Erste Anfrage zur Routenoptimierung stellen… mit Hunden

In diesem Dokument erfahren Sie, wie Sie Ihre erste Anfrage an die Route Optimization API anhand eines realen Anwendungsfalls stellen.

Zur Vereinfachung werden in diesem Beispiel HTTP und JSON verwendet, um die REST API zu demonstrieren. Für Ihre Produktionsumgebung wird jedoch generell die Verwendung von gRPC empfohlen, da es Leistungsvorteile bietet. Für gRPC ist jedoch eine Installation erforderlich. Weitere Informationen finden Sie unter Route Optimization API-Clientbibliotheken.

Szenario

Sie betreiben in San Francisco eine Hundetagesstätte, die von 7:00 bis 19:00 Uhr geöffnet ist. Heute Morgen möchten Sie drei Hunde von verschiedenen Orten in der Stadt abholen und in Ihre Tagesstätte bringen.

Der Berner Sennenhund und der Chihuahua sind Stammkunden, die ihre Termine letzte Woche gebucht haben. Der Deutsche Schäferhund ist eine neue, kurzfristige Anfrage. Sie möchten den Schäferhund nach Möglichkeit unterbringen, aber nicht auf Kosten Ihrer Stammkunden.

Sie haben einen Lieferwagen für den Auftrag und zahlen dem Fahrer 27 $ pro Stunde. Der Fahrer und der Transporter beginnen den Tag um 7:00 Uhr in Ihrer Kindertagesstätte und müssen bis Mittag von den morgendlichen Abholungen zurück sein, um eine Mittagspause einzulegen.

Heute ist der 13. Februar 2024. Alle Zeiten in diesem Szenario sind Ortszeit San Francisco, also Pacific Standard Time (UTC-8) im Februar. Der Treiber hat die folgenden Aufgaben:

• Hol den Berner Sennenhund in der Nähe des Coit Tower ab. Der Eigentümer hat ein enges Zeitfenster für die Abholung zwischen 8:00 Uhr und 8:20 Uhr angefordert.
• Hol den Chihuahua im South Sunset Playground Park ab. Der Eigentümer hat ein flexibleres Abholfenster zwischen 7:30 Uhr und 9:30 Uhr angeboten.
• Hol den Deutschen Schäferhund am Land's End ab. Der Eigentümer hat außerdem ein enges Zeitfenster für die Abholung zwischen 8:00 Uhr und 8:20 Uhr angegeben.
• Bringe die Hunde zur Tagesstätte im Mission Dolores Park. Die Kindertagesstätte verlangt, dass die Kinder zwischen 9:30 Uhr und 11:30 Uhr gebracht werden.

Das Ein- und Ausladen des Hundes dauert jeweils 5 Minuten.

Da Land's End weit vom Coit Tower entfernt ist und sich die Abholzeitfenster überschneiden, kann der Fahrer nicht alle drei Abholungen durchführen. Der Optimierer muss entscheiden, welcher Hund übersprungen werden soll, um die Gesamtkosten (Fahrerlöhne und Strafen für das Überspringen) zu minimieren.

Hinweis

Wenn Sie den Code in diesem Beispielszenario ausführen möchten, müssen Sie zuerst die Anleitung unter Route Optimization API einrichten ausführen.

1. Ansatz für die Routenoptimierung auswählen

Die Route Optimization API bietet mehrere Methoden, die Sie je nach Komplexität Ihres Optimierungsproblems auswählen können.

Da es sich bei diesem Szenario um eine kleine und einfache Anfrage handelt, verwenden Sie eine blockierende Methode wie optimizeTours, die für kleine Anfragen schnell Ergebnisse liefert. Weitere Informationen zu den Endpunkten der Route Optimization API finden Sie unter Endpunkt auswählen.

Verwenden Sie die folgende URL, um eine HTTP-POST-Anfrage an die Methode optimizeTours zu senden:

https://routeoptimization.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_OR_ID:optimizeTours

Außerdem müssen Sie die Zeitlimit- und Fristeinstellungen kurz halten, um unnötige Wartezeiten zu vermeiden. Für dieses Szenario mit der Hundetagesstätte benötigt der Optimierer nicht viel Zeit, um auf Ihre Anfrage zu antworten. Verwenden Sie daher die folgenden Einstellungen:

• Legen Sie für den Parameter timeout den Wert 2 Sekunden fest.
• Behalten Sie die Standardeinstellungen für die Frist bei. Diese beträgt 60 Sekunden für REST-Anfragen.

2. Anfragenachrichtentext erstellen

Nachdem Sie die blockierende optimizeTours-Methode ausgewählt und die Einstellungen für Zeitüberschreitung und Frist definiert haben, müssen Sie als Nächstes den Text der Anfragenachricht erstellen.

In diesem Szenario ist die Anfrage eine OptimizeToursRequest-Nachricht, die in der REST API als JSON codiert ist.

So erstellen Sie die Anfragenachricht:

1. Beginnen Sie mit der grundlegenden Anfragestruktur:

   {
     "timeout": ...,
     "model": {
       "shipments": [...],
       "vehicles": [...],
       "globalStartTime": "...",
       "globalEndTime": "..."
     }
   }
   

   Weitere Informationen zur Struktur finden Sie im Leitfaden zu den wichtigsten Konzepten für die Basisstruktur (ShipmentModel, Shipment und Vehicle).

2. Sendungen definieren Fügen Sie im Feld shipments eine Shipment-Nachricht für jeden Hund hinzu, der morgens abgeholt und wieder zurückgebracht werden muss. Hier definieren Sie die bevorzugten Abholorte und -zeiten der Hundebesitzer sowie die Standorte und Zeiten der Tagesstätte, an denen die Hunde abgegeben werden können.

   1. Erstellen Sie für jeden Hund einen VisitRequest für die Abholung und einen weiteren für die Lieferung, die in diesem Szenario als Abgabe in der Tagesstätte bezeichnet wird.

      • Legen Sie in „pickups“ die arrivalWaypoint auf den Abholort des Hundes fest (Coit Tower für den Berner Sennenhund, South Sunset Playground Park für den Chihuahua oder Land's End für den Deutschen Schäferhund). Legen Sie für timeWindows die vom Besitzer gewünschte Abholzeit fest (8:00 Uhr bis 8:20 Uhr für den Berner Sennenhund und den Deutschen Schäferhund und 7:30 Uhr bis 9:30 Uhr für den Chihuahua).

      • Legen Sie bei Lieferungen den arrivalWaypoint auf die Kindertagesstätte und die timeWindows auf die erforderliche Absetzzeit (9:30 Uhr bis 11:30 Uhr) fest.

      • Legen Sie für alle Abholungen und Lieferungen die duration auf 5 Minuten (300s) fest, um das Ein- und Ausladen der Hunde zu berücksichtigen.

      Weitere Informationen zu Zeitfenstern finden Sie unter Zeitfenster.

   2. Damit Stammkunden bevorzugt werden, legen Sie für den Berner Sennenhund und den Chihuahua die penaltyCost auf 1000 und für den Deutschen Schäferhund auf 100 fest. Wenn Strafkosten festgelegt sind, kann der Optimierer einen der Hunde überspringen. Er zieht jedoch zuerst in Betracht, den Deutschen Schäferhund (der eine niedrigere Strafe hat) zu überspringen, wenn Einschränkungen es unmöglich machen, alle Abholungen durchzuführen.

   3. Im Feld label können Sie für jede Sendung eine Kennung hinzufügen, z. B. „Berner Sennenhund“, „Chihuahua“ und „Deutscher Schäferhund“. So können Sie die Sendungen in der Antwort leichter identifizieren.

   Weitere Informationen zum Definieren von Sendungen finden Sie unter Shipment.

3. Fahrzeuge definieren Fügen Sie im Feld vehicles eine Vehicle-Nachricht für den einen Transporter hinzu, mit der Kindertagesstätte als Start- und Endpunkt, den Kosten für den Fahrerlohn und den Öffnungszeiten für den Transporter.

   1. Legen Sie die startWaypoint und endWaypoint für den Lieferwagen auf den Start- und Endort des Tages fest, also die Kindertagesstätte in der Nähe des Mission Dolores Park.

   2. Um die Betriebskosten zu minimieren, müssen Sie die Kosteneinschränkungen Ihres Unternehmens definieren. Legen Sie den Kostenparameter costPerHour auf 27 fest. Das ist der Betrag, den Sie dem Fahrer für das Fahren des Transporters der Hundetagesstätte zahlen. Weitere Informationen zu Kostenparametern finden Sie unter Kostenmodell.

   3. Damit der Optimierer eine Route innerhalb der Betriebszeiten des Lieferwagens erstellt, definieren Sie ein Betriebszeitfenster für das Fahrzeug. In diesem Fenster werden die Start- und Endzeitbeschränkungen für die Route festgelegt. Wenn Sie nur eine Hälfte jedes Zeitfensters definieren, geben Sie dem Optimierer die Möglichkeit, die Route später zu beginnen oder früher zu beenden:

      • Wenn Sie startTime in startTimeWindows auf 07:00 Uhr festlegen, kann der Fahrer seine Schicht bereits um 07:00 Uhr beginnen. Er kann auch später beginnen, wenn es keine Abholungen am frühen Morgen gibt.

      • Wenn Sie endTime in endTimeWindows auf 12:00 Uhr festlegen, muss der Fahrer seine Schicht bis 12:00 Uhr beenden. Sie können ihre Schicht auch beenden, sobald sie die letzte Lieferung abgeschlossen haben.

      Wenn die andere Hälfte der Zeitfenster weggelassen wird, werden die Warte- und Umwegzeiten des Fahrers minimiert. Weitere Informationen zu Zeitfenstern finden Sie unter Zeitfenster.

   Weitere Informationen zum Definieren von Fahrzeugen finden Sie unter Fahrzeug.

4. Globales Zeitfenster festlegen Das globale Zeitfenster stellt den Zeitraum dar, in dem der Transporter den ganzen Tag über Abholungen und Abgaben für Ihre Kindertagesstätte durchführen kann. Legen Sie für dieses Szenario globalStartTime auf 7:00 Uhr und globalEndTime auf 19:00 Uhr für den 13. Februar 2024 fest. Das sind die Öffnungszeiten Ihrer Hundetagesstätte.

3. Anfrage senden

Im Folgenden finden Sie eine einfache curl-Anfrage, die auf dem Szenario der Hundetagesstätte basiert und die blockierende Methode optimizeTours verwendet.

Ersetzen Sie vor dem Senden der Anfrage PROJECT_NUMBER_OR_ID im Beispielcode durch Ihre Google Cloud-Projekt-ID.

curl -X POST 'https://routeoptimization.googleapis.com/v1/projects/PROJECT_NUMBER_OR_ID:optimizeTours' \
-H "Content-Type: application/json" \
-H "Authorization: Bearer $(gcloud auth application-default print-access-token)" \
--data @- << EOM
{
  "timeout": "2s",
  "model": {
    "shipments": [
      {
        "pickups": [
          {
            "arrivalWaypoint": {
              "location": {
                "latLng": {
                  "latitude": 37.802395,
                  "longitude": -122.405822
                }
              }
            },
            "timeWindows": [
              {
                "startTime": "2024-02-13T08:00:00-08:00",
                "endTime": "2024-02-13T08:20:00-08:00"
              }
            ],
            "duration": "300s"
          }
        ],
        "deliveries": [
          {
            "arrivalWaypoint": {
              "location": {
                "latLng": {
                  "latitude": 37.759719,
                  "longitude": -122.42798
                }
              }
            },
            "timeWindows": [
              {
                "startTime": "2024-02-13T09:30:00-08:00",
                "endTime": "2024-02-13T11:30:00-08:00"
              }
            ],
            "duration": "300s"
          }
        ],
        "label": "Bernese mountain dog",
        "penaltyCost": 1000
      },
      {
        "pickups": [
          {
            "arrivalWaypoint": {
              "location": {
                "latLng": {
                  "latitude": 37.738067,
                  "longitude": -122.498593
                }
              }
            },
            "timeWindows": [
              {
                "startTime": "2024-02-13T07:30:00-08:00",
                "endTime": "2024-02-13T09:30:00-08:00"
              }
            ],
            "duration": "300s"
          }
        ],
        "deliveries": [
          {
            "arrivalWaypoint": {
              "location": {
                "latLng": {
                  "latitude": 37.759719,
                  "longitude": -122.42798
                }
              }
            },
            "timeWindows": [
              {
                "startTime": "2024-02-13T09:30:00-08:00",
                "endTime": "2024-02-13T11:30:00-08:00"
              }
            ],
            "duration": "300s"
          }
        ],
        "label": "Chihuahua",
        "penaltyCost": 1000
      },
      {
        "pickups": [
          {
            "arrivalWaypoint": {
              "location": {
                "latLng": {
                  "latitude": 37.78018,
                  "longitude": -122.51194
                }
              }
            },
            "timeWindows": [
              {
                "startTime": "2024-02-13T08:00:00-08:00",
                "endTime": "2024-02-13T08:20:00-08:00"
              }
            ],
            "duration": "300s"
          }
        ],
        "deliveries": [
          {
            "arrivalWaypoint": {
              "location": {
                "latLng": {
                  "latitude": 37.759719,
                  "longitude": -122.42798
                }
              }
            },
            "timeWindows": [
              {
                "startTime": "2024-02-13T09:30:00-08:00",
                "endTime": "2024-02-13T11:30:00-08:00"
              }
            ],
            "duration": "300s"
          }
        ],
        "label": "German shepherd",
        "penaltyCost": 100
      }
    ],
    "vehicles": [
      {
        "startWaypoint": {
          "location": {
            "latLng": {
              "latitude": 37.759719,
              "longitude": -122.42798
            }
          }
        },
        "endWaypoint": {
          "location": {
            "latLng": {
              "latitude": 37.759719,
              "longitude": -122.42798
            }
          }
        },
        "costPerHour": 27,
        "startTimeWindows": [
          {
            "startTime": "2024-02-13T07:00:00-08:00"
          }
        ],
        "endTimeWindows": [
          {
            "endTime": "2024-02-13T12:00:00-08:00"
          }
        ]
      }
    ],
    "globalStartTime": "2024-02-13T07:00:00-08:00",
    "globalEndTime": "2024-02-13T19:00:00-08:00"
  }
}
EOM

In der Anfrage verwendete Anfrageparameter

In der folgenden Tabelle werden die Anfrageparameter beschrieben, die im Anfragetext des Beispielszenarios verwendet werden. Sie können die Inhalte nach übergeordnetem Element oder per Textsuche filtern.

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