О сетевом анализе с использованием иерархии
При выполнении сетевого анализа можно использовать иерархию сети. Иерархия классифицирует ребра сети по определенному числу уровней. Обычно используется от трех до пяти уровней. Например, при трехуровневой иерархии существуют три категории, представленные целочисленными значениями:
- Главные дороги (автомагистрали со свободным въездом или с ограниченным въездом)
- Второстепенные дороги (главные и магистральные дороги)
- Локальные дороги (улицы районного и местного значения)
При выполнении сетевого анализа с использованием иерархии применяются эвристические методы для приоритетного выбора дорог с более высоким уровнем иерархии. Например, при трехуровневой иерархии отдается предпочтение сначала главным дорогам, затем второстепенным, а затем местным. В полученном решении стоимость перемещения по сети по маршруту может быть немного выше, чем при расчете той же задачи без использования иерархии.
 |
Преимущества иерархического сетевого анализа
- Обычно с иерархией решение рассчитывается быстрее. Разница во времени расчета решения особенно ощутима для больших сетей, когда существует множество точек соединения главных и второстепенных дорог, и остановки не расположены в группе на локальных дорогах.
- Следовать инструкциям путевого листа при движении по главным и второстепенным дорогам обычно легче, поскольку на них лучше видны уличные знаки, и по пути встречается меньше пересечений с другими дорогами.
- Результаты сетевого анализа с использованием иерархии позволяют получить такой маршрут, который бы выбрали сами водители. Например, водители грузовиков обычно предпочитают маршруты по главным дорогам, поскольку при движении по локальным дорогам повышается вероятность сложных маневров и остановок, что приводит к увеличению расхода топлива и объемов вредных выбросов.
Использовать иерархию в анализе необязательно, даже когда у вас есть такая возможность. Все зависит от особенностей ваших данных и конкретной сетевой задачи. Если вы не уверены, выполнять анализ с использованием иерархии или без нее, сравните результаты обоих решений и определите, какие результаты вам подходят больше.
Как работает иерархия?
При иерархическом сетевом анализе предпочтение отдается дорогам, идущим первыми по порядку, то есть при трехуровневой иерархии отдается предпочтение главным дорогам, затем второстепенным, а затем местным. Механизм расчета маршрута начинает одновременное движение вперед от исходного пункта и назад от пункта назначения. Поиск по локальным дорогам продолжается, пока не будут найдены переходы на второстепенные дороги, после чего поиск идет только по второстепенным и главным дорогам. Механизм расчета продолжает поиск по второстепенным дорогам, пока не будут найдены наилучшие переходы на главные дороги. После этого поиск идет только по главным дорогам без учета дорог с более низкими уровнями иерархии, пока пути от исходного пункта и от пункта назначения не встретятся, и не определится маршрут, соединяющий исходный пункт и пункт назначения.
Целью механизма расчета маршрута является минимизация стоимости перемещения по сети и выбор дорог более высокого уровня иерархии. На следующем рисунке показана работа иерархического механизма расчета.
 |
Если поместить барьер на маршрут, использующий иерархию, механизм расчета попытается найти альтернативный маршрут, временно понижая уровень иерархии для объезда барьера или выбирая совершенно другой маршрут, в зависимости от того, какой путь будет короче.
Если автомагистраль не имеет соединения, механизм расчета маршрута не понижает уровень до локальных улиц, чтобы найти соединение. Вместо этого возвращается ошибка. ArcGIS предполагает, что дороги наивысшего уровня иерархии соединены.
 |
Описанный выше метод иерархического поиска поддерживают все слои сетевого анализа, кроме слоя сетевого анализа области обслуживания.
Использование иерархии в сетевом анализе
При выполнении иерархического сетевого анализа целесообразно использовать в качестве стоимости перемещения по сети атрибут времени. Если стоимость перемещения по сети не связана со временем, то при использовании иерархии результаты могут быть нереалистичными. Если анализ основан не на минимизации времени перемещения по маршруту, то лучше решить эту задачу без иерархии.
Использование иерархии по умолчанию
Если в наборе сетевых данных есть атрибут иерархии, то в любом созданном вами слое сетевого анализа можно использовать иерархию по умолчанию. Для изменения этой настройки из окна Каталог (Catalog) в ArcMap откройте диалоговое окно Свойства набора сетевых данных (Network Dataset Properties). Перейдите на закладку Атрибуты (Attributes), щелкните правой кнопкой мыши на сетевом атрибуте иерархии и выберите Использовать по умолчанию (Use By Default). Вы также можете включить использование иерархии в ArcMap для каждого добавляемого слоя сетевого анализа; для этого откройте диалоговое окно Свойства слоя (Layer Properties) для вашего слоя сетевого анализа, перейдите на закладку Настройки анализа (Analysis Settings) и выберите опцию Использовать иерархию (Use Hierarchy). Если, напротив, нужно выполнить обычный анализ, отключите опцию Использовать иерархию (Use Hierarchy).
Изменение рангов иерархии
Если необходимо настроить ранги, определяющие атрибут иерархии, см. Изменение сетевых атрибутов. Имейте в виду, что если набор сетевых данных предназначен только для чтения, изменение рангов иерархии будет невозможно.