Aplikacja pozwala użytkownikom porównywać wyniki rozwiązania problemu VRP (Vehicle Routing Problem), pochodzące z różnych źródeł. Użytkownik za pomocą interfejsu użytkownika tworzy instancje problemu wprowadzając potrzebne dane, dane te są przesyłane do backendu za pomocą mechanizmu WebSocket. Na backendzie problem jest zapisywany w bazie danych i rozsyłany za pomocą protokołu HTTP do poszczególych workerów, które odsyłają rozwiązanie. Rozwiązanie jest zapisywane w bazie danych a następnie odysłane i wyświetlane użytkownikowi.
Aby dodać nowy punkt na mapie, użytkownik najpierw klika przycisk dodawania punktów (niebieskie kółko z plusikiem), zmieniając jego stan na „włączony”. Gdy przycisk ten jest aktywny, każde kliknięcie na mapie spowoduje dodanie nowego punktu, będącego częścią wyznaczanych tras
Użytkownik może wybrać jeden z dodanych punktów na dwa sposoby. Pierwszym z nich jest kliknięcie na znacznik punktu na mapie, gdy przycisk dodawania nowych punktów jest w stanie „wyłączonym”. Drugim sposobem jest kliknięcie na selektor punktu w liście wszystkich punktów.Wybranie punktu powoduje zmianę koloru znacznika danego punktu na mapie, podświetlenie opisu punktu na liście wszystkich punktów oraz aktywowanie formularza edycji punktu.
Gdy użytkownik wybierze jeden z punktów (prze mapę lub listę punktów), odblokowuje się przed nim możliwość edycji danych tego punktu przez formularz edycji. Zmiany wprowadzone w parametrach punktu użytkownik musi potwierdzić kliknięciem przycisku „edycji”. Użytkownik ma też możliwość usunięcia danego punktu przez kliknięcie przycisku „usunięcia”
Aby wyznaczyć trasy przejazdów, użytkownik musi wprowadzić co najmniej jeden punkt przesyłki oraz bazę dostaw. Gdy warunki te są spełnione, przycisk wyznaczania trasy zostaje aktywowany i użytkownik może go kliknąć. Kliknięcie tego guzika odblokuje sekcjępodsumowania, gdzie użytkownik będzie mógł przejrzeć porównanie różnych algorytmów wyznaczania tras dla danego zbioru punktów.
Użytkownik ma możliwość, by zaznaczyć w tabeli podsumowania, które trasy (trasy z których algorytmów), mają być wyświetlone na mapie. By to zrobić, musi kliknąć w pole wyboru w odpowiedniej kolumnie (ostatnia kolumna tabeli „wyświetlanie”). Jeśli pole jest zaznaczone, trasa zostanie przedstawiona na mapie, jeśli nie, trasa z danego algorytmu wyświetlona nie będzie.
Aby użytkownik mógł się zalogować, musi się najpierw zarejestrować na witrynie. Jeśli jest zarejestrowany, to by się zalogować, wystarczy, by przeszedł do strony logowania i podał tam swój login oraz hasło.
W celu rejestracji, użytkownik musi przejść do strony rejestracji. Wypełnia tam krótki formularz (adres mailowy, nazwa użytkownika, hasło, potwierdzenie hasła, lokalizacja) oraz klika przycisk „zarejestruj”.
Aby użytkownik mógł przejrzeć historię swoich wyszukiwać musi się wpierw zalogować. Zalogowany użytkownik ma możliwość przejścia do zakładki „historia”, gdzie znajdują się wypisane wcześniejsze wyszukiwania (zawierają datę i krótkie podsumowanie, jak liczba punktów na mapie, lokalizacja bazy).
Zalogowany użytkownik mamożliwość przywrócenia wcześniejszego wyszukiwania. Gdy znajduje się w zakładce „historia”, może kliknąć przycisk „Przywróć” we wskazanym wpisie z historii. Spowoduje to przeniesienie do strony głównej i wypełnienie mapy trasowania danymi ze wskazanego zapytania.
W celu obejrzenia podsumowania użytkowników korzystających z portalu, administrator musi się wpierw zalogować, by zweryfikować jego uprawnienia. Po wykonaniu tej czynności, administrator może przejść na stronę panelu administratora, w której ma możliwość przejrzeć dane lokalizacji użyć witryny. Dane te przedstawione są zarówno w formie tabelarycznej, jak i zaznaczone są na mapie. W zależności od stopnia przybliżenia mapy, dane logować przeliczane są dla różnej ziarnistości. Dla przykładu, gdy przybliżenie mapy wskazuje całą mapę, widać liczbę logować z różnych kontynentów.
Dane użytkowników są zapisywane w bazie danych (Postgres).
Dla każdej implementacji rozwiązania problemu VRP jest oddzielny worker, który czeka na request ze strony serwera, a następnie rozwiązuje problem na podstawie otrzymanych danych. Backend czeka na odpowiedzi od workerów i asynchronicznie wysyła do klienta rozwiązania za pomocą WebSocket.
API przyjmujące dane od klientów i komunikujące się z workerami za pomocą protokołu HTTP i uaktualniające dane użytkowników w bazie. Zbierane są dane o lokalizacji użytkowników.
Aplikacja SPA (Single Page Application) zbudowana za pomocą React Framework. Połączenie z serwerem głównym realizowane jest za pomocą WebSocket, instancje problemu są wysyłane w formacie JSON.
Aplikacja webowa ASP.NET Core 3.1 komunikująca się z aplikacją frontendową za pomocą mechanizmu WebSocket. Aplikacja wysyła żądania rozwiązania problemu do poszczególych workerów za pomocą protokołu HTTP, przy pomocy klasy "WorkerService". Aplikacja łączy się z bazą danych Postgres przy pomocy framework'a Entity Framework. Kontekst danych znajduje się w klasie "WebApiContext".
Klasa WorkerService wysyła na endpoint danego workera request protokułu HTTP zawierający instancję problemu do rozwiązania i oczekuje odpowiedzi w formacie JSON. Aby dodać nową instancję workera, którą aplikacja może obsługiwać należy wprowadzić jej dane do bazy danych tak aby serwer miał dostęp do endpoitu oraz skonfigurować workera tak żeby mógł przyjmować requesty z danymi od serwera niezależnie od implementacji.
Model danych wysyłany do workera:
{
"Id" : [int],
"VehicleCount" : [int],
"Points" : [MultiPoint],
"Base" : [Point]
}
Model danych zwracany przez workera:
{
"Id" : [int],
"Routes" : [MultiLineString],
"ComputationTime" : [double],
"CombinedLength" : [double],
"LongestRouteLongth" : [double],
"LongestRouteTime" : [double],
"NumberOfRoutes" : [int],
"WorkerId" : [int],
"Worker" : [Worker],
"CaseId" : [int]
}
Dane są składowane w bazie danych Postgres z rozszerzeniem Postgis umożliwiającym zapisywanie danych geograficznych. Baza danych składa się z następujących tabel:
- ApplicationUser - użytkownicy aplikacji
- Cases - zawierającą problemy VRP wprowadzone przez użytkowników
- Results - zawierającej wyniki określonych problemów
- Workers - zawierającej znane instancje workerów rozwiązujących problem VPR
Instalacja oprogramowania składa się z dwóch części – instalacji aplikacji webowej oraz aplikacji bazodanowej.
- Rozpakowujemy archiwum z plikami do wybranego katalogu
- Uruchamiany wiersz poleceń i przechodzimy do wybranego wcześniej katalogu
- Wpisujemy w wierszu poleceń poniższy kod i uruchamiany klikając „Enter” serve build
- Aplikacja webowa gotowa jest do użycia pod adresem wskazanym w wierszu poleceń
Do instalacji aplikacji webowej wymagane są:
Pozostałe pakiety dostarczane są wraz z aplikacją.
Do instalacji wymagany jest framework ASP.NET Core 3.1
Należy mieć dostęp do instancji serwera Postgres z rozszerzeniem PostGIS i w pliku
appsettings.json dodać odpowiedni klucz dostępu (ustawić connection string). Następnie należy
uruchomić polecenie:
dotnet ef database updateUruchomienie aplikacji serwerowej wykonuje się za pomocą polecenia:
dotnet runPowyższe polecenia należy wykonać w folderze zawierającym pliki wykonalne aplikacji.
-
Zainstalować dockera.
-
Zainstalować OSM Backend: (Help: https://hub.docker.com/r/osrm/osrm-backend/)
wget http://download.geofabrik.de/europe/poland/mazowieckie-latest.osm.pbf
docker run -t -v "${PWD}:/data" osrm/osrm-backend osrm-extract -p /opt/car.lua /data/mazowieckie-latest.osm.pbf
docker run -t -v "${PWD}:/data" osrm/osrm-backend osrm-partition /data/mazowieckie-latest.osrm
docker run -t -v "${PWD}:/data" osrm/osrm-backend osrm-customize /data/mazowieckie-latest.osrm
docker run -t -i -p 5010:5000 -v "${PWD}:/data" osrm/osrm-backend osrm-routed /data/mazowieckie-latest.osrm-
Zainstalować pyenv (instalacja i konfiguracja .bashrc) https://realpython.com/intro-to-pyenv/
-
Zainstalować Pythona 3.7.6:
pyenv install 3.7.6-
W katalogu z workerem zmienić ewentualnie parametry w
settings.json. -
W katalogu z workerem wykonać:
pyenv virtualenv 3.7.6 <nazwa_srodowiska>
pyenv local <nazwa_srodowiska>
pip install -r requirements.txt
python worker.py-
Użytkownik korzystający z aplikacji po raz pierwszy zakłada konto korzystając z zakładki "Register", następnie może zalogować się do aplikacji za pomocą zakładki "Login". Zalogowany użytkownik może wyświetlać historię wprowadzonych przez siebie problemów i ich rozwiązań.
-
Aby stworzyć instancję problemu należy nanieść na mapie punkty będące przystankami w problemie VRP. Punkty dodawane są poprzez kliknięcie na mapę, dodane punkty wyświetlane są na mapie w postaci znaczników w kolorze niebieskim i w postaci listy po prawej stronie panelu użytkownika. Z poziomu listy możliwa jest edycja lub usunięcie wybranego punktu.
-
Za pomocą przycisku "Select depo" użytkownik może wybrać bazę w problemie VRP. Po kliknięciu na mapę baza wyświetlana jest w postaci białego znacznika.
-
Wysłanie kompletnego problemu realizowane jest przez wciśnięcie przycisku "Send". Rozwiązania problemu wyświetlane są poniżej mapy.
Implementacja workerów w języku python ułatwiła nam pracę ze względu na to, że nie jest to język silnie typowany. Programowanie współbieżne przysporzyło nam dużo problemów.