Start-Ziel-Kostenmatrix-Analyse
Die Start-Ziel-Kostenmatrix sucht und misst die kostengünstigsten Routen im Netzwerk von mehreren Startpunkten zu mehreren Zielen. Beim Konfigurieren einer Start-Ziel-Kostenmatrix-Analyse können Sie die Anzahl der zu suchenden Ziele und eine maximale Entfernung für die Suche angeben.
In der nachfolgenden Grafik wurden durch die Start-Ziel-Kostenmatrix die kostengünstigsten Routen von jedem Startpunkt zu den vier nächstgelegenen Zielen gefunden. Als Ausgabe-Shape-Typ wurden gerade Linien festgelegt.
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Der Solver für die Start-Ziel-Kostenmatrix gibt zwar keine Linien aus, die dem Netzwerk folgen, die in der Attributtabelle für Linien gespeicherten Werte spiegeln jedoch die Netzwerkentfernung und nicht die geradlinige Entfernung wider.
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Tipp:Der Solver für die nächstgelegene Einrichtung und der Start-Ziel-Kostenmatrix-Solver führen ähnliche Analysen aus. Sie unterscheiden sich hauptsächlich in der Ausgabe und der Berechnungsgeschwindigkeit. Der Start-Ziel-Kostenmatrix-Solver generiert schneller Ergebnisse, kann aber die echten Shapes von Routen oder ihre Wegbeschreibungen nicht zurückgeben. Er dient zum schnellen Lösen von mxn-Problemen und enthält daher nicht die internen Informationen, die zum Generieren von echten Routen-Shapes und Wegbeschreibungen erforderlich sind. Dagegen gibt der Solver für die nächstgelegene Einrichtung Routen und Wegbeschreibungen zurück, führt die Analyse jedoch langsamer als der Start-Ziel-Kostenmatrix-Solver durch. Wenn Sie Wegbeschreibungen oder echte Shapes von Routen benötigen, verwenden Sie den Solver für die nächstgelegene Einrichtung. Verwenden Sie andernfalls den Start-Ziel-Kostenmatrix-Solver, um die Rechenzeit zu verringern.
Hinweis:Wenn die gradlinigen Entfernungen Ihre Anforderungen besser erfüllen, können Sie stattdessen auch das Geoverarbeitungswerkzeug Punktentfernung verwenden.
Die Ergebnisse von Start-Ziel-Kostenmatrix-Analysen werden häufig als Eingabe für andere räumliche Analysen verwendet, in denen die Netzwerkkosten besser geeignet sind als die geradlinigen Kosten. Die Bewegung von Personen in einer bebauten Umgebung lässt sich mithilfe der Netzwerkkosten beispielsweise besser modelliert, da Personen sich zumeist auf Straßen und Fußgängerwegen fortbewegen.
Die Erstellung einer Start-Ziel-Kostenmatrix erfolgt nach dem gleichen Arbeitsablauf wie andere Netzwerkanalysen.
Weitere Informationen zum Arbeitsablauf einer Netzwerkanalyse
Start-Ziel-Kostenmatrix-Analyse, Layer
Auf dem Layer der Start-Ziel-Kostenmatrix-Analyse werden alle Eingaben, Parameter und Ergebnisse der Start-Ziel-Kostenmatrix-Analyse gespeichert.
Erstellen eines Start-Ziel-Kostenmatrix-Analyse-Layers
Sie können einen Analyse-Layer für die Start-Ziel-Kostenmatrix erstellen, indem Sie auf der Werkzeugleiste Network Analyst auf Network Analyst > Neue Start-Ziel-Kostenmatrix klicken.
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Wenn Sie einen Analyse-Layer für die Start-Ziel-Kostenmatrix erstellen, wird dieser im Fenster Network Analyst zusammen mit den zugehörigen sechs Netzwerkanalyseklassen (Startpunkte, Ziele, Linien, Punkt-Barrieren, Linien-Barrieren und Polygon-Barrieren) angezeigt.
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Der Analyse-Layer für die Start-Ziel-Kostenmatrix wird auch im Inhaltsverzeichnis als Verbund-Layer mit dem Namen "Start-Ziel-Kostenmatrix" angezeigt. Wenn im Kartendokument bereits ein Start-Ziel-Kostenmatrix-Layer mit dem gleichen Namen vorhanden ist, wird der Name "Start-Ziel-Kostenmatrix 1" verwendet (nachfolgende Layer hießen entsprechend "Start-Ziel-Kostenmatrix 2" usw.). Es gibt sechs Feature-Layer: Startpunkte, Ziele, Linien, Punkt-Barrieren, Linien-Barrieren und Polygon-Barrieren. Jeder dieser sechs Feature-Layer verfügt über eine Standardsymbologie, die im jeweiligen Dialogfeld Layer-Eigenschaften geändert werden kann.
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Klassen der Start-Ziel-Kostenmatrix-Analyse
Der Analyse-Layer für die Start-Ziel-Kostenmatrix besteht aus sechs Netzwerkanalyseklassen.
Weitere Informationen zu Netzwerkanalyse-Klassen
Die folgenden Abschnitte bieten einen Überblick über die einzelnen Klassen und Beschreibungen ihrer Eigenschaften.
Klasse "Startpunkte"
In dieser Netzwerkanalyseklasse sind die Netzwerkstandorte gespeichert, die beim Generieren von Routen zu Zielen als Startpunkte dienen.
Wenn Sie einen Analyse-Layer für eine Start-Ziel-Kostenmatrix neu erstellen, ist die Klasse "Startpunkte" leer. Sie wird erst dann gefüllt, wenn ihr Netzwerkstandorte hinzugefügt werden. Zur Berechnung einer Analyse werden mindestens ein Startpunkt und ein Ziel benötigt.
Startpunkteigenschaften
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Eingabefeld |
Beschreibung |
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ObjectID |
Das vom System verwaltete ID-Feld. |
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Form |
Das Geometriefeld, das die geographische Position des Netzwerkanalyse-Objekts angibt. |
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Name |
Der Name des Netzwerkanalyse-Objekts. |
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TargetDestinationCount |
In dieser Eigenschaft wird die Anzahl der Ziele gespeichert, die für den Startpunkt gefunden werden müssen. Wenn diese Eigenschaft einen Nullwert aufweist, wird für die Analyse die Anzahl der Ziele verwendet, die im Dialogfeld Layer-Eigenschaften auf der Registerkarte Analyseeinstellungen für den Analyse-Layer aufgeführt ist. |
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Cutoff_[Impedance] (z. B. Cutoff_DriveTime, wobei DriveTime die Impedanz des Netzwerks bezeichnet) |
Mithilfe dieser Eigenschaft können Sie den Bereich einschränken, in dem die Start-Ziel-Kostenmatrix nach Zielen sucht. Ziele außerhalb dieses Grenzwertes werden nicht beachtet. Wenn die Eigenschaft "Cutoff_[Impedance]" für einen Startpunkt nicht festgelegt ist, wird für die Analyse der Standardgrenzwert verwendet, der im Dialogfeld Layer-Eigenschaften auf der Registerkarte Analyseeinstellungen festgelegt ist. Falls auch kein Standardgrenzwert festgelegt ist, werden für die Analyse alle Ziele herangezogen. |
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Netzwerkstandortfelder
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Zusammen beschreiben diese vier Eigenschaften den Punkt im Netzwerk, an dem sich das Objekt befindet. |
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CurbApproach |
Mit dieser Eigenschaft können Sie angeben, auf welcher Seite des Fahrzeugs sich der Startpunkt befinden soll, wenn das Fahrzeug abfährt. Sie können den Wert Rechte Seite des Fahrzeugs (1) oder Linke Seite des Fahrzeugs (2) für alle Analysen verwenden, bei denen das Fahrzeug nur an einer Seite eines Startpunkts abfahren darf. Wenn eine Abfahrt von beiden Seite des Fahrzeuges aus zulässig ist, verwenden Sie Beide Seiten des Fahrzeugs (0). Bei Start-Ziel-Kostenmatrix-Analysen bewirkt der Wert Wendeverbot (3) dasselbe wie der Wert Beide Seiten des Fahrzeugs. |
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Eingabe-/Ausgabefeld |
Beschreibung |
|---|---|
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Status |
Dieses Feld wird von einer Domäne von Werten eingeschränkt, die unten aufgeführt ist (ihre codierten Werte werden in Klammern angegeben).
Nach dem Berechnungsvorgang kann der Status in einen der folgenden Statuswerte geändert werden:
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Klasse "Ziele"
In dieser Netzwerkanalyseklasse sind die Netzwerkstandorte gespeichert, die beim Generieren von Routen ab den Startpunkten als Ziele dienen.
Wenn Sie einen Analyse-Layer für eine Start-Ziel-Kostenmatrix neu erstellen, ist die Klasse "Ziele" leer. Sie wird erst dann gefüllt, wenn ihr Netzwerkstandorte hinzugefügt werden. Zur Berechnung einer Analyse werden mindestens ein Startpunkt und ein Ziel benötigt.
Zieleigenschaften
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Eingabefeld |
Beschreibung |
|---|---|
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ObjectID |
Das vom System verwaltete ID-Feld. |
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Form |
Das Geometriefeld, das die geographische Position des Netzwerkanalyse-Objekts angibt. |
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Name |
Der Name des Netzwerkanalyse-Objekts. |
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Netzwerkstandortfelder
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Zusammen beschreiben diese vier Eigenschaften den Punkt im Netzwerk, an dem sich das Objekt befindet. |
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CurbApproach |
Mit dieser Eigenschaft können Sie angeben, auf welcher Seite des Fahrzeugs sich das Ziel befinden soll, wenn das Fahrzeug ankommt. Sie können den Wert Rechte Seite des Fahrzeugs (1) oder Linke Seite des Fahrzeugs (2) für alle Analysen verwenden, bei denen das Fahrzeug nur an einer Seite das Ziel erreichen darf. Wenn eine Ankunft von beiden Seite des Fahrzeuges aus zulässig ist, verwenden Sie Beide Seiten des Fahrzeugs (0). Bei Start-Ziel-Kostenmatrix-Analysen bewirkt der Wert Wendeverbot (3) dasselbe wie der Wert Beide Seiten des Fahrzeugs. |
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Eingabe-/Ausgabefeld |
Beschreibung |
|---|---|
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Status |
Dieses Feld wird von einer Domäne von Werten eingeschränkt, die unten aufgeführt ist (ihre codierten Werte werden in Klammern angegeben).
Nach dem Berechnungsvorgang kann der Status in einen der folgenden Statuswerte geändert werden:
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Klasse "Linien"
In der Netzwerkanalyseklasse "Linien" werden Informationen zu den resultierenden Routen von den Startpunkten zu den Zielen gespeichert. Wie bei anderen Feature-Layern können Sie über das Dialogfeld Layer-Eigenschaften auf die Symbologie dieses Layers zugreifen und diese ändern.
Die Klasse Linien ist eine reine Ausgabeklasse. Sie ist leer, bis die Analyse abgeschlossen wurde. Da Start-Ziel-Kostenmatrix-Analysen häufig eine große Anzahl von Linien ausgeben, werden die Linienobjekte im Fenster Network Analyst nicht angezeigt, sondern lediglich die Anzahl der Objekte angegeben. Sie können die einzelnen Linien in der Attributtabelle von der Lines-Feature-Class überprüfen.
Wenn Sie angeben, dass Linien im Analyse-Layer für die Start-Ziel-Kostenmatrix angezeigt werden sollen, werden diese als gerade Linien dargestellt. Sie sind generalisiert. Die zugehörigen Kostenattribute geben jedoch immer die kostengünstigste Route im Netzwerk an.
Eigenschaften: Linie
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Ausgabefeld |
Beschreibung |
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ObjectID |
Das vom System verwaltete ID-Feld. |
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Form |
Das Geometriefeld, das die geographische Position des Netzwerkanalyse-Objekts angibt. |
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Name |
Der Name des Netzwerkanalyse-Objekts. |
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OriginID |
Dies ist die eindeutige ID des der Linie zugeordneten Startpunkts. |
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DestinationID |
Dies ist die eindeutige ID des der Linie zugeordneten Ziels. |
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DestinationRank |
Dies ist die Rangstufe des Ziels unter allen Zielen, die für zugeordneten Startpunkt gefunden wurden. Das Ziel, das am nächsten am Startpunkt liegt, hat die Rangstufe 1. |
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Total_[Impedance] (z. B. "Total_Minutes", wobei "Minutes" die Impedanz für das Netzwerk ist) |
Dies sind die Gesamtreisekosten entlang des Netzwerks zwischen dem zugeordneten Startpunkt und Ziel. Dieses Feld wird für das Impedanz-Attribut und alle Akkumulationsattribute generiert. |
Punkt-, Linien- und Polygon-Barrieren
Barrieren dienen dazu, eine vorübergehende Einschränkung zu definieren, Impedanz hinzuzufügen und die Impedanz von Teilen des Netzwerks zu skalieren. Wenn ein neuer Netzwerkanalyse-Layer erstellt wird, sind die Barrierenklassen leer. Sie werden nur aufgefüllt, wenn Sie ihnen Objekte hinzufügen. Es ist aber nicht erforderlich, Barrieren hinzuzufügen.
Barrieren sind in allen Netzwerkanalyse-Layern verfügbar. Daher werden sie in einem separaten Thema beschrieben.
Parameter für die Start-Ziel-Kostenmatrix-Analyse
Die Analyseparameter für den Analyse-Layer werden im Dialogfeld Layer-Eigenschaften festgelegt. Der Zugriff auf das Dialogfeld kann auf unterschiedliche Weise erfolgen:
Weitere Informationen zum Öffnen des Dialogfeldes "Layer-Eigenschaften" für die Netzwerkanalyse
Die Registerkarte "Analyseeinstellungen"
In den folgenden Unterabschnitten werden die Parameter, die Sie auf dem Analyse-Layer festlegen können, aufgeführt. Sie finden sie auf der Registerkarte Analyseeinstellungen des Dialogfelds Layer-Eigenschaften für den Analyse-Layer.
Impedanz
Als Impedanz kann ein beliebiges Kostenattribut verwendet werden, das während der Ermittlung von Routen zwischen Startpunkten und Zielen minimiert wird. Durch das Attribut "Minuten" wird zum Beispiel die schnellste Route vom Start zum Ziel ermittelt.
Durch Auswählen eines Kostenattributs mit aktivierten Verkehrsdaten und Angeben einer Uhrzeit und eines Datums (oder eines Tages) unter Startzeit verwenden werden variable Verkehrsgeschwindigkeiten zu dieser Zeit und an diesem Datum in der resultierenden Kostenmatrix berücksichtigt.
Beschränkungen
Sie können auswählen, welche Restriktionsattribute bei der Berechnung der Analyse beachtet werden sollen. In den meisten Fällen führen Beschränkungen dazu, dass Straßen unzulässig werden, sie können jedoch auch dazu führen, dass sie vermieden oder bevorzugt werden. Ein Restriktionsattribut, wie beispielsweise Oneway, sollte verwendet werden, wenn Lösungen für Fahrzeuge gesucht werden, die Einbahnstraßen beachten müssen (z. B. Fahrzeuge, die keine Einsatzfahrzeuge sind). Andere gängige Restriktionsattribute umfassen Höhen- oder Gewichtsbeschränkungen, die einige Fahrzeuge daran hindern, bestimmte Straßen oder Brücken zu passieren, Beschränkungen für gefährliche Materialien, die die Fahrer von Gefahrgut-Transporten vollständig umfahren müssen, oder zumindest versuchen müssen, zu vermeiden, sowie bestimmte Routen für Lastwagen, die Lkw-Fahrer nach Möglichkeit nutzen sollten. Sie können auswählen, welche Restriktionsattribute bei der Berechnung der Analyse beachtet werden sollen. (Auf der Registerkarte Netzwerkparameter können Sie außerdem festlegen, ob Elemente mit der jeweiligen Beschränkung, unzulässig, vermieden oder bevorzugt werden sollten.)
Startzeit verwenden
Mit Startzeit verwenden in Verbindung mit den Eigenschaften Uhrzeit und Wochentag oder Bestimmtes Datum können Sie die Startzeit an den Startpunkten angeben.
Beachten Sie, dass für das Angeben einer Startzeit kein Kostenattribut mit aktivierten Verkehrsdaten erforderlich ist. Wenn das Netzwerk-Dataset jedoch Verkehrsdaten enthält, wird vom Solver eine zeitabhängige Start-Ziel-Kostenmatrix erstellt. Dadurch können Sie erkennen, wie sich einzelne Fahrzeiten und die Gesamtfahrzeit bei unterschiedlichen Startzeiten aufgrund des Verkehrs ändern.
Uhrzeit
Der Wert, den Sie hier eingeben, stellt die Zeit dar, zu der die Analyse an den Startpunkten beginnen soll.
Die Zeit, die Sie in Uhrzeit angeben, muss mit einem Datum verknüpft sein. Sie können auswählen, ob Sie einen gleitenden Tag (Wochentag) oder ein Kalenderdatum (Bestimmtes Datum) eingeben.
Bestimmtes Datum
Für ein Kalenderdatum geben Sie Tag, Monat und Jahr an, mit denen der Wert für Uhrzeit verknüpft ist.
Wochentag
Für einen gleitenden Tag können Sie Heute oder einen beliebigen Tag der Woche (Sonntag bis Samstag) relativ zum aktuellen Datum auswählen. Wochentage ermöglichen Ihnen, einen Analyse-Layer zu konfigurieren, der ohne Änderung des Datums wiederverwendet werden kann.
Wenn Sie Wochentag auswählen, können Sie bis zu sechs Tage im Voraus in Bezug auf das aktuelle Datum berechnen.
Verwenden einer Startzeit mit Verkehrsdaten und Zeitzonen
Wenn Sie ein zeitbasiertes Impedanz-Attribut oder ein Akkumulationsattribut verwenden, beziehen sich die Startzeit und das Startdatum auf die Zeitzone der Kante oder des Knotens, auf denen sich der Startpunkt befindet.
Beachten Sie, dass sich beim Berechnen einer Analyse über mehrere Zeitzonen hinweg mit einem zeitbasierten Impedanz-Attribut alle Startpunkte in der gleichen Zeitzone befinden müssen.
Standardgrenzwert
Beim Suchen nach Zielen kann in Network Analyst der Standard-Grenzwert für die Impedanz verwendet werden. Ziele außerhalb des Grenzwertes werden ignoriert.
Einzelne Startpunkte können eigene Grenzwerte aufweisen, die Vorrang vor dem Standardgrenzwert haben. Wenn ein Wert ungleich NULL in der Eigenschaft "Cutoff_ [Impedanz]" eines Startpunkts eingegeben wird, hat dies Vorrang vor dem Standard.
Gesuchte Einrichtungen
Sie können angeben, dass eine Kostenmatrix für die Route zwischen jedem Startpunkt und allen Zielen generiert werden soll. Sie können auch die Anzahl der pro Startpunkt zu suchenden Ziele einschränken, indem Sie einen Wert für Zu suchende Ziele eingeben.
Einzelne Startpunkte können eigene Werte aufweisen, die Vorrang vor der Eigenschaft Zu suchende Ziele haben. Wenn Sie einen Wert ungleich NULL in die Eigenschaft "TargetDestinationCount" eines Startpunkts eingeben, hat dies Vorrang vor den zu suchenden Standardzielen.
Wenden an Kreuzungen
In Network Analyst kann das Wenden überall, nirgendwo, nur in Sackgassen oder nur an Kreuzungen und in Sackgassen zulässig sein. Wenden zuzulassen bedeutet, dass das Fahrzeug bei einem Knoten wenden und wieder auf der gleichen Straße zurückfahren kann.
Ausgabe-Shape-Typ
Die aus einer Start-Ziel-Kostenmatrix resultierenden Linien können entweder mit geradliniger Geometrie oder ohne jegliche Geometrie dargestellt werden. In beiden Fällen wird die Route immer entlang des Netzwerks berechnet und gibt die gleichen Gesamtkosten wie eine Routenanalyse in der Attributtabelle zurück.
- Gerade Linie – Gerade Linien verbinden Startpunkte und Ziele.
- Keine – Linienobjekte haben keine Geometrie. Dies ist nützlich, wenn Sie über zahlreiche Startpunkte und Ziele verfügen und nur an der Start-Ziel-Kostenmatrixtabelle (und nicht der Ausgabe-Linien-Shapes) interessiert sind.
Hierarchie verwenden
Wenn das Netzwerk-Dataset über ein Hierarchieattribut verfügt, kann die Hierarchie während der Analyse herangezogen werden. Wenn eine Hierarchie verwendet wird, werden vom Solver Kanten einer höheren Rangstufe gegenüber Kanten niedrigerer Rangstufen bevorzugt. Hierarchische Berechnungen sind schneller und können verwendet werden, um zu simulieren, dass ein Fahrer lieber auf Autobahnen statt Landstraßen fährt, selbst wenn die Fahrstrecke dann länger ist. Wird keine Hierarchie verwendet, dann wird eine genaue Route für das Netzwerk-Dataset berechnet.
Ungültige Standorte ignorieren
Diese Eigenschaft ermöglicht es Ihnen, ungültige Netzwerkstandorte zu ignorieren und den Analyse-Layer nur aus gültigen Netzwerkstandorten zu berechnen. Wenn diese Option nicht aktiviert wird und unverortete Netzwerkstandorte vorliegen, dann kann der Layer möglicherweise nicht berechnet werden. In jedem Fall werden die ungültigen Standorte in der Analyse ignoriert.
Die Registerkarte "Akkumulation"
Auf der Registerkarte Akkumulation können Sie Kostenattribute aus dem Netzwerk-Dataset auswählen, die auf den Linienobjekten akkumuliert werden sollen, die die kostengünstigsten Routen im Netzwerk darstellen. Diese Akkumulationsattribute dienen ausschließlich zu Referenzzwecken. Der Solver verwendet nur das vom Parameter Impedanz des Analyse-Layers angegebene Kostenattribut, um die Start-Ziel-Kostenmatrix zu berechnen.
Für jedes Kostenattribut, das akkumuliert wird, wird den Linien, die vom Solver ausgegeben werden, eine Eigenschaft "Total_ [Impedanz]" hinzugefügt, wobei [Impedanz] durch den Namen des akkumulierten Kostenattributs ersetzt wird.
Angenommen, Sie legen das Impedanz-Attribut auf "Minuten" fest, weil die Analyse basierend auf Routen durchgeführt werden soll, die die Fahrzeit minimieren. Wenngleich das Minimieren der Fahrzeit Ihnen am wichtigsten ist, möchten Sie auch die Länge der schnellsten Routen erfahren. Angenommen, Sie aktivieren auf der Registerkarte "Akkumulation" an weiteres Kostenattribut, "Meilen". Nach dem Berechnen verfügen die Ausgabe-Linien-Features über Eigenschaften mit den Namen "Total_Minutes" und "Total_Miles", die die Fahrzeit auf der schnellsten Route bzw. die Entfernung auf dieser Route angeben.
Umgekehrt können Sie die Analyse basierend auf den kürzesten Routen durchführen und die Fahrzeit akkumulieren, um zu bestimmen, wie lange die Fahrt jeweils dauert. Wenn Sie über ein Netzwerk-Dataset mit aktivierten Verkehrsdaten verfügen, können Sie diese Informationen sogar für eine bestimmte Uhrzeit ermitteln und variable Verkehrsgeschwindigkeiten berücksichtigen. Wählen Sie hierzu ein entfernungsbasiertes Kostenattribut für die Impedanz des Analyse-Layers aus, verwenden Sie eine Startzeit, und akkumulieren Sie die Zeit mit einem zeitabhängigen Kostenattribut.
Die Registerkarte "Netzwerkstandorte"
Die Parameter auf der Registerkarte Netzwerkstandorte dienen zum Suchen von Netzwerkstandorten und Festlegen von Werten für deren Eigenschaften.