Низкая производительность на нескольких агрегатах

Question

У меня есть данные GTFS как коллекции на mongodb. Коллекции выглядят точно так же, как в документации: https://developers.google.com/transit/gtfs/reference

Я пытаюсь вернуть все остановки с их типом транспорта (трамвай, автобус или несколько в моем случае). Чтобы добраться до этого, мне нужно получить все маршруты на этой остановке, потому что в коллекции route есть поле route_type, которое имеет место (значение 0 - трамвай, значение 3 - шина).

(Псевдокод)

Get all stops
Join stoptimes on stops.stop_id = stoptimes.stop_id
Join trips on stoptimes.trip_id = trips.trip_id
Join routes on trips.trip_id = routes.route_id
Compare routes.route_type for each stop according to documentation and return type

В моих данных GTFS есть правило, что каждая технологическая колея имеет один или два символа идентификатора, а шина имеет 3 символа. Эти идентификаторы являются полем route_id в моей GTFS. Так что это дает мне возможность пропустить одно соединение:

(псевдокод):

Get all stops
Join stoptimes on stop_id = stoptimes.stop_id
Join trips on stoptimes.trip_id = trips.trip_id
Compare trips.route_id for each stop by length and return type

Ниже приведен мой запрос. Я добавил $limit: 10 для целей отладки. Запрос занимает 2028 мс для 10 остановок.

Длина сборов:

stops: 6724 documents,
stoptimes: 4823250 documents,
trips: 174698 documents,
routes: 350 documents 

Вопросы:

• Как сделать это быстрее? Для 1000 остановок выполнение занимает около 75 секунд ...

• Когда $group ing, я добавляю выражение $first, чтобы не потерять поля, которые мне нужны в конечном результате,Есть ли лучший способ включить их в конечный результат?

• Я сделал $unwind: '$lines' дважды, потому что запрос создал вложенный массив. Как этого избежать?

  Stop.aggregate([{
    $match: {
      'stop_id': {
        $regex: /^\d{6}$/
      }
    }
  },
  {
    $lookup: {
      from: "stoptimes",
      localField: "stop_id",
      foreignField: "stop_id",
      as: "stoptimes"
    }
  },
  {
    $lookup: {
      from: "trips",
      localField: "stoptimes.trip_id",
      foreignField: "trip_id",
      as: "trips"
    }
  },
  {
    $limit: 10
  },
  {
    $group: {
      _id: '$stop_id',
      stop_name: {
        $first: '$stop_name'
      },
      stop_lat: {
        $first: '$stop_lat'
      },
      stop_lon: {
        $first: '$stop_lon'
      },
      lines: {
        $addToSet: "$trips.route_id"
      }
    }
  },
  {
    $unwind: '$lines'
  },
  {
    $unwind: '$lines'
  },
  {
    $project: {
      _id: 1,
      stop_name: 1,
      stop_lat: 1,
      stop_lon: 1,
      lines: {
        $strLenCP: "$lines"
      }
    }
  },
  {
    $group: {
      _id: {
        stop_id: '$_id',
        stop_name: '$stop_name',
        stop_lat: '$stop_lat',
        stop_lon: '$stop_lon',
        line: '$lines'
      },
      count: {
        $sum: 1
      }
    }
  },
  {
    $project: {
      _id: 0,
      stop_id: '$_id.stop_id',
      stop_name: '$_id.stop_name',
      stop_lat: '$_id.stop_lat',
      stop_lon: '$_id.stop_lon',
      line: '$_id.line'
    }
  },
  {
    $group: {
      _id: '$stop_id',
      stop_name: {
        $first: '$stop_name'
      },
      stop_lat: {
        $first: '$stop_lat'
      },
      stop_lon: {
        $first: '$stop_lon'
      },
      lineNameLengths: {
        $addToSet: '$line'
      }
    }
  },
  {
    $project: {
      _id: 0,
      stop_id: '$_id',
      stop_name: '$stop_name',
      stop_lat: '$stop_lat',
      stop_lon: '$stop_lon',
      type: {
        $switch: {
          branches: [{
              case: {
                $gte: [{
                  $size: "$lineNameLengths"
                }, 3]
              },
              then: "multiple"
            },
            {
              case: {
                $and: [{
                    $eq: [{
                      $size: "$lineNameLengths"
                    }, 2]
                  },
                  {
                    $not: [{
                      $in: [3, '$lineNameLengths']
                    }]
                  }
                ]
              },
              then: "tram"
            },
            {
              case: {
                $and: [{
                    $eq: [{
                      $size: "$lineNameLengths"
                    }, 2]
                  },
                  {
                    $in: [3, '$lineNameLengths']
                  }
                ]
              },
              then: "multiple"
            },
            {
              case: {
                $and: [{
                    $eq: [{
                      $size: "$lineNameLengths"
                    }, 1]
                  },
                  {
                    $in: [1, '$lineNameLengths']
                  }
                ]
              },
              then: "tram"
            },
            {
              case: {
                $and: [{
                    $eq: [{
                      $size: "$lineNameLengths"
                    }, 1]
                  },
                  {
                    $in: [2, '$lineNameLengths']
                  }
                ]
              },
              then: "tram"
            },
            {
              case: {
                $and: [{
                    $eq: [{
                      $size: "$lineNameLengths"
                    }, 1]
                  },
                  {
                    $in: [3, '$lineNameLengths']
                  }
                ]
              },
              then: "bus"
            }
          ],
          default: ""
        }
      }
    }
  }]);
  

Можно ли заставить этот запрос выполняться намного быстрее?

Это мой первый проект mongodb, так что, надеюсь, я мог бы сделать несколькоглупые ошибки, легко исправляемые более опытными коллегами.