgis/PostgreSQL
1.1-Postgis
Postgis est une extension de la base de données PostreSQl. Elle ajoute à
postgreSQL une cartouche spatiale permettant de traiter les données
géographiques.
1.2-PostgreSQL
Disponible sous licence BSD (Berkeley Software Distribution License)
PostgreSQL est un SGBDR (Système de Gestion de Base de Données
Relationnelle) très populaire, libre et très performant. Ce Système dont de
nombreuses entreprises professionnelles l’utilisent, permet le stockage et la
gestion des grandes quantités d’informations.
1.3-Installation de PostgiSQL/pgRouting
L’installation de PostgreSQL sous Windows est une opération très simpliste.
Une fois PostgreSQL installé, nous pouvons intègres sa cartouche spatial Postgis,
ou téléchargé sa version exécutable à l’adresse http://www.postgis.org/download.
Pour cela rendons nous a l’adresse suivante pour télécharger l’application
spostgreSQL: http://www.postgresql.org/download/ et suivons les instructions
d’installation.
2-PRESENTATION DE pgRouting
2.1- Librairie pgRouting
pgRouting est une extension de PostGIS qui ajoute les fonctionnalités de
routage au couple PostGIS/PostgreSQL. pgRouting avant appelé pgDijkstra, est
un développement antérieur à pgDijkstra .Plus tard d’autres fonctionnalités se
sont ajoutées et la bibliothèque fut renommée.
Cette librairie contient désormais l’implémentation des algorithmes
suivants :
 Plus court chemin Dijkstra
 Plus court chemin A-Etoile
 Plus court chemin Shooting-Star
 Problème du voyageur de commerce (TSP)
 Distance de pilotage (Isolines)
2.2- Installation de pgRouting
L’installation de pgRouting sur Windows est extrêmement simple du fait de la
disponibilité des fichiers compressés dans la plate-forme Winnie.
Téléchargeons le fichier compressé de pgRouting correspondant à notre système
d’exploitation depuis winnie.postgis.net - /download/windows/pg93/buildbot/.