Упражнение 3. Поиск оптимального маршрута с использованием набора сетевых данных

Уровень сложности: Начальный Требования к данным: ArcGIS Tutorial Data for Desktop Путь к данным: C:\ArcGIS\ArcTutor\ArcGIS Network Analyst\Tutorial Задача: Найти самый быстрый маршрут (самый короткий путь) между остановками.

В этом упражнении вы найдете самый быстрый маршрут для посещения ряда остановок в предопределенном порядке.

Примечание:

Данные для этого и других учебных упражнений Network Analyst доступны на сайте ArcGIS.com. После загрузки данных их можно извлечь в любое место. Однако удобнее извлечь их в папку C:\arcgis\ArcTutor, поскольку эта папка указана в упражнениях как местоположение учебных данных по умолчанию.

Подготовка отображения

Шаги:

1. Если файл Exercise03.mxd открыт в ArcMap, переходите к шагу 6.
2. Чтобы запустить ArcMap, выберите Пуск > Все программы > ArcGIS > ArcMap 10.1.
3. В диалоговом окне ArcMap - Начало работы (ArcMap - Getting Started), щелкните Существующие карты (Existing Maps) > Найти... (Browse for more).

   Появится диалоговое окно Открыть документ ArcMap (Open ArcMap Document).

4. Перейдите к папке C:\ArcGIS\ArcTutor\ArcGIS Network Analyst\Tutorial.

   Это местоположение по умолчанию для установки учебных материалов.

5. Дважды щёлкните на файле Exercise03.mxd.

   Документ карты откроется в ArcMap.

6. Активируйте дополнительный модуль ArcGIS Network Analyst.
   1. Щелкните Настройка (Customize) > Дополнительные модули (Extensions).

      Откроется диалоговое окно Дополнительные модули (Extensions).

   2. Отметьте ArcGIS Network Analyst.
   3. Щелкните Закрыть (Close).

Если панель инструментов Network Analyst еще не отображается, необходимо ее добавить.

7. Щелкните Настройка (Customize) > Панели инструментов (Toolbars) > Network Analyst.

   Панель инструментов Network Analyst будет добавлена в ArcMap.

Если окно Network Analyst еще не отображается, необходимо его добавить.

8. На панели инструментов Network Analyst щелкните на кнопке Окно Network Analyst (Network Analyst window) .

   Откроется прикрепляемое окно Network Analyst.

Окно Network Analyst можно закреплять и откреплять.

Создание слоя анализа маршрута

Шаги:

1. Щёлкните на пункте Network Analyst на панели инструментов Network Analyst и щёлкните на Новый маршрут (New Route).

   Слой анализа маршрута будет добавлен в окно Network Analyst. Классы сетевого анализа: Остановки (Stops), Маршруты (Routes), Точечные барьеры (Point Barriers), Линейные барьеры (Line Barriers) и Полигональные барьеры (Polygon Barriers) — пусты.

   Также в окно Таблица содержания (Table Of Contents) добавлен новый слой анализа.

Добавление остановки

Далее необходимо добавить необходимые остановки маршрута

Шаги:

1. В окне Network Analyst щёлкните на Остановки (0) (Stops (0)).

   Выбор остановки означает, что она находится в активном классе сетевого анализа.

2. На панели инструментов Network Analyst щёлкните на карте Инструмент создания сетевого положения (Create Network Location Tool) .

   С помощью нажатия на карте Инструмент создания сетевого положения (Create Network Location Tool) вы можете добавить объекты сетевого анализа в активный класс сетевого анализа.

3. Щёлкните в любом месте уличной сети, чтобы определить новое положение остановки.

   Network Analyst рассчитывает ближайшее сетевое местоположение и обозначает остановку при помощи символа Размещено (Located). Остановка остается выбранной, пока не будет размещена другая остановка или вы не отмените выбор.

   Расположенная остановка также отображает номер 1. Все остановки обозначены уникальными числами, представляющими собой порядок, в котором остановки расстановлены по маршруту. Также обратите внимание, что в списке класса Остановки (Stops) в окне Network Analyst в настоящий момент указана одна остановка.

4. Добавьте еще две остановки в любом месте на улицах или рядом с ними.

   Новым остановкам присваиваются номера 2 и 3

Первая остановка рассматривается как точка начала, а последняя – как точка назначения.

Последовательность остановок может быть изменена щелчком остановки в окне Network Analyst и переносом ее в другую позицию списка.

Если остановка не размещена в сети, она будет отображена с символом «не размещено». (Тем не менее, используя настройки по умолчанию, вы должны будете разместить остановку более чем на 5 километров от самого близкого сегмента улицы для того, чтобы она не считалась размещенной.)

Неразмещенную остановку можно переместить ближе к сети и сделать ее размещенной. Если расположенная в сети остановка находится на неверной позиции, можно переместить ее на правильную позицию.

5. Чтобы переместить остановку, выполните следующие шаги:
   1. Щёлкните на Выбор/перемещение инструмента сетевого положения (Select/Move Network Locations Tool) на панели инструментов Network Analyst.
   2. Щёлкните на остановке для ее выбора.
   3. Щёлкните повторно на остановке и перетащите ее в новое место.

Установка параметров для анализа

Затем вы должны указать, что маршрут будет вычисляться на основе времени передвижения (минуты), что развороты могут выполняться где угодно и что необходимо соблюдать односторонние ограничения и ограничения поворота.

Шаги:

1. Нажмите кнопку Свойства слоя анализа (Analysis Layer Properties) в окне Network Analyst.

   Откроется диалоговое окно Свойства слоя (Layer Properties).

2. Перейдите на закладку Настройки анализа (Analysis Settings).
3. Убедитесь, что Импеданс (Impedance) определен как Время в пути в минутах (TravelTime (Minutes)).

Этот набор сетевых данных имеет историю трафика, связанную с атрибутом времени пути в минутах (TravelTime (Minutes)). Если будет введено начальное время (для этого выберите Использовать время начала (Use Start Time) и заполните три поля под ним), Network Analyst проведет поиск оптимального по времени маршрута, исходя из заданного времени суток и скоростей движения из истории трафика. В противном случае программа проведет поиск оптимального по времени маршрута на основе функции длин улиц и ограничений скорости.

4. Поставьте отметку Использовать время начала (Use Start Time), введите определенное время и дату или день недели.
   1. В качестве Time of Day (Время суток) введите время, когда нужно покинуть первую остановку.
   2. Выберите либо День недели (Day of Week), либо Точная дата (Specific Date).

      При выборе День недели (Day of Week) укажите любой день между понедельником и воскресеньем; дополнительно можно выбрать Сегодня (Today) для использования текущих настроек системы.

      При выборе Точная дата (Specific Date) введите дату в текстовом поле или в раскрывающемся списке откройте календарь и выберите необходимую дату.

5. Оставьте невыбранной опцию Использовать временные окна (Use Time Windows).

   Для остановок могут быть указаны временные окна, в этом случае Network Analyst будет проводить поиск маршрута с учетом диапазонов времени, в которые следует посетить определенные остановки.

6. Не выбирайте Изменить порядок остановок для поиска оптимального маршрута (Reorder stops to find optimal route).

   Если не отмечать это свойство, Network Analyst произведет расчет наилучшего маршрута с заданной последовательностью остановок. Эта задача известна как задача коммивояжера. Если опция была выбрана, программа проведет поиск наилучшего маршрута и наилучшей последовательности, в которой будут посещаться остановки.

7. Выберите Разрешено (Allowed) из ниспадающего списка Развороты в соединениях (U-Turns at Junctions).
8. Нажмите стрелку ниспадающего списка Тип выходной геометрии (Output Shape Type) и выберите пункт Истинная форма с измерениями (True Shape with Measures).
9. Убедитесь, что установлены отметки Использовать иерархию (Use Hierarchy) и Игнорировать некорректные местоположения (Ignore Invalid Locations).
10. Убедитесь, что в разделе Ограничения (Restrictions) отмечены ограничения RestrictedTurns и Oneway.
11. Убедитесь, что в рамке Путевой лист (Directions) параметр Единицы расстояния (Distance Units) имеет значение Мили (Miles), отмечена опция Использовать атрибут времени (Use Time Attribute), а атрибут времени имеет значение TravelTime (Minutes) (Время пути в минутах).

Закладка Настройки анализа (Analysis Settings) должна выглядеть следующим образом; однако ваши свойства Использовать время начала (Use Start Time) могут быть другими:

12. Нажмите ОК.

Вычисление лучшего маршрута

Шаги:

1. Щёлкните на кнопке Расчет (Solve) на панели инструментов Network Analyst.

   Объект маршрутов появляется в документе карты и в окне ArcGIS Network Analyst под классом Маршруты (Routes).

Если появляется предупреждающее сообщение, остановка может быть размещена на ограниченном ребре. Попробуйте переместить одну или более остановок с помощью Инструмента выбора/перемещения сетевого положения (Select/Move Network Locations Tool) , расположенного на панели инструментов Network Analyst.
2. Щёлкните на кнопке Окно направлений (Directions Window) на панели инструментов Network Analyst.

   Откроется диалоговое окно Направления (Directions).

3. На крайнем правом столбце диалогового окна Направления (Directions) щёлкните на одной из ссылок с названием Карта (Map).

   Отображена карта-врезка маневра.

4. Щелкните Закрыть (Close).

Добавление барьера

В этом разделе вы добавите барьер на маршруте, чтобы представить препятствие, и найдете запасной маршрут до места назначения.

Шаги:

1. Щёлкните на Окна (Windows) > Увеличитель (Magnifier).

   Откроется окно Увеличитель (Magnifier).

2. Щёлкните на заголовке окна Увеличитель (Magnifier)и переместите его для расположения над маршрутом.

   

3. В окне Network Analyst в области Точечные барьеры (0) (Point Barriers (0)) щёлкните на Ограничение (0) (Restriction (0)).
4. Щёлкните на инструменте Создание сетевого положения (Create Network Location) на панели инструментов Network Analyst.
5. В окне Увеличитель (Magnifier) щёлкните на любом месте маршрута для размещения одного или нескольких барьеров.
   Подсказка:

   Чтобы видеть, где будет размещен барьер, щёлкните на и удерживайте клавишу 1, прежде чем щёлкнуть на карте Инструментом создания сетевого положения.

   

6. Щёлкните на кнопке Расчет (Solve) на панели инструментов Network Analyst.

   Новый альтернативный маршрут рассчитан для обхода барьера.

7. Закройте окно Увеличитель (Magnifier).

Сохранение маршрута

Слой анализа маршрута в настоящий момент сохранен в памяти, и если вы выйдете из ArcMap без сохранения, анализ будет утерян. Однако если вы сохраните документ карты, слой анализа сохранится вместе с ним. Вы также можете экспортировать данные. Одним из способов является экспорт слоя сетевого анализа в LYR-файл. Свойства анализа и объекты сохраняются в LYR-файле. Другим способом является сохранение подслоев анализа в качестве классов объектов с использованием команды Экспорт данных (Export Data). На следующем этапе показано, как экспортировать подслои маршрутов в класс пространственных объектов.

Шаги:

1. В окне Network Analyst щёлкните правой кнопкой мыши Маршруты (Routes (1)) и выберите команду Экспорт данных (Export Data).

   

   Откроется диалоговое окно Экспорт данных (Export Data).

2. В текстовом поле Выходной класс объектов (Output feature class) введите или укажите место для сохранения результатов, такое как C:\ArcGIS\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial\SanFrancisco.gdb\Exercise3_Route.
3. Нажмите ОК.

   Объект маршрута будет сохранен в указанной рабочей области.

4. Щёлкните на Нет (No), чтобы добавить экспортируемые данные на карту в качестве слоя.
5. Если вы не желаете продолжать работу с другими упражнениями, закройте приложение ArcMap. Нажмите Нет (No), чтобы не сохранять изменения.
6. Если вы хотите продолжить работу с другими упражнениями, выполните следующие действия.
   1. Щелкните Файл (File) > Новый (New).

      Откроется диалоговое окно Новый документ (New Document).

   2. Нажмите ОК.
   3. Щелкните Нет (No) в ответ на запрос о сохранении изменений.