Routovací algoritmus pro plánování dopravy v Brně

Abstract

Cílem této práce bylo navrhnout a implementovat routovací s využitím historických dopravních dat pro zlepšené plánování tras pro Brno s geograficky přizpůsobitelnou architekturou. Systém integruje OpenStreetMap pro data o silniční síti a historické dopravní záznamy z Waze pro zlepšení výpočtu doby trasy na základě uživatelem zvolených minulých časových úseků. Mezi klíčové komponenty patří konstrukce grafu a vyhledávací algoritmus A* optimalizovaný pomocí heuristiky A* s orientačními body (ALT). Vyvinutý routovací algoritmus, postavený na backendu FastAPI, byl vyhodnocen prostřednictvím výkonnostního testování s cílem posoudit efektivitu a škálovatelnost. Výsledky prokázaly schopnost systému vyhledávat geograficky přesné trasy s ohledem na historický provoz, což umožňuje routování s ohledem na dopravní situaci s potenciálem rozšíření do dalších oblastí.

The objective of this thesis was to design and implement a routing algorithm that utilizes historical traffic data for enhanced route planning for Brno with a geographically adaptable architecture. The system integrates OpenStreetMap for road network data and historical Waze traffic records to adjust route costs based on user-selected past timeframes. Key components include graph construction, and the A* search algorithm optimized with the A* with Landmarks (ALT) heuristic. The developed routing engine, exposed via a FastAPI backend, was evaluated through performance testing to assess efficiency and scalability. The results demonstrate the engine’s capability to generate geographically accurate routes considering historical traffic, allowing traffic-aware routing with potential for expansion to other urban areas.