// <summary>
// Метод создаем маршруты на день основываясь на данных всесенных в поля <c>Routes</c>, <c>Orders</c>,
// <c>Drivers</c> и <c>Forwarders</c>.
// </summary>
public void CreateRoutes(TimeSpan drvStartTime, TimeSpan drvEndTime)
{
WarningMessages.Clear();
ProposedRoutes.Clear(); //Очищаем сразу, так как можем выйти из метода ранее.
logger.Info("Подготавливаем заказы...");
PerformanceHelper.StartMeasurement($"Строим оптимальные маршруты");
// Создаем список поездок всех водителей. Тут перебираем всех водителей с машинами
// и создаем поездки для них, в зависимости от выбранного режима работы.
var trips = Drivers.Where(x => x.Car != null)
.OrderBy(x => x.PriorityAtDay)
.SelectMany(drv => drv.DaySchedule != null
? drv.DaySchedule.Shifts.Where(s => s.StartTime >= drvStartTime && s.StartTime < drvEndTime)
.Select(shift => new PossibleTrip(drv, shift))
: new[] { new PossibleTrip(drv, null) }
)
.ToList();
// Стыкуем уже созданные маршрутные листы с возможными поездками, на основании водителя и смены.
// Если уже созданный маршрут не найден в поездках, то создаем поездку для него.
foreach (var existRoute in Routes)
{
var trip = trips.FirstOrDefault(x => x.Driver == existRoute.Driver && x.Shift == existRoute.Shift);
if (trip != null)
{
trip.OldRoute = existRoute;
}
else
{
trips.Add(new PossibleTrip(existRoute));
}
//Проверяем все ли заказы из МЛ присутствуют в списке заказов. Если их нет. Добавляем.
foreach (var address in existRoute.Addresses)
{
if (Orders.All(x => x.Id != address.Order.Id))
{
Orders.Add(address.Order);
}
}
}
var possibleRoutes = trips.ToArray();
if (!possibleRoutes.Any())
{
AddWarning("Для построения маршрутов, нет водителей.");
return;
}
TestCars(possibleRoutes);
var areas = UoW.GetAll <District>().Where(x => x.DistrictsSet.Status == DistrictsSetStatus.Active).ToList();
List <District> unusedDistricts = new List <District>();
List <CalculatedOrder> calculatedOrders = new List <CalculatedOrder>();
// Перебираем все заказы, исключаем те которые без координат, определяем для каждого заказа район
// на основании координат. И создавая экземпляр <c>CalculatedOrder</c>, происходит подсчет сумарной
// информации о заказе. Всего бутылей, вес и прочее.
foreach (var order in Orders)
{
if (order.DeliveryPoint.Longitude == null || order.DeliveryPoint.Latitude == null)
{
continue;
}
var point = new Point((double)order.DeliveryPoint.Latitude.Value, (double)order.DeliveryPoint.Longitude.Value);
var area = areas.Find(x => x.DistrictBorder.Contains(point));
if (area != null)
{
var oldRoute = Routes.FirstOrDefault(r => r.Addresses.Any(a => a.Order.Id == order.Id));
if (oldRoute != null)
{
calculatedOrders.Add(new CalculatedOrder(order, area, false, oldRoute));
}
else if (possibleRoutes.SelectMany(x => x.Districts).Any(x => x.District.Id == area.Id))
{
var cOrder = new CalculatedOrder(order, area);
//if(possibleRoutes.Any(r => r.GeographicGroup.Id == cOrder.ShippingBase.Id))//убрать, если в автоформировании должны учавствовать заказы из всех частей города вне зависимости от того какие части города выбраны в диалоге
calculatedOrders.Add(cOrder);
}
else if (!unusedDistricts.Contains(area))
{
unusedDistricts.Add(area);
}
}
}
Nodes = calculatedOrders.ToArray();
if (unusedDistricts.Any())
{
AddWarning("Районы без водителей: {0}", string.Join(", ", unusedDistricts.Select(x => x.DistrictName)));
}
// Создаем калькулятор расчета расстояний. Он сразу запрашивает уже имеющиеся расстояния из кеша
// и в фоновом режиме начинает считать недостающую матрицу.
distanceCalculator = new ExtDistanceCalculator(DistanceProvider.Osrm, Nodes.Select(x => x.Order.DeliveryPoint).ToArray(), StatisticsTxtAction);
logger.Info("Развозка по {0} районам.", calculatedOrders.Select(x => x.District).Distinct().Count());
PerformanceHelper.AddTimePoint(logger, $"Подготовка заказов");
// Пред запуском оптимизации мы должны создать модель и внести в нее все необходимые данные.
logger.Info("Создаем модель...");
RoutingModel routing = new RoutingModel(Nodes.Length + 1, possibleRoutes.Length, 0);
// Создаем измерение со временем на маршруте.
// <c>horizon</c> - ограничивает максимально допустимое значение диапазона, чтобы не уйти за границы суток;
// <c>maxWaitTime</c> - Максимальное время ожидания водителя. То есть водитель закончил разгрузку следующий
// адрес в маршруте у него не должен быть позже чем на 4 часа ожидания.
int horizon = 24 * 3600;
int maxWaitTime = 4 * 3600;
var timeEvaluators = possibleRoutes.Select(x => new CallbackTime(Nodes, x, distanceCalculator)).ToArray();
routing.AddDimensionWithVehicleTransits(timeEvaluators, maxWaitTime, horizon, false, "Time");
var time_dimension = routing.GetDimensionOrDie("Time");
// Ниже заполняем все измерения для учета бутылей, веса, адресов, объема.
var bottlesCapacity = possibleRoutes.Select(x => (long)x.Car.MaxBottles).ToArray();
routing.AddDimensionWithVehicleCapacity(new CallbackBottles(Nodes), 0, bottlesCapacity, true, "Bottles");
var weightCapacity = possibleRoutes.Select(x => (long)x.Car.MaxWeight).ToArray();
routing.AddDimensionWithVehicleCapacity(new CallbackWeight(Nodes), 0, weightCapacity, true, "Weight");
var volumeCapacity = possibleRoutes.Select(x => (long)(x.Car.MaxVolume * 1000)).ToArray();
routing.AddDimensionWithVehicleCapacity(new CallbackVolume(Nodes), 0, volumeCapacity, true, "Volume");
var addressCapacity = possibleRoutes.Select(x => (long)(x.Driver.MaxRouteAddresses)).ToArray();
routing.AddDimensionWithVehicleCapacity(new CallbackAddressCount(Nodes.Length), 0, addressCapacity, true, "AddressCount");
var bottlesDimension = routing.GetDimensionOrDie("Bottles");
var addressDimension = routing.GetDimensionOrDie("AddressCount");
for (int ix = 0; ix < possibleRoutes.Length; ix++)
{
// Устанавливаем функцию получения стоимости маршрута.
routing.SetArcCostEvaluatorOfVehicle(new CallbackDistanceDistrict(Nodes, possibleRoutes[ix], distanceCalculator), ix);
// Добавляем фиксированный штраф за принадлежность водителя.
if (possibleRoutes[ix].Driver.DriverType.HasValue)
{
routing.SetFixedCostOfVehicle(((int)possibleRoutes[ix].Driver.DriverType) * DriverPriorityPenalty, ix);
}
else
{
routing.SetFixedCostOfVehicle(DriverPriorityPenalty * 3, ix);
}
var cumulTimeOnEnd = routing.CumulVar(routing.End(ix), "Time");
var cumulTimeOnBegin = routing.CumulVar(routing.Start(ix), "Time");
// Устанавливаем минимальные(мягкие) границы для измерений. При значениях меньше минимальных, маршрут все таки принимается,
// но вносятся некоторые штрафные очки на последнюю точку маршрута.
//bottlesDimension.SetEndCumulVarSoftLowerBound(ix, possibleRoutes[ix].Car.MinBottles, MinBottlesInRoutePenalty);
//addressDimension.SetEndCumulVarSoftLowerBound(ix, possibleRoutes[ix].Driver.MinRouteAddresses, MinAddressesInRoutePenalty);
// Устанавливаем диапазон времени для движения по маршруту в зависимости от выбраной смены,
// день, вечер и с учетом досрочного завершения водителем работы.
if (possibleRoutes[ix].Shift != null)
{
var shift = possibleRoutes[ix].Shift;
var endTime = possibleRoutes[ix].EarlyEnd.HasValue
? Math.Min(shift.EndTime.TotalSeconds, possibleRoutes[ix].EarlyEnd.Value.TotalSeconds)
: shift.EndTime.TotalSeconds;
cumulTimeOnEnd.SetMax((long)endTime);
cumulTimeOnBegin.SetMin((long)shift.StartTime.TotalSeconds);
}
else if (possibleRoutes[ix].EarlyEnd.HasValue) //Устанавливаем время окончания рабочего дня у водителя.
{
cumulTimeOnEnd.SetMax((long)possibleRoutes[ix].EarlyEnd.Value.TotalSeconds);
}
}
for (int ix = 0; ix < Nodes.Length; ix++)
{
// Проставляем на каждый адрес окно времени приезда.
var startWindow = Nodes[ix].Order.DeliverySchedule.From.TotalSeconds;
var endWindow = Nodes[ix].Order.DeliverySchedule.To.TotalSeconds - Nodes[ix].Order.CalculateTimeOnPoint(false); //FIXME Внимание здесь задаем время без экспедитора и без учета скорости водителя. Это не правильно, но другого варианта я придумать не смог.
if (endWindow < startWindow)
{
AddWarning("Время разгрузки на {2}, не помещается в диапазон времени доставки. {0}-{1}", Nodes[ix].Order.DeliverySchedule.From, Nodes[ix].Order.DeliverySchedule.To, Nodes[ix].Order.DeliveryPoint.ShortAddress);
endWindow = startWindow;
}
time_dimension.CumulVar(ix + 1).SetRange((long)startWindow, (long)endWindow);
// Добавляем абсолютно все заказы в дизюкцию. Если бы заказы небыли вдобавлены в отдельные дизьюкции
// то при не возможность доставить хоть один заказ. Все решение бы считаль не верным. Добавление каждого заказа
// в отдельную дизьюкцию, позволяет механизму не вести какой то и заказов, и все таки формировать решение с недовезенными
// заказами. Дизьюкция работает так. Он говорит, если хотя бы один заказ в этой группе(дизьюкции) доставлен,
// то все хорошо, иначе штраф. Так как у нас в кадой дизьюкции по одному заказу. Мы получаем опциональную доставку каждого заказа.
routing.AddDisjunction(new int[] { ix + 1 }, MaxDistanceAddressPenalty);
}
logger.Debug("Nodes.Length = {0}", Nodes.Length);
logger.Debug("routing.Nodes() = {0}", routing.Nodes());
logger.Debug("GetNumberOfDisjunctions = {0}", routing.GetNumberOfDisjunctions());
RoutingSearchParameters search_parameters = RoutingModel.DefaultSearchParameters();
// Setting first solution heuristic (cheapest addition).
// Указывается стратегия первоначального заполнения. Опытным путем было вычислено, что именно при
// стратегиях вставки маршруты получаются с набором точек более близких к друг другу. То есть в большей
// степени облачком. Что воспринималось человеком как более отпимальное. В отличии от большенства других
// стратегий в которых маршруты, формируюся скорее по лентами ведущими через все обезжаемые раоны. То есть водители
// чаще имели пересечения маршутов.
search_parameters.FirstSolutionStrategy = FirstSolutionStrategy.Types.Value.ParallelCheapestInsertion;
search_parameters.TimeLimitMs = MaxTimeSeconds * 1000;
// Отключаем внутреннего кеширования расчитанных значений. Опытным путем было проверено, что включение этого значения.
// Значительно(на несколько секунд) увеличивает время закрытия модели и сокращает иногда не значительно время расчета оптимизаций.
// И в принцепе становится целесообразно только на количествах заказов 300-400. При количестве заказов менее 200
// влючение отпечатков значений. Не уменьшало, а увеличивало общее время расчета. А при большом количестве заказов
// время расчета уменьшалось не значительно.
//search_parameters.FingerprintArcCostEvaluators = false;
search_parameters.FingerprintArcCostEvaluators = true;
//search_parameters.OptimizationStep = 100;
var solver = routing.solver();
PerformanceHelper.AddTimePoint(logger, $"Настроили оптимизацию");
logger.Info("Закрываем модель...");
if (
WarningMessages.Any() && !interactiveService.Question(
string.Join("\n", WarningMessages.Select(x => "⚠ " + x)),
"При построении транспортной модели обнаружены следующие проблемы:\n{0}\nПродолжить?"
)
)
{
distanceCalculator.Canceled = true;
distanceCalculator.Dispose();
return;
}
logger.Info("Рассчет расстояний между точками...");
routing.CloseModelWithParameters(search_parameters);
#if DEBUG
PrintMatrixCount(distanceCalculator.matrixcount);
#endif
//Записывем возможно не схраненый кеш в базу.
distanceCalculator.FlushCache();
//Попытка хоть как то ослеживать что происходит в момент построения. Возможно не очень правильная.
//Пришлось создавать 2 монитора.
var lastSolution = solver.MakeLastSolutionCollector();
lastSolution.AddObjective(routing.CostVar());
routing.AddSearchMonitor(lastSolution);
routing.AddSearchMonitor(new CallbackMonitor(solver, StatisticsTxtAction, lastSolution));
PerformanceHelper.AddTimePoint(logger, $"Закрыли модель");
logger.Info("Поиск решения...");
Assignment solution = routing.SolveWithParameters(search_parameters);
PerformanceHelper.AddTimePoint(logger, $"Получили решение.");
logger.Info("Готово. Заполняем.");
#if DEBUG
PrintMatrixCount(distanceCalculator.matrixcount);
#endif
Console.WriteLine("Status = {0}", routing.Status());
if (solution != null)
{
// Solution cost.
Console.WriteLine("Cost = {0}", solution.ObjectiveValue());
time_dimension = routing.GetDimensionOrDie("Time");
//Читаем полученные маршруты.
for (int route_number = 0; route_number < routing.Vehicles(); route_number++)
{
var route = new ProposedRoute(possibleRoutes[route_number]);
long first_node = routing.Start(route_number);
long second_node = solution.Value(routing.NextVar(first_node)); // Пропускаем первый узел, так как это наша база.
route.RouteCost = routing.GetCost(first_node, second_node, route_number);
while (!routing.IsEnd(second_node))
{
var time_var = time_dimension.CumulVar(second_node);
var rPoint = new ProposedRoutePoint(
TimeSpan.FromSeconds(solution.Min(time_var)),
TimeSpan.FromSeconds(solution.Max(time_var)),
Nodes[second_node - 1].Order
);
rPoint.DebugMaxMin = string.Format("\n({0},{1})[{3}-{4}]-{2} Cost:{5}",
new DateTime().AddSeconds(solution.Min(time_var)).ToShortTimeString(),
new DateTime().AddSeconds(solution.Max(time_var)).ToShortTimeString(),
second_node,
rPoint.Order.DeliverySchedule.From.ToString("hh\\:mm"),
rPoint.Order.DeliverySchedule.To.ToString("hh\\:mm"),
routing.GetCost(first_node, second_node, route_number)
);
route.Orders.Add(rPoint);
first_node = second_node;
second_node = solution.Value(routing.NextVar(first_node));
route.RouteCost += routing.GetCost(first_node, second_node, route_number);
}
if (route.Orders.Count > 0)
{
ProposedRoutes.Add(route);
logger.Debug("Маршрут {0}: {1}",
route.Trip.Driver.ShortName,
string.Join(" -> ", route.Orders.Select(x => x.DebugMaxMin))
);
}
else
{
logger.Debug("Маршрут {0}: пустой", route.Trip.Driver.ShortName);
}
}
}
#if DEBUG
logger.Debug("SGoToBase:{0}", string.Join(", ", CallbackDistanceDistrict.SGoToBase.Select(x => $"{x.Key.Driver.ShortName}={x.Value}")));
logger.Debug("SFromExistPenality:{0}", string.Join(", ", CallbackDistanceDistrict.SFromExistPenality.Select(x => $"{x.Key.Driver.ShortName}={x.Value}")));
logger.Debug("SUnlikeDistrictPenality:{0}", string.Join(", ", CallbackDistanceDistrict.SUnlikeDistrictPenality.Select(x => $"{x.Key.Driver.ShortName}={x.Value}")));
logger.Debug("SLargusPenality:{0}", string.Join(", ", CallbackDistanceDistrict.SLargusPenality.Select(x => $"{x.Key.Driver.ShortName}={x.Value}")));
#endif
if (ProposedRoutes.Count > 0)
{
logger.Info($"Предложено {ProposedRoutes.Count} маршрутов.");
}
PerformanceHelper.Main.PrintAllPoints(logger);
if (distanceCalculator.ErrorWays.Any())
{
logger.Debug("Ошибок получения расстояний {0}", distanceCalculator.ErrorWays.Count);
var uniqueFrom = distanceCalculator.ErrorWays.Select(x => x.FromHash).Distinct().ToList();
var uniqueTo = distanceCalculator.ErrorWays.Select(x => x.ToHash).Distinct().ToList();
logger.Debug("Уникальных точек: отправки = {0}, прибытия = {1}", uniqueFrom.Count, uniqueTo.Count);
logger.Debug("Проблемные точки отправки:\n{0}",
string.Join("; ", distanceCalculator.ErrorWays
.GroupBy(x => x.FromHash)
.Where(x => x.Count() > (uniqueTo.Count / 2))
.Select(x => CachedDistance.GetText(x.Key)))
);
logger.Debug("Проблемные точки прибытия:\n{0}",
string.Join("; ", distanceCalculator.ErrorWays
.GroupBy(x => x.ToHash)
.Where(x => x.Count() > (uniqueFrom.Count / 2))
.Select(x => CachedDistance.GetText(x.Key)))
);
}
}