Types de couches d'analyse de réseau

L'Extension ArcGIS Network Analyst permet de résoudre des problèmes de réseau fréquents, tels que la recherche du meilleur itinéraire pour traverser une ville, la recherche du véhicule d'urgence ou de la ressource la plus proche, l'identification d'une zone de desserte près d'un lieu, la desserte d'un ensemble d'ordres avec une flotte de véhicules ou le choix des meilleures ressources à ouvrir ou fermer.

Itinéraire

ArcGIS Network Analyst permet de rechercher le meilleur itinéraire pour aller d'un point à un autre ou visiter plusieurs localisations. Ces localisations peuvent être spécifiées de façon interactive en plaçant des points sur l'écran, en entrant une adresse, ou en utilisant des points d'une classe d'entités ou d'une couche d'entités existante. Si vous avez plus de deux arrêtent à visiter, le meilleur itinéraire peut être déterminé en fonction de l'ordre des localisations indiqué par l'utilisateur. ArcGIS Network Analyst peut également déterminer la meilleure séquence pour visiter les localisations. C'est ce que l'on appelle résoudre le problème du voyageur de commerce.

Quel est le meilleur itinéraire ?

Que ce soit pour la recherche d'itinéraire direct entre deux localisations ou d'un itinéraire passant par plusieurs localisations, les utilisateurs optent généralement pour le meilleur itinéraire. Mais ce "meilleur itinéraire" peut avoir différentes significations selon les situations.

Le meilleur itinéraire peut être le plus rapide, le plus court ou le plus pittoresque, selon l'impédance choisie. Si l'impédance est définie sur le temps, le meilleur itinéraire est l'itinéraire le plus rapide. Par conséquent, le meilleur itinéraire peut être défini comme l'itinéraire dont l'impédance est la plus faible, où l'impédance est choisie par l'utilisateur. Vous pouvez utiliser n'importe quel attribut de coût de réseau valide comme impédance lors de la définition du meilleur itinéraire.

Dans l'exemple ci-dessous, le premier cas utilise le temps comme impédance. Le chemin le plus rapide apparaît en bleu et affiche une longueur totale de 4,5 miles soit un temps de parcours de 8 minutes.

Dans le cas suivant, la distance est choisie comme impédance. Par conséquent, la longueur du chemin le plus court est de 4,4 miles soit un temps de parcours de 9 minutes.

Outre le meilleur itinéraire, ArcGIS Network Analyst fournit des feuilles de route à l'aide de cartes tournant par tournant pouvant être imprimées.

Pour en savoir plus sur la recherche du meilleur itinéraire

Ressource la plus proche

La recherche de l'hôpital le plus proche d'un accident, des voitures de police les plus proches du lieu d'un crime et du point de vente le plus proche de l'adresse d'un client sont des exemples de problèmes de ressources les plus proches. Lorsque vous recherchez les ressources les plus proches, vous pouvez spécifier le nombre de ressources à rechercher ainsi que le sens de déplacement vers ou depuis ces ressources. Une fois les ressources les plus proches trouvées, vous pouvez afficher le meilleur itinéraire vers ou depuis ces ressources, calculer le coût de chaque itinéraire, et afficher les directions vers chaque ressource. Vous pouvez également spécifier une impédance au-delà de laquelle ArcGIS Network Analyst ne doit pas rechercher de ressource. Par exemple, vous pouvez définir un problème de ressource la plus proche afin de rechercher les hôpitaux situés à moins de 15 minutes à voiture du site d'un accident. Tous les hôpitaux situés à plus de 15 minutes ne seront pas inclus dans les résultats.

Les hôpitaux sont désignés sous le terme ressources, et l'accident sous le terme incident. ArcGIS Network Analyst vous permet d'exécuter plusieurs analyses des ressources les plus proches simultanément. Cela signifie que vous pouvez avoir plusieurs incidents et rechercher la ou les ressources les plus proches de chaque incident.

Pour en savoir plus sur la recherche de la ressource la plus proche

Zones de desserte

ArcGIS Network Analyst vous permet de rechercher des zones de desserte autour de n'importe quel endroit sur un réseau. Une zone de desserte réseau est une région qui comprend toutes les rues accessibles (c'est-à-dire, les rues situées dans le rayon d'impédance spécifiée). Par exemple, la zone de desserte de 10 minutes d'une ressource inclut toutes les rues qui peuvent être atteintes en moins de 10 minutes à partir de cette ressource.

Qu'est-ce que l'accessibilité ?

L'accessibilité représente la capacité d'accéder facilement à un site. Dans ArcGIS Network Analyst, l'accessibilité peut être mesurée en termes de temps de trajet, de distance ou de toute autre impédance sur le réseau. L'évaluation de l'accessibilité permet de répondre à des questions de base telles que : Combien de personnes habitent à moins de 10 minutes en voiture d'un cinéma ? ou Combien de clients habitent à moins de 500 m d'une épicerie ? L'accessibilité vous aide également à choisir le meilleur site pour implanter une nouvelle entreprise. Elle vous aide aussi à identifier l'environnement d'une entreprise existante pour prendre des décisions de marketing.

Evaluation de l'accessibilité

Une méthode simple d'évaluer l'accessibilité consiste à calculer la distance de la zone tampon autour d'un point. Par exemple, calculer le nombre de clients habitant dans un rayon de 5 kilomètres d'un site à l'aide d'un cercle simple. Cependant, les gens se déplaçant en voiture, cette méthode ne reflétera pas l'accessibilité réelle du site. Les réseaux de service calculés par ArcGIS Network Analyst peuvent dépasser cette limitation en identifiant les rues accessibles via le réseau routier dans un rayon de cinq kilomètres autour d'un site. Une fois créés, vous pouvez utiliser ces réseaux de service pour identifier les éléments situés le long des rues accessibles, par exemple, les entreprises concurrentes installées à moins de 5 minutes en voiture.

Plusieurs zones de desserte concentriques indiquent comment l'accessibilité varie selon l'augmentation de l'impédance. Elle peut servir, par exemple, à afficher le nombre d'hôpitaux situés à moins de 5, 10 et 15 minutes en voiture d'écoles.

En savoir plus sur l'analyse des zones de desserte

En résolvant avec les données de trafic, vous pouvez voir quels hôpitaux sont accessibles dans ces temps de conduite à différentes heures de la journée. Ces hôpitaux peuvent changer selon les conditions de circulation.

Matrice de coût OD

ArcGIS Network Analyst permet de créer une matrice de coût origine-destination (OD) de plusieurs origines vers plusieurs destinations. Une matrice de coût OD est une table contenant l'impédance du réseau de chaque origine vers chaque destination. En outre, elle classe les destinations auxquelles chaque origine se connecte par ordre croissant en fonction de l'impédance du réseau minimale nécessaire pour aller de cette origine à chaque destination.

Le meilleur chemin de réseau est découvert pour chaque paire origine-destination, et le coût est stocké dans la table attributaire des lignes en sortie. Bien que, pour des raisons de performance, les lignes soient droites, elles stockent toujours le coût du réseau et non la distance en ligne droite. Le graphique ci-après affiche les résultats d'une analyse de matrice de coût OD configurée pour trouver le coût pour atteindre les quatre destinations les plus proches à partir de chaque origine.

Les lignes droites peuvent être représentées de différentes manières, par exemple par une couleur représentant le point d'où elles proviennent, ou par une épaisseur représentant le temps de trajet pour chaque chemin.

Astuce:

Les solveurs de ressource la plus proche et de matrice de coût OD effectuent des analyses très semblables. La différence principale réside dans la sortie et la vitesse de calcul. La matrice de coût OD génère des résultats plus rapidement mais ne peut pas retourner les formes réelles ou les feuilles de route des itinéraires. Elle est conçue pour résoudre rapidement des problèmes M x N importants et par conséquent ne contient pas en interne les informations requises pour générer les formes et les feuilles de route des itinéraires. Le solveur de ressource la plus proche permet de retourner des itinéraires et des feuilles de route, mais effectue les analyses plus lentement que le solveur de matrice de coût OD. Si vous avez besoin des feuilles de route ou des formes réelles des itinéraires, utilisez le solveur de ressource la plus proche. Dans le cas contraire, faites appel au solveur de matrice de coût OD pour réduire le temps de calcul.

En savoir plus sur le solveur de matrice de coût OD

Calcul d'itinéraire de véhicule

Un régulateur qui gère une flotte de véhicules a souvent besoin de prendre des décisions concernant l'itinéraire des véhicules. Ce type de décision implique d'attribuer au mieux un groupe de clients à une flotte de véhicules et d'ordonner et de programmer leurs visites. L'objectif du calcul d'itinéraire de véhicule (VRP) est de fournir un niveau élevé de service au client en respectant toutes les fenêtres horaires et en réduisant le plus possible les coûts opérationnels et d'investissement globaux. Les contraintes consistent à terminer les itinéraires avec les ressources disponibles et dans les limites de temps imposées par les rotations des chauffeurs, les limitations de vitesse, et les engagements du client.

ArcGIS Network Analyst fournit un solveur d'itinéraire de véhicule servant à trouver des solutions pour des tâches aussi complexes que la gestion des flottes.

Prenons un exemple de livraison de marchandises à des épiceries au départ d'une localisation d'entrepôt central. Une flotte de trois camions est disponible à l'entrepôt. L'entrepôt fonctionne seulement dans une fenêtre horaire limitée, de 8h00 à 17h00, amplitude pendant laquelle tous les camions doivent rentrer à l'entrepôt. Chaque camion a une capacité de 7,5 tonnes, qui limite la quantité de marchandises qu'il peut transporter. Chaque point de vente a une demande concernant une quantité spécifique de marchandises (en livres) qui doit être livrée, ainsi que des fenêtres horaires limitant les moments où les livraisons doivent être faites. En outre, le chauffeur ne peut travailler que huit heures par jour, a besoin d'une pause déjeuner et il est rémunéré en fonction du temps passé à la conduite et à la livraison aux points de vente. L'objectif est de déterminer un itinéraire pour chaque chauffeur (ou itinéraire) qui permet d'effectuer les livraisons tout en respectant tous les besoins de service et en réduisant le temps total passé par le chauffeur sur chaque itinéraire. L'illustration suivant montre trois itinéraires obtenus en calculant l'itinéraire de véhicules ci-dessus.

En savoir plus sur le calcul d'itinéraire de véhicule

Emplacement-allocation

L'emplacement-allocation vous aide à sélectionner les ressources d'un ensemble de ressources à utiliser selon leur interaction potentielle avec les points de demande. Elle peut vous aider à répondre à des questions du type :

• Pour un ensemble donné de casernes de pompiers existantes, quel nouveau site de caserne de pompiers fournirait les meilleurs temps de réaction pour la communauté ?
• Si une société de détail doit réduire son implantation, quels sont les points de vente qu'elle doit fermer pour maintenir l'essentiel de la demande globale ?
• Où faudrait-il construire une usine pour réduire la distance d'avec les centres de distribution ?

Dans ces exemples, les ressources représenteraient les casernes de pompiers, les points de vente de détail et les usines, tandis que les points de demande représenteraient des bâtiments, des clients et des centres de distribution.

L'objectif peut être de réduire la distance totale entre des points de demande et des ressources, d'optimiser le nombre de points de demande couvert dans une certaine distance de ressources, d'optimiser un montant proportionnel de demande qui diminue avec l'augmentation de la distance d'une ressource ou d'optimiser le montant de demande capturé dans un environnement de ressources conviviales et concurrentielles.

La carte ci-dessous affiche les résultats d'une analyse d'emplacement-allocation destinée à déterminer les casernes de pompiers redondantes. Les informations suivantes ont été fournies au solveur : un tableau des casernes de pompiers (ressources), des centres de rue (points de demande) et un temps de réaction maximum autorisé. Le temps de réaction est le temps nécessaire aux pompiers pour atteindre un emplacement donné. Le solveur d'emplacement-allocation a déterminé que les pompiers peuvent fermer plusieurs casernes et continuer néanmoins d'assurer un temps de réaction de trois minutes.

Sur l'ensemble actuel de casernes de pompiers, neuf peuvent fermer et sept au minimum doivent demeurer ouvertes pour être en mesure de répondre aux urgences en trois minutes.

En savoir plus l'emplacement-allocation

Analyse dépendant de l'heure

Tous les solveurs présentés ci-dessus permettent d'incorporer les données de trafic actualisées et historiques dans une analyse, de manière à rechercher le meilleur itinéraire pour une heure donnée. Recherchez le meilleur endroit où pré-positionner une ambulance à 8h00, 12h00, 16h00, etc., et générez des zones de desserte. Les résultats d'une analyse peuvent varier à des dates et heures différentes en raison des conditions de circulation et les temps de trajet peuvent changer.