Barreras

Las barreras son clases de entidad en capas de análisis de red que restringen o modifican las impedancias de los ejes subyacentes y los cruces del dataset de red asociado. Las barreras se dividen en tres tipos de geometría (punto, línea y polígono) y están diseñadas para modelar cambios temporales en la red. A continuación se presentan varios tipos de barreras:

• Una barrera de punto de restricción puede modelar un árbol caído, un accidente, una línea eléctrica caída, o algo que bloquea completamente el tráfico en una posición concreta a lo largo de la red. Para las barreras de punto ubicadas en ejes, se puede permitir viajar por el eje pero no a través de la barrera. Opcionalmente, se puede prohibir viajar por cualquier parte del eje en el que se encuentra la barrera de punto de restricción.

  El mapa de la izquierda muestra la ruta más corta entre dos paradas sin ninguna barrera de punto de restricción. El mapa de la derecha tiene un camino que está bloqueado por un árbol caído, de modo que la ruta más corta entre los mismos puntos sea más larga.

• Una barrera de punto de coste agregado permite el viaje a través de la barrera, pero atravesarla supone un coste especificado, tal como un minuto. Las barreras de punto de coste agregado se pueden utilizar para modelar el retraso producido por un accidente de coche o el tiempo adicional requerido para que un camión que lleva materiales peligrosos se detenga en los cruces de ferrocarril.

  El tiempo de viaje de la parada uno a la parada dos sería el mismo pasando por el extremo norte del bloqueo o por el extremo sur; sin embargo, dado que al cruzar las vías del ferrocarril se incurre en una penalización de tiempo (modelada con barreras de punto de coste agregado), se elige la ruta con un solo cruce de ferrocarril. El coste de cruzar la barrera se añade al coste acumulado de la ruta resultante.

• Una barrera de línea de restricción prohíbe viajar a cualquier punto en que la barrera interseque la red. Por ejemplo, un desfile o una protesta que bloquee el tráfico por varios segmentos de calle se puede planear con una barrera de línea de restricción. Este tipo de barrera también puede cercar rápidamente varios caminos que no se puedan atravesar, canalizando así los resultados lejos de partes no deseadas de la red.

  El mapa de la izquierda muestra la ruta más corta entre dos puntos. El mapa de la derecha muestra la ruta más corta cuando hay varias calles bloqueadas por una barrera de línea de la restricción.

• Una barrera de línea de coste escalado no restringe el viaje por los ejes y cruces que cubre; en su lugar, escala el coste de atravesar los bordes y confluencias cubiertos por un factor especificado. Asignar un factor de 0,5 significaría que se espera que el viaje sea dos veces más rápido de lo normal. Un factor de 2,0 significaría que se espera que dure dos veces más de lo normal. Quizá desee aumentar el tiempo de viaje con una barrera de línea de coste escalado cuando una extensión de carretera se vea ralentizado temporalmente por obras.

  La ruta más corta entre dos puntos se muestra a la izquierda. A la derecha, una barrera de línea de coste escalado aumenta el coste de viajar por los caminos que cubre. A diferencia de la barrera de restricción, la ruta puede atravesar la barrera, pero con un coste modificado. El solucionador utiliza el coste modificado para calcular la mejor ruta; además, el coste modificado se incluye en el coste acumulado de los resultados.

• Una barrera de polígono de restricción prohíbe viajar a cualquier punto en que el polígono interseque la red. Un uso de este tipo de barrera es modelar inundaciones que cubran áreas de la red y hacer que sea imposible viajar allí.

  El lado izquierdo representa la ruta más corta entre dos puntos. A la derecha, una barrera de polígono bloquea las calles inundadas, de modo que la ruta más corta entre los mismos dos puntos es diferente.

• Una barrera de polígono de coste escalado no restringe el viaje por los ejes y cruces que cubre; en su lugar, escala el coste de atravesar los bordes y cruces cubiertos por un factor especificado, tal como 0,25, qué significaría que se espera que el viaje sea cuatro veces más rápido de lo normal. Un factor de 3,0 significaría que se espera que tarde tres veces más tiempo de lo normal. Este tipo de barrera se podría utilizar para modelar tormentas que reducen las velocidades de viaje en áreas concretas.

  El mapa de la izquierda muestra una ruta que pasa por tiempo inclemente independientemente de los efectos que las malas condiciones del camino tengan sobre el tiempo de viaje. A la derecha, una barrera de polígono escalada duplica el tiempo de viaje por los caminos cubiertos por la tormenta. Observe que la ruta continúa atravesando el extremo sur de la tormenta, dado que es más rápido gastar tiempo conduciendo lentamente a través de una pequeña parte de la tormenta en lugar de rodearla conduciendo por completo. Al igual que la barrera de línea de coste escalado, el solucionador utiliza el coste modificado para calcular la mejor ruta; además, el coste modificado se incluye en los costes acumulados de los resultados.

Las barreras forman parte de la capa de análisis de red, no del dataset de red. Por consiguiente, las barreras solo tienen efecto sobre la capa de análisis de red que las contiene. Si se necesitan barreras en otros análisis, se deben cargar en la capa de análisis de red adecuada. Como alternativa, podría editarse el dataset de red en lugar de utilizar barreras.

Cualquier tipo de cambio que realicen las barreras en la transitabilidad o la impedancia de la red se puede lograr también mediante la edición del dataset de red. Sin embargo, las barreras ayudan a agregar y quitar rápidamente cambios de red, lo que es ideal para modelar cambios de impedancia temporales: el árbol que bloquea el tráfico acabará por retirarse y la inundación terminará por retroceder. Una vez que finalice el evento que está modelando la barrera, la barrera puede eliminarse, simplemente.

Puesto que las barreras pueden funcionar como sustitutas de la edición, puede realizar cambios en la transitabilidad y la impedancia de la red aunque no tenga privilegios de edición. Por ejemplo, si tiene un dataset de red SDC, tal como StreetMap North America, y piensa que los valores de impedancia no reflejan con precisión los tiempos de viaje en un área determinada, puede agregar una barrera de polígono y escalar las impedancias a valores más adecuados. Sin embargo, al utilizar barreras hay que esperar un rendimiento menor.

El tiempo necesario para crear o cargar una barrera de polígono es proporcional al número de elementos de red que cubre. Puede que no sea factible utilizar barreras para cubrir regiones densas o áreas grandes de la red.

Barreras de punto, línea y polígono

Las clases de barrera están presentes en todas las capas de análisis de red.

Las barreras se pueden agregar a clases de barrera a través de la Herramienta Crear una ubicación de red en la barra de herramientas ArcGIS 10.1 Network Analyst el cuadro de diálogo Cargar ubicaciones o la herramienta de geoprocesamiento Agregar ubicaciones. Cuando se crea, se carga o se agrega barreras, estas afectan solo a los elementos activados en la ficha Ubicaciones de red del cuadro de diálogo Propiedades de capa de la capa de análisis de red. Esto es así incluso cuando una barrera interseca capas que están desactivadas en la ficha Ubicaciones de red.

Más información sobre cómo crear objetos de análisis de red con la Herramienta para crear una ubicación de red

Las barreras tienen atributos que se pueden examinar y editar a través de una tabla de atributos donde aparecen todas las barreras y los atributos de esa clase de barrera, o mediante una tabla de propiedades de barrera donde solo se muestra una barrera y sus atributos a la vez.

Más información sobre la apertura de la ventana propiedades de los objetos de análisis de red

Capa de entidades Barreras de punto

Cuando se carga o se crea una barrera de punto, se alinea al eje de la red o el cruce más cercanos dentro de una tolerancia de búsqueda. Los campos de ubicación de red (SourceID, SourceOID, SideOfEdge y PosAlong) especifican la posición de la barrera en la red. Cuando una barrera de punto de restricción está sobre un eje, puede optar por restringir el viaje solo a través de la barrera de punto o por restringir el eje completamente. Una barrera de punto de coste escalado agrega un coste cada vez que se cruza.

Propiedades de barrera de punto

Campos de entrada de las barreras de punto

Campo de entrada	Descripción
ID de objeto	Campo ID administrado por el sistema.
Nombre	Nombre del objeto de análisis de red.
BarrierType	Especifica si la barrera de punto restringe el viaje completamente o agrega impedancia cuando se cruza. Existen dos opciones: Restricción (0): prohíbe atravesar la barrera. Este es el valor predeterminado. Coste agregado (2): atravesar la barrera aumenta el coste de la red en el importe especificado por el valor de la propiedad Attr_[Impedance].
FullEdge	Esta propiedad es específica de las barreras de punto de restricción en elementos de bordes. El valor predeterminado es Falso. Falso: permite viajar por el eje hasta la barrera, pero no a través de ella Verdadero: restringe el viaje a cualquier punto del eje asociado
Attr_[Impedance] (por ejemplo, Attr_Minutes, donde Minutos es la impedancia de la red)	Esta propiedad es específica de las barreras de coste agregado y se limita a los valores mayores o iguales a cero. Indica cuánta impedancia de red se agrega cuando se atraviesa la barrera.
Campos de ubicación de red SourceID SourceOID PosAlong SideOfEdge	Juntas, estas cuatro propiedades describen el punto de la red donde se encuentra el objeto. Más información sobre los campos de ubicación de red
CurbApproach	La propiedad CurbApproach especifica la dirección de tráfico que se ve afectada por la barrera. Si una barrera está en un eje y tiene su propiedad de aproximación a borde establecida en Cualquier lado del vehículo(0): la barrera afecta al viaje por el eje en ambas direcciones. Lado derecho del vehículo (1): solo afecta a los vehículos que viajan de modo que la barrera queda a su lado derecho. La barrera no afecta a los vehículos que atraviesan el mismo eje pero se acercan la barrera por su lado izquierdo. Lado izquierdo del vehículo (2): los vehículos solo se ven afectados si la barrera se encuentra a su lado izquierdo al acercase a ella. La barrera no afecta a los vehículos que atraviesan el mismo eje pero se acercan la barrera por su lado derecho. Puesto que los cruces son puntos y no tienen lado, las barreras sobre cruces afectan a todos los vehículos sin tener en cuenta CurbApproach.

Campos de entrada/salida de las barreras de punto

Campo de entrada/salida

Descripción

Estado

Este campo está restringido por un dominio de valores, que se muestran a continuación (sus valores codificados se muestran entre paréntesis). Aceptar (0): la ubicación de red es válida No ubicado (1): la ubicación de la red no se puede determinar. Elemento de red no localizado (2): el elemento de red donde se supone que debe estar la ubicación de red no se puede encontrar. Esto puede ocurrir cuando se elimina un borde de la red y no se recalcula la ubicación de red. Después de una operación de resolución, el estado se puede modificar utilizando uno de los siguientes valores de estado: Aceptar (0): la evaluación de red se evaluó correctamente. Valores de campo no válido (4): los valores de campo de la ubicación de red caen fuera de los dominios de rango o codificados de la capa de análisis. Por ejemplo, puede existir un número negativo donde se requieran números positivos.

Capa de entidades de Barreras de línea

Mientras que las barreras de punto se alinean al eje o cruce más cercanos, las barreras de línea no se alinean a la red; por consiguiente, las barreras de línea necesitan superponerse a ejes y cruces para tener efecto sobre ellos.

Si el propósito de la barrera de línea es cortar elementos de red y bloquear el viaje donde la barrera interseque los ejes y los cruces, la Herramienta Crear una ubicación de red es normalmente suficiente para lograr este objetivo. Como alternativa, si el propósito es restringir un tramo a lo largo de un eje, se debería crear una entidad de línea en una sesión de edición y cargarla en la clase de barreras de línea. Las herramientas de edición, tales como la herramienta Trazado, ofrecen más control que la Herramienta para crear una ubicación de red y garantizan que la barrera de línea coincida con las entidades de origen de red.

Propiedades de barrera de línea

Campos de entrada de barreras de línea

Campo de entrada	Descripción
ID de objeto	Campo ID administrado por el sistema.
Nombre	Nombre del objeto de análisis de red.
BarrierType	Especifica si la barrera restringe completamente el viaje o escala el coste de viajar a través de ella. Existen dos opciones: Restricción (0): prohíbe recorrer cualquier parte de la barrera. Este es el valor predeterminado. Coste en escala (1): escala la impedancia de los bordes subyacentes multiplicándola por el valor de la propiedad Attr_[Impedance]. Si la barrera cubre parcialmente los bordes, la impedancia se prorratea y se multiplica.
Attr_[Impedance] (por ejemplo, Attr_Minutes, donde Minutos es la impedancia de la red)	Esta propiedad es específica de las barreras de coste escalado. Es el factor por el que se multiplica la impedancia de los bordes subyacentes a la barrera. Los valores deben ser cero o mayores; sin embargo, tenga en cuenta que si establece este valor en cero, las soluciones devolverán probablemente valores sin sentido, puesto que los costes de los bordes subyacentes se convierten en gratuitos de recorrer. Por consiguiente, es recomendable utilizar valores mayores que cero.

Clase de entidad Barreras de polígono

Las barreras de polígono son similares a las barreras de línea, puesto que no se alinean a la red. Por consiguiente, las barreras de línea deben superponerse a ejes y cruces para tener efecto sobre ellos.

Propiedades de barrera de polígono

Las propiedades para las barreras de polígono son idénticas a las barreras de línea.

Campos de entrada de barreras de polígono

Campo de entrada	Descripción
ID de objeto	Campo ID administrado por el sistema.
Nombre	Nombre del objeto de análisis de red.
BarrierType	Especifica si la barrera restringe completamente el viaje o escala el coste de viajar a través de ella. Existen dos opciones: Restricción (0): prohíbe recorrer cualquier parte de la barrera. Este es el valor predeterminado. Coste en escala (1): escala la impedancia de los bordes subyacentes multiplicándola por el valor de la propiedad Attr_[Impedance]. Si la barrera cubre parcialmente los bordes, la impedancia se prorratea y se multiplica.
Attr_[Impedance] (por ejemplo, Attr_Minutes, donde Minutos es la impedancia de la red)	Esta propiedad es específica de las barreras de coste escalado. Es el factor por el que se multiplica la impedancia de los bordes subyacentes a la barrera. Los valores deben ser cero o mayores; sin embargo, tenga en cuenta que si establece este valor en cero, las soluciones devolverán probablemente valores sin sentido, puesto que los costes de los bordes subyacentes se convierten en gratuitos de recorrer. Por consiguiente, es recomendable utilizar valores mayores que cero.

Anterioridad de las barreras superpuestas

Cuando dos o más barreras se superponen, la Extensión ArcGIS Network Analyst sigue un conjunto de reglas para garantizar comportamientos y resultados coherentes:

• Las barreras de restricción tienen precedencia sobre las barreras de coste agregado y de coste escalado.
• Si dos o más barreras de coste agregado son coincidentes, sus valores Attr_[Impedance] se suman para cada tipo de impedancia.
• Si dos o más barreras de coste escalado se superponen, sus valores Attr_[Impedance] se multiplican para cada tipo de impedancia y se multiplican por la impedancia correspondiente de la parte cubierta del eje subyacente.
• Si se superponen barreras de coste agregado y de coste escalado, las barreras de coste escalado se multiplican primero por la parte cubierta del eje subyacente y, a continuación, el producto se agrega a los correspondientes valores Attr_[Impedance] de las barreras de coste agregado.

Métodos para crear barreras

En esta sección se resaltan algunas de las opciones que hay para crear barreras y se citan algunas de sus ventajas y desventajas para ayudarle a entender los diferentes enfoques y elegir el que mejor se ajuste a sus necesidades.

Las barreras de punto están asociadas a un único elemento de red, aunque el elemento coincida con otro elemento. Como alternativa, las barreras de línea y de polígono afectan de forma predeterminada a todos los elementos de red que cubren. Pueden producirse consecuencias imprevistas si se pasa por alto cualquiera de los elementos de red bajo las barreras de línea o de polígono. Por ejemplo, si se asfalta un camino en un paso elevado y se agrega una barrera de línea de restricción a lo largo del paso elevado, se restringiría tanto el tramo del paso elevado como el camino que pasa por debajo. Esto es debido a que la barrera de línea toca ambos caminos en el espacio bidimensional. Hay que considerar detenidamente cómo se crean las barreras.

Estos son algunos otros métodos para considerar en el escenario del paso elevado anterior, que cumplirían el objetivo de bloquear el paso elevado sin bloquear el camino que pasa por debajo:

• Utilizar una barrera de punto. La barrera de línea del paso elevado podría reemplazarse por una barrera de punto, con su propiedad FullEdge establecida en verdadero. La propiedad FullEdge garantizaría la restricción del eje completo y, dado que la barrera es una barrera de punto, restringiría solo el eje en el que se encuentra.

  Un inconveniente es que las barreras de punto de eje completo no se pueden ajustar para que afecten solo a un subtramo de un eje. Así, se pierde algo de precisión en comparación con las barreras de línea, que pueden cubrir y afectar a subtramos. Además, la visualización de la barrera de punto en ArcMap podría resultar engañosa, puesto que la barrera se muestra como un punto pero realmente restringe el eje completo.

• Utilice un entorno de edición. Para asegurarse de que una barrera de línea coincida realmente con un eje, como el que representa el paso elevado, se puede crear una entidad de línea en un entorno de edición donde se puede trazar la entidad de origen para el borde. La nueva entidad de línea coincidente se puede cargar entonces en la clase de barreras de línea.

  Para evitar el problema de restringir el camino que pasa bajo el paso elevado, se podría realizar una edición más cuidadosa. Por ejemplo, puede crear una entidad de línea a lo largo del paso elevado, almacenar en búfer el camino que pasa debajo y, a continuación, recortar el área almacenada en búfer. Esto dejaría dos líneas a cada lado del camino que podrían cargarse en la clase de barreras de línea. Otra opción es simplemente trazar dos ejes en el paso elevado, uno a cada lado del camino que pasa debajo. Esto requiere un poco más esfuerzo, pero la visualización de los efectos que las barreras tienen sobre la red es clara, puesto que los elementos afectados están cubiertos por la barrera de línea.

• Utilizar el generador de consultas. Antes de cargar o crear barreras, puede escribir una consulta utilizando SQL para indicar efectivamente a Network Analyst los elementos a los que se desea que afecte la barrera. Una vez cargadas, las barreras pueden tocar algunos elementos de red sin afectarlos.

  El acceso al generador de consultas se realiza abriendo el cuadro de diálogo Propiedades de capa, haciendo clic con el botón derecho en un elemento de red en el panel Búsqueda de ubicaciones de red y eligiendo Construir consulta. El gráfico siguiente muestra una consulta que se escribe antes de cargar una barrera de línea. Cuando se carga la barrera, se basa en la consulta para seleccionar qué elementos debe bloquear.

  Con el Generador de consultas, las barreras pueden superponerse a elementos de red y no afectar a los elementos.

  La visualización de barreras agregadas con el Generador de consultas puede resultar engañosa, dado que los ejes y los cruces podrían estar cubiertos por barreras pero continuar funcionando normalmente. Por ejemplo, en el gráfico anterior, aunque la barrera de línea de restricción cruza los ejes con los ObjectID 43 y 38, todavía es posible atravesarlos, como se muestra en la ruta de la derecha.

Otros métodos de crear barreras de línea también pueden ser valiosos en diferentes escenarios. He aquí un par de ejemplos:

• Cargar entidades seleccionadas. Seleccione entidades, tales como calles, y cargue las calles seleccionadas en la clase de barreras. Esto garantiza que las barreras de línea sean coincidentes con la calle.
• Cargar una ruta de otro análisis de red. Cree una ruta en otra capa de análisis de red y, a continuación, cargue de nuevo la ruta en la capa de análisis original como una barrera de línea. Este método garantiza que la barrera de línea coincide con calles y, en lugar de cubrir solo ejes completos, ofrece la flexibilidad necesaria para que las barreras de línea cubran los ejes solo parcialmente.