Составные линейные объекты в покрытии: маршруты

Обзор маршрутов

Совокупность маршрутов с общей системой измерений называется системой маршрутов. Системы маршрутов обычно определяют линейные объекты с похожими атрибутами. Например, совокупность автобусных маршрутов округа будет системой маршрутов.

В пределах одного покрытия может существовать множество систем маршрутов. Например, в покрытии города может существовать системы маршрутов школьных автобусов, грузовых автомобилей и машин скорой помощи.

Системы маршрутов выстраиваются с помощью дуг, маршрутов и секций; они могут в точности моделировать линейные объекты, не изменяя при этом находящуюся в их основе топологию дуга - узел.

Ниже проиллюстрированный маршрут определен с помощью четырех дуг. Обратите внимание на конечные точки маршрута по отношению к дугам. Маршруты должны начинаться и оканчиваться в узлах.

Этот маршрут определен с помощью четырех дуг. Обратите внимание на конечные точки маршрута по отношению к дугам. Маршруты должны начинаться и оканчиваться в узлах.

Как показано ниже, секции представляют собой дуги или их части, которые используются для определения каждого маршрута. Они образуют инфраструктуру системы маршрутов.

Секции представляют собой дуги или их части, которые используются для определения каждого маршрута. Они образуют инфраструктуру системы маршрутов.

На рисунке ниже показан пример таких измеряющих расстояния атрибутов, как мильные столбы или адреса, которые могут использоваться для определения местонахождения событий, например - дорожных происшествий или качество дорожного покрытия.

Пример измерений на маршруте

Маршруты и секции систем маршрутов хранятся в двух файлах данных INFO—таблице атрибутов маршрутов (RAT), которая определяет Класс пространственных объектов-маршрутов, и таблице секций (section table - SEC), которая определяет класс пространственных объектов-секций. Вместе эти классы пространственных объектов определяют систему маршрутов. Классы пространственных объектов-маршрутов и объектов-секций часто называют соответственно подклассами маршрутов и секций, потому что в совокупности они могут существовать в покрытии, а каждый в отдельности зависит от наличия класса пространственных объектов дуг.

RAT и SEC являются таблицами атрибутов объектов, сохраненными как файлы данных INFO. Вместе они (RAT и SEC) образуют одну систему маршрутов. Система маршрутов всегда должна иметь имя. Например, покрытие с именем ROADS может иметь систему маршрутов с именем BUS, которая содержит маршруты школьного автобуса. Соответствующие файлы данных INFO будут иметь имена ROADS.RATBUS и ROADS.SECBUS. Аналогично, система маршрутов, именуемая HAZARD, будет иметь файлы INFO с именами ROADS.RATHAZARD and ROADS.SECHAZARD.

Как таблицы RAT and SEC умещаются в покрытии

Таблицы RAT и SEC системы маршрутов хранятся в относящемся к ним покрытии. По мере изменения или обновления дуг целостность маршрутов и секций автоматически сохраняется. События не являются частью покрытия, но только дают ссылку на систему маршрутов из внешнего источника.

На рисунке показано, как таблицы RAT и SEC и файлы ARC в покрытии ROADS вместе размещены для выполнения системы маршрутов с именем Автобус (BUS). Элемент ARCLINK# в точках SEC на внутренний номер дуги в файле ARC. Элементы F-POS и T-POS в файле SEC дают ссылку на координаты дуги. Таблицы RAT и SEC связаны посредством ROUTELINK# в SEC и <подкласса># (<subclass>#) в RAT.

Атрибуты RAT and SEC

Зачем использовать маршруты для представления линейных объектов?

Для объединения событий на линейные объекты, система маршрутов должна быть задана с использованием маршрутов, секций и измерений, построенных на пространственные объекты дуг.

Существует две основные причины, почему для представления линейных объектов используются системы маршрутов.

• Чтобы избежать разбиения дуг при каждом изменении значений атрибутов (например, для динамического определения местоположения событий на линиях)
• Для того, чтобы данные, записанные как измерения маршрутов, можно было сопоставлять, анализировать и работать с ними с помощью динамической сегментации

Когда для представления линейных объектов используются дуги, то при каждом изменении любого атрибута линейного объекта, даже в случае, если пересечение не было обнаружено, должна использоваться новая дуга. Разбиение дуг не только излишне и трудоемко, но и не позволит вам динамически определять местоположения событий вдоль линейных объектов.

Предприятия транспорта, общественной безопасности, пожарная охрана, а также коммунальные предприятия и службы доставки содержат крупные базы данных событий с измерениями маршрутов. Так, "Highway 400 kilometer 145" иллюстрирует общий метод для записи информации о магистрали, в частности, расположение знаков, магистральные съезды и въезды, качество покрытия, состояние рядности, скоростные зоны, аварийные участки и т д. Эти данные обычно сохраняются во внешних базах данных, доступных для анализа и работы посредством ArcGIS.

Пример маршрута

Эти отдельные события не только могут быть сопоставлены, но они также могут быть связаны с другими событиями. Базовая линейная география одинакова. Эта способность связывать несопоставимые данные вдоль линии сравнима с топологическим наложением; об этом можно подумать как о наложении линии на линию или точки на линию. Измерения маршрутов обеспечивают локальную информацию; в ArcGIS предусмотрены инструменты для работы с этими данными.

Таблицы атрибутов маршрутов

Таблицы RAT содержат элементы, идентифицирующие маршрут. В таблицу RAT можно добавить любое количество атрибутов, заданных пользователем. Как минимум, таблица RAT содержит следующие элементы:

Таблица атрибутов маршрутов

Имя элемента	Содержание
<подкласс># (<subclass>#)	Внутренний номер маршрута
<подкласс>-ID (<subclass>-ID)	Пользовательский идентификатор маршрута

Таблица атрибутов маршрутов

Таблица RAT может состоять из большого числа маршрутов, которые составляют определенную систему маршрутов. Например, система автобусных маршрутов может охватывать все автобусные маршруты города. Ниже приведен пример таблицы RAT для системы маршрутов с названием BUS.

Эта таблица атрибутов маршрутов демонстрирует, как кодируется система автобусных маршрутов с одним маршрутом.

Таблица маршрутов

Маршруты могут показывать множество структурных характеристик. Как правило маршруты непрерывны и не разветвлены, но бывают и маршруты с ответвлениями или прерывистые. Такие типы маршрутов полностью поддерживаются в модели данных динамической сегментации.

Измерения, применяемые к маршрутам, также могут обладать множеством характеристик. Обычно, измерения постепенно возрастают по маршруту—то есть, они возрастают, не понижаясь. Другие характеристики систем измерения могут включать прерывистые измерения (с разрывами) или перекрывающиеся измерения (более одного значения измерения для одного местоположения на маршруте).

Таблица RAT всегда создается одновременно с сопровождающей ее таблицей SEC.

Таблицы секций

Запись секции в таблице SEC содержит несколько элементов. Назначение этих элементов - связать секцию с определенным маршрутом, определить измерения для этого участка маршрута и задать начальные и конечные позиции секции на дуге. Таблица SEC содержит следующие элементы:

Таблицу секций

Имя элемента	Содержание
ROUTELINK#	Идентифицирует маршрут, к которому относится секция (внутренний номер RAT).
ARCLINK#	Идентифицирует дугу, к которой относится секция (внутренний номер дуги из файлов ARC и AAT)
F-MEAS	Начало измерения секции
T-MEAS	Окончание измерения секции
F-POS	Начальная позиция секции, заданная в процентах вдоль дуги от начального узла (from-node)
T-POS	Конечная позиция секции, заданная в процентах вдоль дуги от начального узла (from-node).
<подкласс># (<subclass>#)	Внутренний номер секции
<подкласс>-ID (<subclass>-ID)	Пользовательский идентификатор секции

Очерчивает поля в таблице секций.

Значение ROUTELINK# для всех секций в маршруте равно <subclass># этого маршрута в таблице RAT. Это - то, что связывает маршрут с его секциями. Маршрут не может существовать без своих секций.

В таблицу SEC можно добавить любое количество атрибутов, заданных пользователем. Хотя, обычно, атрибуты не хранятся в SEC. Атрибуты с описанием всего маршрута хранятся в RAT. Атрибуты с описанием участков маршрута хранятся как события.

Как определяются секции

Эта таблица секций показывает, как кодируются секции системы маршрутов BUS. Эта таблица содержит три секции, которые относятся к одному маршруту. Секция 1 определена между 40 и 100 процентов по дуге 7. Секция 2 определена по всей длине дуги 8. Секция 3 определена между 0 и 30 процентов вдоль дуги 9.

Как кодируются секции для маршрутов

Положения секций

Положение секции на дуге сохраняется в таблице SEC как значения "от" и "до" (from- and to- values). Эти значения представляют расстояние в процентах вдоль дуги, начиная с начального узла (from-node) дуги. Например, на рисунке выше первая секция кодируется как 40 к 100 для элементов позиций F-POS и T-POS, поскольку она располагается на дуге 7 от 40 процентов по дуге до 100 процентов по дуге (то есть до конца дуги). На этом рисунке подразумевается, что дуги находятся в том же направлении, что и маршрут. Если какая-либо из дуг будет в противоположном направлении пересекающего ее маршрута, то значения "от" и "до" элементов позиций в таблице SEC поменяются местами.

Измерения секций

Измерения в SEC указывают на то, как происходит управление секцией на маршруте. Эти значения связаны с окончаниями секции. Измерения могут вычисляться автоматически; по умолчанию, используется длина дуги. Например, первая секция на рисунке выше является началом автобусного маршрута. Длина дуги - 90 ед. Следовательно, 60 процентов этой длины равно 54 ед. Следовательно, измерение "от" будет равно нулю, а измерение "до" - 54.

Обычно, связанная RAT создается одновременно с SEC. Однако имеется возможность получить SEC без сопутствующей RAT. Про SEC без сопутствующей RAT говорят, что она имеет без маршрутные секции. На практике не рекомендуется создавать и использовать без маршрутные секции, потому что без RAT невозможно ни отображение, ни управление данными событий.