shanxi-resilience-path-query

name	shanxi-resilience-path-query
description	陕交控项目专用路网路径查询工具 - 提供相邻节点查询、最短路径、Top N 替代路径、排除节点查询等功能，支持递归 CTE 和 pgRouting 两种实现方式

陕交控项目 - 路网路径查询 Skill

前置必读

执行本 Skill 前，必须先阅读 docs/数据表说明.md，重点关注以下表的字段定义和查询示例：

• dwd_tom_noderelation — 路网拓扑结构明细表
• dwd_tom_network_edges — pgRouting 边表
• dwd_tom_network_vertices — pgRouting 节点映射表
• dwd_section_path — 收费单元路径明细表（section_number 核心字段）

编写路径查询 SQL 时，禁止凭记忆假设字段名或节点类型枚举值，必须以 docs/数据表说明.md 中的数据字典为准。

概述

本 Skill 用于高速路网的路径查询，包括相邻节点查询、两节点间路径查询等功能。

查询类型

1. 相邻节点查询

查询某个收费单元的直接前驱或后继节点。

-- 获取下一个节点
SELECT * FROM get_next_sections('G007061003000210', '202512');

-- 获取上一个节点
SELECT * FROM get_prev_sections('G007061003000210', '202512');

-- 或者使用递归CTE版本
SELECT * FROM get_next_nodes('G007061003000210', '202512');
SELECT * FROM get_prev_nodes('G007061003000210', '202512');

2. 最短路径查询

使用 pgRouting 快速查找最短路径。

-- pgRouting 版本（推荐，~22ms）
SELECT * FROM find_shortest_path_pgr(
    'G007061003000210',    -- 起点
    'G004061002000910',    -- 终点
    '202512'               -- 版本
);

-- 递归CTE版本（~30s）
SELECT * FROM find_path_simple(
    'G007061003000210',
    'G004061002000910',
    '202512'
);

3. Top N 路径查询

查找多条替代路径。

-- pgRouting 贪婪算法（推荐，~81ms）
SELECT * FROM find_top_n_paths_pgr(
    'G007061003000210',
    'G004061002000910',
    '202512',
    5
);

-- 递归CTE版本
SELECT * FROM find_top_n_paths(
    'G007061003000210',
    'G004061002000910',
    '202512',
    5,      -- 返回条数
    30      -- 最大深度
);

4. 排除节点查询

查询时排除某些节点（用于施工封闭等情况）。

SELECT * FROM find_shortest_path_excluding(
    'G007061003000210',
    'G004061002000910',
    '202512',
    ARRAY['G007061003000420']  -- 排除的节点
);

5. 全路径查询

查找两节点间的所有可能路径。

-- 递归CTE
SELECT * FROM find_all_paths(
    'G007061003000210',
    'G004061002000910',
    '202512',
    20  -- 最大深度
);

-- 带剪枝优化
SELECT * FROM find_shortest_path(
    'G007061003000210',
    'G004061002000910',
    '202512',
    15,  -- 最大深度
    5    -- 最大路径数
);

-- 双向搜索优化
SELECT * FROM find_all_paths_bidirectional(
    'G007061003000210',
    'G004061002000910',
    '202512',
    20,
    10
);

返回格式

路径查询返回字段

字段	类型	说明
path_id	INT	路径ID（多条时）
node_path	VARCHAR[]	节点ID数组
total_miles	BIGINT	总里程（米）
node_count	BIGINT	节点数

相邻节点返回字段

字段	类型	说明
node_id	VARCHAR	节点ID
node_type	INT	节点类型（1-普通,2-省界,3-收费站）
node_name	VARCHAR	节点名称
miles	INT	里程（米）

节点类型说明

类型值	说明
1	普通收费单元
2	省界收费单元
3	收费站

版本说明

支持查询的版本：202312, 202409, 202411, 202507, 202512

-- 查询可用版本
SELECT * FROM dim_tom_noderelation_version;

测试用例

起点: G007061003000210 终点: G004061002000910 版本: 202512

-- 快速验证路径查询
SELECT * FROM find_shortest_path_pgr(
    'G007061003000210',
    'G004061002000910',
    '202512'
);

性能建议

场景	推荐函数	性能
只需要最短路径	find_shortest_path_pgr	⚡⚡⚡ ~22ms
需要多条替代路径	find_top_n_paths_pgr	⚡⚡ ~81ms
排除节点查询	find_shortest_path_excluding	⚡⚡
获取相邻节点	get_next_sections	⚡⚡⚡
全路径搜索	find_all_paths	⚡ (慢)

关键文件

文件路径	说明
sql/pgrouting/helper_functions.sql	相邻节点查询
sql/pgrouting/query_functions_pgr.sql	pgRouting 路径查询
sql/pgrouting/query_top_n_paths_pgr.sql	Top N 路径
sql/pgrouting/query_functions_excluding.sql	排除节点查询
sql/views/create_v_tom_network.sql	递归CTE 路径查询
docs/高速路网拓扑结构表使用指南.md	完整使用文档

调用方式

skill: shanxi-resilience-path-query

注意事项

1. 版本选择: 查询时建议指定 version_yyyyMM，避免跨版本数据混淆
2. 递归深度: 递归CTE 查询的 p_max_depth 建议 10-20
3. 性能: 长路径（30+节点）优先使用 pgRouting 函数
4. 环路: 路网中存在环路，部分替代路径里程可能异常高