Принципы использования сетевых атрибутов

Сетевые атрибуты представляют собой свойства сетевых элементов, контролирующие проходимость элементов сети. В качестве примера атрибутов можно привести время в пути для заданной длины дороги; конкретные улицы, движение по которым ограничено для конкретных видов транспортных средств, скорость движения по данной дороге, а также улицы с односторонним движением.

Сетевые атрибуты содержат пять основных свойств: имя, тип использования, единицы измерения, тип данных и использование по умолчанию. Кроме того, они также содержат набор назначений, определяющих значения элементов:

• Тип использования указывает на способ работы атрибута в ходе анализа — как атрибут стоимости, признака, ограничения или иерархии.
• Атрибут единиц стоимости содержит единицы расстояния или времени (например, сантиметры, метры, мили, минуты и секунды).

  Признаки, иерархии и ограничения содержат неизвестные единицы.

• Доступные типы данных: Булево значение (логическое), целочисленные, плавающие или данные двойной точности.

  В атрибутах стоимости не может использоваться тип данных Булево (логический). Для ограничений, напротив, всегда используется Булево значение (логическое), а для иерархии — целочисленные значения.

• Функция Использовать по умолчанию (Use by default) автоматически использует эти атрибуты в новом слое сетевого анализа.

  При назначении атрибута стоимости, ограничения или иерархии для использования по умолчанию слои сетевого анализа, созданные в наборе сетевых данных, автоматически используют этот атрибут. Только один атрибут стоимости в наборе сетевых данных может использоваться по умолчанию. Атрибуты признака не могут использоваться по умолчанию.

Сетевые атрибуты создаются в мастере Новый набор сетевых данных (New Network Dataset) (при определении новой сети) или на закладке Атрибуты (Attributes) диалогового окна Свойства набора сетевых данных (Network Dataset Properties). Для создания сетевых атрибутов необходимо сначала определить имя атрибута, тип его использования, единицы измерения и тип данных. Далее необходимо назначить для каждого источника оценки, предоставляющие значения для сетевого атрибута при построении набора сетевых данных. Для этого следует выбрать атрибут и щелкнуть на кнопку Оценки (Evaluators).

Дополнительные сведения о типах оценок, используемых в сети

Сетевые атрибуты также могут содержать параметры, используемые их оценками. Параметры позволяют выполнять динамический анализ с использованием сетевых атрибутов путем моделирования различных характеристик: высота и вес грузовика, погодные условия или текущая реальная скорость на дороге. Атрибуты ограничения всегда содержат параметр с именем Restriction Usage.

Дополнительные сведения об использовании параметров с сетевыми атрибутами

Стоимость

Некоторые атрибуты используются для измерения и моделирования стоимости перемещения по сети — например, время в пути (время движения по улице) или спроса (объем мусора, собранного на улице). Эти атрибуты распределяются пропорционально значению длины ребра. Например, при моделировании времени в пути в качестве атрибута стоимости проход половины ребра займет вполовину меньше времени, чем при проходе всего ребра. Если время в пути, затраченное на прохождение ребра, составляет 3 минуты, значит, проход половины ребра займет 1,5 минуты. Чтобы найти 1,5-минутный маршрут вдоль этого ребра, объект маршрута создается на основе первой половины объекта ребра.

Сетевой анализ зачастую подразумевает минимизацию затрат (т.е., стоимости) во время расчета пути (выбор оптимального маршрута). К наиболее типичным примерам можно отнести поиск скорейшего маршрута (минимизация времени в пути) или кратчайшего маршрута (минимизация расстояния). Время в пути (время езды, время ходьбы) и расстояние (метры) также относятся к атрибутам стоимости в наборе сетевых данных.

Внимание:

Механизмы расчета в Network Analyst не поддерживают минимизацию отрицательных значений стоимости. Если в качестве атрибута стоимости при расчете используется атрибут стоимости с отрицательными значениями, механизм расчета обрабатывает эти сетевые элементы с отрицательными значениями как запрещенные.

Признаки

Признаки представляют собой атрибуты, описывающие характеристики сети или сетевых элементов. В отличие от стоимости, признаки не являются распределяемыми. Это означает, что значение признака не зависит от длины элемента ребра. Например, количество полос движения по дороге представляет собой образец признака в сети улиц. Ограничение скорости езды на дорогах — еще один атрибут признака для сети улиц. Хотя признак не является атрибутом стоимости и не может использоваться в качестве стоимости, его можно использовать в сочетании со значением расстояния для создания атрибута стоимости (например, время вождения), который используется как стоимость.

Ограничения

Для отдельных элементов ограничения могут быть определены таким образом, чтобы во время анализа пересечение ограниченных элементов полностью запрещалось, избегалось или даже предпочиталось.

С помощью специальных опций можно включать или отключать ограничения на этапе расчета. Кроме того, можно установить ограничение, однако, оно будет фактически применено к элементу только в том случае, если значение, заданное на этапе расчета, соответствует определенным критериям. Таким образом, если вес транспортного средства, для которого в настоящий момент определяется маршрут, превышает установленное значение, можно установить ограничение по весу, задав вес транспортного средства, и выполнить расчет. Network Analyst определит оптимальный маршрут, исключающий дороги, где ограничение по весу может быть превышено.

Дополнительные сведения об установке ограничений в качестве параметров сетевого анализа

В любом случае атрибут ограничения определяется с использованием Булево (логического)значения таким образом, чтобы каждый сетевой элемент содержал (логическое значение равно Верно (true)) или не содержал ограничения (логическое значение Неверно (false)). Параметр Restriction Usage автоматически добавляется для всех атрибутов ограничений, однако, при необходимости можно добавить дополнительные параметры. Для параметра Restriction Usage в ArcGIS for Desktop можно установить одно из следующих семи значений:

• Запретить (Prohibit)
• Избегать: высокий (Avoid: High)
• Избегать: средний (Avoid: Medium)
• Избегать: низкий (Avoid: Low)
• Предпочтительнее: низкий (Prefer: Low)
• Предпочтительнее: средний (Prefer: Medium)
• Предпочтительнее: высокий (Prefer: High)

Заданное для этого параметра значение определяет, будет ли атрибут ограничения запрещать, избегать или предпочитать сетевые элементы, с которыми он связан. Кроме того, при выборе значения "Высокий", "Средний" или "Низкий" можно определить степень избегания или предпочтения сетевых элементов. В трех следующих подразделах представлено описание общего использования ограничения.

Запрет сетевых элементов

Чаще всего ограничения используются, чтобы запретить проход. Например, улицы с односторонним движением можно смоделировать с использованием атрибута ограничения, что позволяет выполнять проход по ним с одного конца до другого, но не в обратном направлении. Аналогичным образом атрибут ограничения для пешеходных улиц может полностью запрещать проход, чтобы исключать сетевые элементы, определенные как пешеходные улицы, из всех маршрутов, создаваемых для автотранспортных средств.

Избегание сетевых элементов

Вместо запрета на проход по определенным сетевым элементам можно частично ослабить ограничение путем запрета и при расчете применить вместо этого политику избегания для таких элементов, если только это возможно и не превышает заданной стоимости. Например, при выборе маршрута для транспорта доставки, чтобы избежать проезда по частным дорогам, можно использовать атрибут ограничения и задать для параметра Restriction Usage значение "Избегать" (Avoid). Таким образом, частные дороги в большинстве случаев избегаются, однако, если пункт доставки находится на частной дороге, в маршруте такая конечная точка будет учтена. Если затраты на избегание частных дорог на маршруте к остановке слишком высоки (то есть, объезд частной дороги занимает слишком много времени), механизм расчета разрешает нарушение правила и отправляет транспорт по частной дороге.

Предпочтение сетевых элементов

Третьим типом атрибута ограничения является ограничение, которое лучше предпочитать. Хотя само его название противоречит смыслу ограничения, ограничение предпочтения увеличивает привлекательность сетевых элементов для механизма расчета, что повышает вероятность включения их в результаты. Рассмотрим пример грузовика, доставляющего опасные материалы. На некоторых дорогах провоз опасных материалов считается незаконным, на других это разрешено, а на третьих предпочтительно, поскольку в случае аварийной ситуации на такой дороге аварийные службы могут добраться туда быстрее всего. Можно смоделировать эти правила, настроив для параметра Restriction Usage атрибута ограничения значение "Запретить" (Prohibit) для дорог, где транспортировка опасных материалов незаконна, и настроить для параметра Restriction Usage другого атрибута ограничения значение "Предпочтительнее" (Prefer) для дорог, по которым рекомендован провоз опасных материалов. В результате маршрут транспортных средств никогда не будет учитывать запрещенные дороги, а вместо этого будет включать предпочитаемые дороги.

Иерархия

Иерархия представляет собой порядок (или ранг), присваиваемый сетевым элементам. Сеть улиц может содержать атрибут объектов источников, с помощью которого выполняется разбиение всех дорог на три (или более) класса, например, местные, второстепенные и первостепенные. Можно использовать этот атрибут объектов источников для построения атрибута иерархии в наборе сетевых данных.

После создания атрибута иерархии можно выбрать, будет ли он использоваться или игнорироваться при расчете сетевого анализа.

Использование иерархии позволяет сократить время, затрачиваемое на расчет анализа в крупной сети. Иерархия также позволяет приблизить рассчитываемый маршрут к реалиям вождения вождения на шоссе и федеральных дорогах, поскольку ехать по дорогам высшего порядка легче и проще, чем на дорогах низшего порядка. Минусом при расчете с учетом иерархии является его неточность. То есть, можно дополнительно сократить время в пути или расстояние в рамках анализа, если игнорировать иерархию.

Дополнительные сведения о выполнении сетевого анализа с использованием иерархии