Упражнение 11. Выполнение сетевого анализа с использованием данных о движении

Уровень сложности: Начальный Требования к данным: ArcGIS Tutorial Data for Desktop Путь к данным: C:\ArcGIS\ArcTutor\ArcGIS Network Analyst\Tutorial Задача: Настройка сетевого анализа для использования данных о движении.

Используя данные дорожного движения (трафика), можно произвести расчет любого слоя сетевого анализа. В этом упражнении вам предлагается выполнить анализ области обслуживания для различного времени дня, используя сохраненные в истории данные о движении и, дополнительно, данные о текущем движении. Полигоны области обслуживания изменяются в зависимости от интенсивности уличного движения.

Для выполнения раздела этого упражнения, в котором определяется зона обслуживания с учетом данных о дорожном движении, необходим набор сетевых данных по Сан-Диего, настроенный на получение данных о дорожном движении. См. Упражнение 10, где приводятся инструкции по созданию набора сетевых данных с данными о текущем дорожном движении.

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.

Добавление элементов управления Network Analyst в ArcMap

Шаги:

1. Если файл Exercise11.mxd открыт в ArcMap, переходите к шагу 6.
2. Чтобы запустить ArcMap, выберите Пуск > Все программы > ArcGIS > ArcMap 10.2.2.
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 щелкните по файлу Exercise11.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) .

Настройка слоя области обслуживания в 9 часов утра.

Шаги:

1. В окне Таблица содержания (Table Of Contents) отметьте Область обслуживания (Service Area).

   Будет отображен заранее созданный слой анализа области обслуживания. Он создан специально для вас, поэтому вам не придется настраивать условные обозначения нового слоя анализа.

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

   Откроется диалоговое окно Свойства слоя (Layer Properties).

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

   Стоимостный атрибут Время в пути (TravelTime) использует анализаторы движения ребра, основанные на текущих и сохраненных в истории данных о движении. Выбор этого стоимостного атрибута с указанием времени дня и дня недели (даты) позволяет выполнить сетевой анализ на основе движения транспорта.

5. Введите число 10 в текстовом окне Граничные значения по умолчанию (Default Breaks).
6. Поставьте отметку Использовать время (Use Time).
7. Введите 9 утра в текстовом окне Время дня (Time of Day).
8. В ниспадающем списке День недели (Day of Week) выберите Понедельник (Monday).
9. В разделе Направление (Direction) выберите От пункта обслуживания (Away From Facility).

   Время и день, указанные в свойстве Использовать время (Use Time), могут обозначать либо начальный момент движения от пункта обслуживания, либо время прибытия в пункт обслуживания. В данном примере время и день обозначают начальный момент, так как выбрано От пункта обслуживания (Away From Facility). Если выбрать вместо этого К пункту обслуживания (Towards Facility), это значение будет указывать время прибытия на пункт обслуживания.

10. Выберите Не разрешено (Not Allowed) в раскрывающемся списке U-образные развороты на развязках (U-Turns at Junctions).
11. Снимите отметку Использовать иерархию (Use Hierarchy).
12. Оставьте включенным Игнорировать некорректные местоположения (Ignore Invalid Locations).
13. Нажмите ОК.

Вычисление слоя области обслуживания 9 часов утра.

Шаги:

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

   Появляется окно Сообщения Network Analyst (Network Analyst Messages), в котором говорится, что у некоторых ограничений параметр Использование ограничения (Restriction Usage) установлен на Избегать (Avoid), поэтому они рассматриваются как запрещающие ограничения. Механизм расчета области обслуживания не предпочитает и не избегает ребра в зависимости от ограничений; он просто рассматривает все ограничения с параметром Избегать как запрещающие и игнорирует ограничения предпочтения. Если вы не хотите, чтобы это предупреждение появлялось и в дальнейшем, снимите отметки со всех ограничений избегания или предпочтения на закладке Параметры атрибута (Attribute Parameters) в диалоговом окне Свойства слоя (Layer Properties) или отметьте Не показывать это сообщение в дальнейшем внизу диалогового окна Сообщения Network Analyst (Network Analyst Messages).

2. Щелкните Закрыть (Close).

   Сообщения Network Analyst (Network Analyst Messages) закроются.

   Полигоны области обслуживания появятся на карте и в окне Network Analyst. Если они не появляются, нажмите кнопку Обновить (Refresh) на горизонтальной полосе прокрутки карты.

   При создании этой области обслуживания использовались данные, сохраненные в истории.

Настройка слоя области обслуживания 10 часов вечера

Теперь вам предлагается настроить и рассчитать слой области обслуживания на основе дорожного движения в 10:00 часов вечера в понедельник.

Шаги:

1. Переименуйте слой области обслуживания Область обслуживания 9 утра (Service Area 9 AM).
   1. Щелкните Область обслуживания (Service Area) в окне Таблица содержания (Table Of Contents).
   2. Нажмите F2.
   3. Введите Область обслуживания 9 утра (Service Area 9 AM) и нажмите ВВОД (ENTER).
2. Создайте копию слоя области обслуживания и переименуйте его в Область обслуживания 10 вечера (Service Area 10 PM).
   1. В окне Таблица содержания (Table Of Contents) щелкните правой кнопкой мыши на Область обслуживания 9 утра (Service Area 9 AM) и выберите Копировать (Copy).
   2. В окне Таблица содержания (Table Of Contents) щелкните правой кнопкой мыши на Слои (Layers) и выберите Вставить слои (Paste Layer(s)).
   3. Нажмите F2.
   4. Введите Область обслуживания 10 вечера (Service Area 10 PM) и нажмите ВВОД (ENTER).
3. Из выпадающего списка в окне Network Analyst выберите Область обслуживания 10 вечера (Service Area 10 PM).
4. Нажмите кнопку Свойства слоя анализа (Analysis Layer Properties) в окне Network Analyst.

   Откроется диалоговое окно Свойства слоя (Layer Properties).

5. Перейдите на закладку Настройки анализа (Analysis Settings).
6. Введите 10 вечера в текстовом окне Время дня (Time of Day).
7. Нажмите ОК.

Вычисление слоя области обслуживания в 10 часов вечера

Шаги:

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

   Может открыться окно Сообщения Network Analyst (Network Analyst Messages), если не была установлена отметка Больше не показывать этот диалог (Do not show this dialog again). Если оно появилось, нажмите Закрыть (Close).

   Обновленный полигон области обслуживания появится на карте и в окне Network Analyst. Если он не появляется, нажмите кнопку Обновить (Refresh) на горизонтальной полосе прокрутки карты.

Сравнение областей обслуживания 9:00 утра и 10:00 вечера

Несмотря на то, что цветовые схемы для обоих слоев одинаковы, настройки прозрачности выделяют различие в областях обслуживания. Заметьте, что область обслуживания для 10 часов вечера покрывает большую территорию, чем соответствующая область для 9 часов утра, когда движение на дорогах медленнее. Очевидно, что время дня и дата могут быть важными факторами для результатов анализа. Возможно, вам захочется разобраться в том, как меняется область обслуживания объекта в течение выбранного промежутка времени. Для этого проведите несколько расчетов одного и того же анализа с различными начальными временами.

Иногда бывает особенно важно выполнить анализ с учетом текущего состояния на дорогах. Например, если объектами анализа области обслуживания являются патрулирующие полицейские автомашины, вы, возможно, захотите узнать, в какие области они будут добираться более 10 минут (учитывая текущее состояние на дорогах), для того чтобы эффективнее перераспределить машины.

Настройка анализа для расчетов с использованием текущего движения (дополнительно)

При расчете анализа на основе сетевого атрибута, содержащего данные о дорожном движении, программа Network Analyst в первую очередь запрашивает ребра сети на наличие данных о текущей стоимости движения. Если данные текущего трафика недоступны, она обращается к истории трафика. В последнюю очередь, если и история трафика недоступна, Network Analyst извлекает данные о стоимости из статических атрибутов стоимости, которые могут быть указаны для рабочих дней и для выходных дней. Этот процесс происходит по принципу "ребро-к-ребру", поэтому выходные данные генерируются на основе наиболее точных из доступных источников данных.

Поскольку набор сетевых данных поддерживает текущий трафик и имеет доступ к файлам DTF, выполнение анализа с использованием текущего трафика сводится к настройке параметров времени слоя сетевого анализа в соответствии с текущими временем и датой, а атрибута импеданса – согласно атрибуту стоимости с учетом трафика. Эти свойства находятся в окне Свойства слоя на закладке Настройки анализа.

Примечание:

Для выполнения остальной части этого упражнения необходимо выполнить Упражнение 10, в котором показано, как создать набор сетевых данных по Сан-Диего и настроить его на получение данных о текущем трафике.

Ниже показано, как производить расчет слоя сетевого анализа на основе данных текущего трафика.

Шаги:

1. Создайте копию одного из слоев области обслуживания и переименуйте его в Текущая область обслуживания (Live Service Area).
   1. В окне Таблица содержания (Table Of Contents) щелкните правой кнопкой мыши на Область обслуживания 10 часов вечера (Service Area 10 AM) и выберите Копировать (Copy).
   2. В окне Таблица содержания (Table Of Contents) щелкните правой кнопкой мыши на Слои (Layers) и выберите Вставить слои (Paste Layer(s)).
   3. Нажмите F2.
   4. Введите Текущая область обслуживания (Live Service Area) и нажмите ВВОД (ENTER).
2. В окне Таблица содержания (Table Of Contents) снимите отметки Область обслуживания 9 часов утра (Service Area 9 AM) и Область обслуживания 10 часов вечера (Service Area 10 PM).
3. Слой области обслуживания был создан в наборе сетевых данных, не настроенном на получение данных о текущем дорожном движении. Выполните подшаги, указанные ниже, чтобы связать слой области обслуживания с набором сетевых данных с текущим трафиком, созданном в Упражнении 10.
   1. В окне Таблица содержания щелкните правой кнопкой мыши Текущая область обслуживания и выберите Свойства.
   2. В окне Свойства слоя щелкните закладку Источник, затем щелкните Установить набор сетевых данных.
   3. В окне Набор сетевых данных найдите набор сетевых данных, который вы создали в Упражнении 10, и дважды щелкните его. Если вы установили учебные данные в папку по умолчанию, набор сетевых данных находится в C:\ArcGIS\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial\Exercise10\SanDiego.gdb\Transportation\SanDiego_ND.
   4. Нажмите на кнопку ОК, чтобы закрыть диалоговое окно Свойства слоя (Layer Properties).
   5. Чтобы убедиться, что поля сетевого размещения пунктов обслуживания указаны правильно, щелкните Пункты обслуживания правой кнопкой мыши в окне Network Analyst и выберите Перерасчитать выбранные поля > Все.

   Этот слой области обслуживания теперь связан с указанным набором сетевых данных, который содержит данные текущего трафика, если вы завершили Упражнение 10.

4. Если вы находитесь не в тихоокеанском часовом поясе США и Канады, необходимо узнать разницу между вашим временем и тихоокеанским. Если вы не знаете разницу во времени, следуйте приведенной ниже инструкции, чтобы узнать ее.
   Примечание:

   Имейте в виду, что вам, как правило, не придется определять временной сдвиг, так как Network Analyst выбирает наилучшие из доступных данных на основе указанных вами времени и даты. Здесь вы найдете разницу во времени, чтобы убедиться, что при анализе используется текущее движение.

   1. Нажмите кнопку Бегунок времени (Time Slider) .

      Откроется диалоговое окно Бегунок времени (Time Slider).

   2. Если элементы управления бегунка не доступны, нажмите кнопку Активировать поддержку времени на карте (Enable Time On Map) чтобы активировать их.
   3. Нажмите на кнопку Опции (Options).

      Откроется диалоговое окно Опции бегунка времени (Time Slider Options).

   4. Щелкните закладку Отображение времени (Time Display).
   5. Выберите свой часовой пояс из выпадающего списка Часовой пояс (Time zone).
   6. Поставьте отметку Применять переход на летнее время (Adjust for daylight saving time), если используется переход на летнее время.
   7. Нажмите ОК.
   8. Нажмите кнопку Режим реального времени (Live Mode), , что переводит бегунок времени на текущую дату и время, в пределах интервала шагов бегунка.
   9. Заметьте дату и время в диалоговом окне Бегунок времени (Time Slider).
   10. Нажмите на кнопку Опции (Options).
   11. В ниспадающем списке Часовой пояс выберите (UTC-08:00) Pacific Time (US & Canada) и отметьте опцию Уравнять для летнего времени.
   12. Нажмите ОК.
   13. Нажмите кнопку Режим реального времени (Live Mode), .
   14. Еще раз заметьте дату и время в диалоговом окне Бегунок времени (Time Slider).
   15. Вычислите разницу между двумя записанными значениями.
   16. Нажмите кнопку Деактивировать поддержку времени на карте (Disable Time On Map) и закройте диалоговое окно Бегунок времени (Time Slider).
   Внимание:

   Вы должны понимать, что движок времени не играет абсолютно никакой роли в том, как решаются слои сетевого анализа. Главное назначение бегунка времени в дополнительном модуле Дополнительный модуль ArcGIS Network Analyst – указать время и дату для визуализации трафика на карте.

5. Из выпадающего списка в окне Network Analyst выберите Текущая область обслуживания (Live Service Area).
6. Нажмите кнопку Свойства слоя анализа (Analysis Layer Properties) в окне Network Analyst.

   Откроется диалоговое окно Свойства слоя (Layer Properties).

7. Перейдите на закладку Настройки анализа (Analysis Settings).
8. Используя тихоокеанское время (США), введите текущее время в поле Время дня (Time of Day).
9. Выберите Сегодня (Today) из выпадающего списка День недели (Day of Week).

Когда вы указываете начальное (или конечное) время для слоя сетевого анализа, это время относится к местному временному поясу. Каждое ребро в наборе сетевых данных связано с часовым поясом через сетевой атрибут часового пояса. Все положения в сети, например пункты обслуживания при анализе области обслуживания, автоматически определяют часовой пояс по соответствующему сетевому атрибуту ребер, на которых они расположены. Если у вас есть два объекта в разных часовых поясах, которые отличаются друг от друга на один час, и вы указываете 8:00 в качестве начального времени для анализа, индивидуальные области обслуживания этих объектов пересчитываются на 8:00 по местному времени. Это значит, что в действительности эти значения начального времени отличаются на час. (Не забывайте, что некоторые настройки анализа могут не работать при местоположениях, охватывающих несколько часовых поясов. Эти ограничения описаны в каждом разделе справки для механизма расчета.)

10. Нажмите ОК.
11. Щёлкните на кнопке Расчет (Solve) на панели инструментов Network Analyst.

Обновленный полигон области обслуживания появится на карте и в окне Network Analyst. Результаты основаны на данных текущего трафика, предоставляемых через сервис, на который вы подписаны.

Вы можете аналогичным образом выполнить временно-зависимый сетевой анализ при помощи любого механизма расчета в Network Analyst.