Evaluating the performance of popular graph search algorithms for shortest path analysis in spatial databases

• Julio Armando Cuellar-Gutiérrez ^[1] ; Calimanut Ionut Cira ^[1] ; Miguel Ángel Manso-Callejo ^[1]
  1. [1] Universidad Politécnica de Madrid

     Universidad Politécnica de Madrid

     Madrid, España

     
• Localización: Quinto Congreso en Ingeniería Geomática - CIGeo 2025 / José Luis Lerma García (dir. congr.), Ángel Martín Furones (dir. congr.), 2026, ISBN 978-84-1396-311-2, págs. 58-63
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Evaluación del rendimiento de algoritmos populares de búsqueda en grafos para el análisis de la ruta más corta en bases de datos espaciales
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    Establecer rutas de tipo “Camino más corto” entre puntos utilizando bases de datos espaciales es un desafío fundamental en el campo de la ingeniería, especialmente en las ciencias de la geomática aplicada, ya que encontrar rutas más cortas no solo ayuda a mejorar los tiempos, sino que también es una herramienta que optimiza recursos y mejora significativamente la toma de decisiones en campos relacionados con la ingeniería geomática. Las aplicaciones de esta tarea van desde la planificación urbana hasta el envío, el transporte y la planificación del tráfico, entre otros. En este trabajo, se aplicaron cinco algoritmos populares de búsqueda de grafos en rutas descargadas en formato vectorial de OpenStreetMap (OSM) para evaluar su rendimiento. El objetivo es determinar las ventajas y desventajas de cada algoritmo, su comportamiento computacional y comprender cuál será más eficaz en aplicaciones de diferentes proyectos de geomática y ciencias computacionales. Además, identificará qué algoritmo optimiza la información de bases de datos espaciales para el modelado de movilidad urbana y para redes geoespaciales a diferentes escalas. El estudio también destacará las compensaciones entre el costo computacional y la precisión de la ruta en el cálculo de rutas.

  • English

    Establishing Shortest Path (SP) routes between points using spatial databases is a fundamental challenge in the field of engineering, especially in the sciences of applied geomatics, as finding shorter routes not only helps to improve times but is also a tool that optimizes resources and significantly improves decision-making in fields related to geomatics engineering. The applications of this task range from urban planning to shipping, transport, and traffic planning, among others. In this work, five popular graph search algorithms applied on routes downloaded in vectorial format from OpenStreetMap (OSM) are applied to assess their performance. The goal is to determine the advantages and disadvantages of each algorithm, their computational behaviors, and understand which of these will be better in applications of different projects of geomatic and computational sciences identify which algorithm optimize spatial database information for urban mobility modeling and for geospatial networks at different scales. The study will also highlight the trade-offs between computational cost and path accuracy in route computation.