SuperMapiDesktop8C交通网络分析

1、SuperMap iDesktop交通网络分析北京超图软件股份有限公司课程目标 通过本课程您可以:了解网络分析的应用背景；学习如何构建网络数据集；学习如何使用网络分析功能；主要内容网络分析概述网络分析基本概念网络分析流程网络分析功能介绍网络分析应用实例总结 示范数据：Changchun.smwu网络分析概述网络分析基本概念结点（Node）弧段（Edge）网络（Network） 网络阻力（Impendency） 中心点（Center） 障碍点和障碍边（Barrier Nodes and BarrierEdges） 转向表（Turn Table）网络分析基本概念网络分析基本概念 弧段(Edge)

2、弧段就是网络中的一条边，弧段通过结点和其它的弧段相连接，通过属性表中弧段ID来识别。 弧段可用于表示现实世界运输网络中的的高速路、铁路，电网中的传输线和水文网络中的河流等。弧段之间的相互联系是具有拓扑结构的。网络分析基本概念 结点(Node) 结点是网络中弧段相连接的地方。 结点可以表示现实中的道路交叉口、河流交汇点等要素。 结点和弧段各自对应一个属性表，它们的邻接关系通过属性表的字段来关联。网络分析基本概念 网络(Network) 网络是由一组互相关联的弧段、结点和它们的属性所组成的模型。 网络用于表达现实世界中的道路、管线等事物若要模拟现实中的供给、需求、中心点等事物还需定义一些要素。网络

3、分析基本概念 网络阻力(Impendency)现实生活中，从起点出发，经过一系列的道路和路口抵达目的地，需要一定的花费。这个花费可以用距离、时间、货币等来度量，在网络模型上，把通过结点或弧段的花费抽象成网络阻力，通过属性表中的阻力字段来表示。网络分析基本概念 中心点（Center） 中心点是指网络中具有接收或提供资源能力，且位于结点处的离散设施。设施是指在GIS中需要的物质、资源、信息、管理和文化环境等。例如学校里有教育资源，学生必须到校学习；零售仓储点，贮存了零售点所需要的货物，每天需要向各零售点配送发货。 中心点的本质是网络上的结点。网络分析基本概念 障碍点和障碍边（Barrier Nod

4、es and BarrierEdges）城市中的交通堵塞问题随处可见，交通堵塞是没有规律可寻、随机且动态变化的过程。为了实时地反映交通网络的现状，需要让交通堵塞的弧段具有暂时禁行的特性，同时在交通恢复正常后，弧段属性也能实时恢复正常。障碍边、障碍点的概念的提出可以解决上述问题。障碍边、障碍点引进的好处是它们在设置前后与现有的网络环境参数无关，具有相对独立的特性。网络分析基本概念 转向表（Turn Table） 转向是从一个弧段经过中间结点抵达另外一个邻接弧段的过程。 转弯耗费是完成转弯所需要的花费。转向表用来存储转弯耗费值。转向表必须列出每个十字路口所有可能的转弯，一般有起始弧段字段（From

5、EdgeID）、终止弧段字段（ToEdgeID）、结点标识字段（NodeID）和转弯耗费字段（TurnCost）四个字段，这些字段与弧段、结点中的字段相关联，表中的每条记录表示一种通过路口的方式所需要的弧段耗费。转弯耗费通常是有方向性的，转弯的负耗费值一般为禁止转弯。网络分析流程二.设置分析环境一.构建网络数据集三.新建分析实例四.设置分析对象五.设置分析参数六六.执行，并查看结果执行，并查看结果网络分析流程最短路径为例1.构建网络数据集2.设置网络分析环境3.新建最短路径分析实例4.设置最短路径分析对象5.设置最短路径分析参数6.结果解析1.构建网络数据集 输入数据 线数据集(可多选) 点、

6、网络数据集(可选) 输出数据 网络数据集 构造方法 线数据拓扑构网1.构建网络数据集 构建网络数据集操作 单击功能区 “数据”选项卡 “拓扑”组的“拓扑构网”按钮1.构建网络数据集 构建网络数据集操作 设置各项参数1.构建网络数据集 构建网络数据集参数解释 点自动打断线 线线自动打断 容限设置1.构建网络数据集 构建网络数据集添加数据集工具按钮，添加、全选、反选、移除添加的数据列表打断方式设置结果设置 参数解释保留的用户字段1.构建网络数据集 构建网络数据集参数说明 打断容限(本PPT中所有容限意义相同)如图所示，假如容限设置为0.8，如果距离小于等于0.8，将该结点归如到网络上参与分析，如果

7、大于0.8，该结点不参与分析1.构建网络数据集 构建网络数据集参数:点自动打断线、线线自动打断。3010点打断线，容限:11红色：结点线线自动打断2.设置网络分析环境 网络分析环境设置 勾选功能区 “分析”选项卡 “网络分析”组的“环境设置”复选框。2.设置网络分析环境 网络分析环境设置工具条：风格设置、交通规则、转向表权值设置、建立流向和检查环路（设施网络分析）专用2.设置网络分析环境 2.1 风格设置 单击“环境设置”窗口工具条上的“风格设置”按钮，弹出风格设置对话框。2.设置网络分析环境 2.2 交通规则设置 在环境设置窗口中，单击“交通规则设置设置”按钮，弹出“设置交通规则”对话框。

8、勾选“启用交通规则”。2.设置网络分析环境 2.3转向表设置 单击“环境设置”窗口工具条上的“转向表设置”按钮，在弹出的下拉菜单中选择“创建转向表”项或者“设置转向表”。2.设置网络分析环境 2.3转向表设置 转向表设置2.设置网络分析环境 2.4 设置权值 单击“环境设置”窗口工具条上的“权值设置”按钮，在弹出的下拉菜单中选择“更新弧段权值”或者“更新结点权值”。2.设置网络分析环境 2.4设置权值 注意事项 更新弧段权值只是临时性的，不会将权重结果保存至网络数据的字段中，网络图层关闭后，更新结果会自动清除。 将弧段或者结点设置为“禁止通行”后，其权值为-1。 可以同时对一条弧段的正向/方向

9、权值进行更新。 更新结点时，必须要先设置转向表，否则不能使用。2.设置网络分析环境 网络分析基本参数设置 结果设置3.新建最短路径分析实例 创建最短路径分析实例 在“分析”选项卡的“网络分析”组中，单击“网络分析”按钮，在弹出的下拉菜单中选择“最佳路径分析”，创建最佳路径分析实例。 3.1实例管理窗口介绍3.新建最短路径分析实例工具条：鼠标增加、鼠标移动、执行、参数设置、删除实例目录树：站点、障碍点和分析结果4.设置最短路径分析对象 设置分析对象 设置分析站点 鼠标在网络数据集图层中单击添加站点； 导入点数据集中点对象作为站点，导入时候可以设置过滤条件； 设置障碍点 鼠标在网络数据集图层中单击

10、添加障碍点； 导入点数据集中点对象作为障碍点，导入时候可以设置过滤条件；5.设置最短路径分析参数 设置最短路径分析实例 在网络分析实例管理窗口中单击“参数设置”按钮，弹出“最佳路径分析设置”对话框，对分析结果的参数进行设置。6.执行并查看结果 执行 单击“分析”选项卡中“网络分析”组的“执行”按钮或者单击“实例管理”窗口的“执行”按钮，按照设定的参数，执行最佳路径分析操作。6.结果解析 查看结果 结点信息、弧段信息和站点统计信息（在参数设置中选项） 行驶导引 在“分析”选项卡的“网络分析”组中，勾选“行驶导引”复选框，则弹出“行驶导引”浮动窗口网络分析功能介绍最佳路径分析最佳路径分析旅行商分析

11、服务区分析最近设施查找选址分析网络分析应用实例最短路径分析旅行商分析物流配送服务区分析选址分析.最短路径分析 按照指定的顺序访问网络中的所有站点 使用场景 救护车必须从急救中心（站点1）出发，然后前往事故地点（站点2），然后负责将伤员送往最近的医院（站点3），最后返回急救中心（站点4）。 顺序访问1、2、3、4四个结点 1、2结点间的最佳路径 2、3结点间的最佳路径 3、4结点间的最佳路径最短路径分析操作步骤 操作步骤 勾选“环境设置”复选框，则弹出“环境设置”浮动窗口。在此窗口中对分析环境进行设置，比如权值字段、结点/弧段标示字段。 在“网络分析”组中，单击“网络分析”下拉按钮，创建“最佳路

12、径分析”实例。 在“实例管理”窗口，通过鼠标添加或者导入等，添加需要分析的站点和障碍点(可选)。 在“实例管理”窗口中单击“参数设置”按钮 ，弹出“最佳路径分析设置”对话框，对分析结果参数进行设置。 查看结果。本步骤适合大部分分析结果，后续应用将不在阐述最短路径分析结果解析 输入站点顺序的变化 在站点管理窗口，选中站点上下移动输入顺序：4806,4717,4452，4612输入顺序：4612,4806,4717,4452障碍点的使用路过站点：4612,4806,4717,4452路过站点：4612,4806,4717,4452障碍点：4713交通规则的使用 交通规则 包含正向通行、反向通行和禁

13、止通行红色为起点到终点分析结果黑色为结点ID，黄色为权重红色为设置了交通规则后起点到终点分析结果黑色为结点ID，黄色为交通规则值，权重不变转向表的使用 转向表使用 转向权值将参与计算，当为-1时，禁止转向红色为起点到终点分析结果黑色为结点ID，黄色为权重红色为启用转向表后起点到终点分析结果黑色为结点ID，黄色弧段ID最短路径分析注意事项 输入站点顺序变化会影响分析结果； 站点的选择必须在网络结点或者网络弧段上，或者在容限范围上，否则不参与分析； 设置了障碍点后，该点不参与分析； 选择结点后，可支持将结点导出以后再次使用； 交通规则、障碍点、转向表的应用针对所有路径分析功能均适用。注意事项适合大

14、部分网络分析功能旅行商分析 旅行商分析是查找经过指定一系列点的路径，旅行商分析是无序的路径分析。旅行商可以自己决定访问结点的顺序，目标是旅行路线阻抗总和最小（或接近最小）。 应用场景 已知货车从仓库出发，到某城区的4个超市送货，然后再返回仓库，可以通过路径分析功能分别查找出货车在最少时间内把货送完的最优路线。旅行商分析结果解析输入顺序：4612,4806,4717,4452输入顺序:4612,4806,4452,4717输入顺序：4806,4612,4717,4452旅行商分析结果解析旅行商分析结果解析 与最佳路径分析差别 在于遍历网络所有结点的过程中对结点访问顺序的处理方式不同。最佳路径分析

15、必须按照指定顺序对结点进行访问，而旅行商分析可以自己决定对结点的访问顺序。最佳路径分析旅行商分析最近设施分析概述 在网络中给定一组事件点和一组设施点，为每个事件点查找耗费最小的一个或者多个设施点，结果显示事件点到设施点之间的最佳路径、耗费以及行驶方向。还可设置查找阈值，超出该范围则不再进行查找。 设施点：最近设施分析的基本要素，如学校、超市、加油站等服务设施。 事件点：最近设施分析的基本要素，需要设施点需要提供服务的事件位置。 应用场景 汽车油量不足，需要找到最近的加油站； 突发疾病，需要查找最近的急救中心的救护等类似事件； 最佳设施分析操作 实例管理 需要选择或者导入设施点和事件点，障碍点可

16、选 参数设置 需要设置查找范围（通过权值决定），0为全部范围事件点设施点3耗费：403.77事件点设施点2耗费：385.55最佳设施分析结果解析 结果解析查找阈值：400事件点设施点2耗费：385.55事件点设施点1耗费：405.592由于受查找半径的影响，查找到的设施点数目并不总是等于要查找的设施点数目（可能少于）。物流配送概述 物流配送分析，又叫多旅行商分析，是指网络数据集中，给定M个配送中心和N个配送目的地（M、N为大于零的整数），查找最经济有效的配送路径，并给出相应的运输路线。 总花费最小和全局平均最优两种方案。 使用场景 现在有50个报刊零售地（配送目的地），和4个报刊供应地（配送中

17、心），现寻求这4个供应地向报刊零售地发送报纸的最优路线。 某区域有3个大型农贸批发市场，为13个社区菜市场供应蔬菜水果。每天农贸市场派出3辆送货车从各自位置（配送中心点）出发，到13个社区菜市场（配送目的地）处送货。物流配送操作 实例管理 需要选择或者导入配送中心点和配送目的地，障碍点可选。 参数设置 需要选择配送方案。物流配送结果解析总花费最小全局平均最优服务区分析概述 指定的服务中心点查找其服务范围 服务站：即服务中心点，提供某种特定服务的位置，如某一超市、邮局、社区医院等。 服务区：以指定点为中心点，在一定的阻力范围内，包含所有可通达边的一个区域。 使用场景 分析一个区域的某个学校覆盖的

18、学生范围，覆盖半径为3KM。服务区分析操作 实例管理 需要选择或者导入服务站 参数设置 需要设置服务半径和分析方式服务区分析-运行结果服务区非互斥服务区互斥选址分析概述如需要在某城市内新增几家邮局，以便满足客户的需求。要求覆盖城市100区域，城市的每一个角落到达该邮局的任一分支机构都不超过3000米的路程。现已有6家邮局，那么至少新建几家分支机构才能满足需求呢？选址在哪里最合适呢？选址分析概述 选址分区，为一个或者多个服务设施点在一定区域内的选定最佳或最优的位置，使得设施可以用一种最经济有效的方式为需求者提供服务或者商品。 应用场景 零售商要新开连锁店，需要每天从不同的制造商处接收货物，很大一部分预算是花费在运输货物上的。因此零售商在为新的连锁店选址时，需要考虑原有连锁店的位置，同时也要保证所有连锁店总的运输成本最低。从消费者的角度，连锁店必须建在他们情愿前往的最大距离范围内。基于以上多种因素综合