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ArcGIS教程:了解网络属性
作者: 2015-01-16 02:01:42
摘要:
关键词:

      网络属性是控制网络可穿越性的网络元素的属性。属性示例包括:指定道路长度情况下的行驶时间、哪些街道限制哪些车辆的通过、沿指定道路行驶的速度以及哪些街道是单行道。

  网络属性有五个基本属性:名称、使用类型、单位、数据类型和默认情况下使用。此外,它们还具有一组定义元素值的指定项:

  •   使用类型指定在分析过程中使用属性的方式,属性可以被标识为成本、描述符、约束或等级。
  •   成本属性的单位是距离或时间单位(例如厘米、米、英里、分钟和秒)。描述符、等级和约束条件的单位是未知的。
  •   数据类型可以是布尔型、整型、浮点型或双精度型。成本属性不能是布尔型。约束条件始终为布尔型,而等级始终是整型。
  •   默认情况下使用将自动在新创建的网络分析图层上设置这些属性。如果成本、约束条件或等级属性设置为在默认情况下使用,那么在网络数据集上创建的网络分析图层将被设置为自动使用该属性。网络数据集中只有一个成本属性可以设置为默认情况下使用。描述符属性无法在默认情况下使用。

  网络属性的创建既可以在新建网络数据集 向导中进行(定义新网络时),也可以在网络数据集属性 对话框的属性选项卡上进行。要创建网络属性,首先定义属性名及其用法、单位和数据类型。接下来,为每个源指定赋值器,该赋值器将在构建网络数据集时为网络属性提供值。这通过选择属性和单击赋值器来完成。

  网络属性也可以具有其赋值器所使用的参数。通过对卡车高度或重量、天气因素或当前速度之类的特征建模,这些参数可用于网络属性的动态分析。约束条件属性始终具有一个名为“约束条件用法”的参数。

  成本

  某些属性用于测量阻抗和构建阻抗模型,如行程时间(在街道上的行驶时间)或任务量(街道上拾起的垃圾量)。这些属性是可以沿着边进行分配的,也就是说,可以将它们沿某边长度成比例划分。例如,如果将行驶时间作为一项成本属性进行建模,则遍历半条边所需时间为遍历整条边所用时间的一半:如果遍历整条边的时间是 3 分钟,那么遍历半条边需要 1.5分钟。如果要沿此边寻找用时 1.5 分钟的路径,那么将从边要素的前半部分中创建路径要素。

  在路径计算(也称为查找最佳路径)过程中,网络分析经常涉及到成本(也称为阻抗)最小化。常见的示例包括查找最佳路径(行程时间最小化)或最短路径(距离最小化)。行程时间(行驶时间、步行时间)和距离(米)也是网络数据集的成本属性。

  描述符

  描述符是用于描述网络或网络元素特征的属性。不同于成本属性,描述符属性是不可分配的。这意味着描述符数值不取决于边元素的长度。例如,在街道网络上,车道的数目就是描述符的一个示例。街道速度限制是街道网络的另一个描述符属性。尽管描述符属性与成本属性不同,而且不能作为阻抗使用,但是它可以与距离结合使用来创建可作为阻抗使用的成本属性(例如行驶时间)。

  约束条件

  可以针对特定元素标识约束条件,这样在分析过程中,可完全禁止、避免或甚至首选使用遍历受限元素。

  在求解时可以使用复选框开启和关闭约束条件。此外,您可以针对某项约束条件对元素进行检查,而只在求解时输入的值符合特定条件时才真正限制该元素。例如,如果您当前正在安排路线的车辆超过了给定的重量,您可以针对重量约束条件进行检查,输入车辆的重量并求解,然后 Network Analyst 便会排除车辆可能会超过道路重量限值的道路,从而找出最佳路径。

  无论如何,您都应该使用布尔数据类型来定义约束条件属性,这样各个网络元素不是具有约束条件(布尔值计算结果为true)就是不具有约束条件(布尔值计算结果为 false),没有其他可能性。“约束条件用法”参数会自动添加到所有约束条件属性中,但必要时也可以添加更多参数。在 ArcGIS for Desktop 中,“约束条件用法”参数可设置为以下七个值中的一个:

  •   禁止
  •   避免:高
  •   避免:中
  •   避免:低
  •   首选:低
  •   首选:中
  •   首选:高

  分配给该参数的值决定了约束条件属性是禁止、避免还是首选使用与其相关联的网络元素。另外,网络元素避免或首选使用的程度可通过选择“高”、“中”或“低”来定义。以下三个小节介绍的是常规的约束条件用法。

  禁止网络元素

  约束条件的最常见用法是禁止遍历。例如,可通过约束条件属性对单行道建模,这样只可以从街道的一端遍历至另一端,但不可以反向遍历。同样,人行道上的约束条件属性可设为完全禁止遍历,这样标识为人行道的网络元素就被排除在为机动车生成的所有路径之外。

  避免网络元素

  您可能需要局部放宽禁止约束条件而非完全禁止遍历某网络元素,求解程序可借避免遍历该元素(除非遍历无法实现或成本过高)。例如,如果您在安排商业配送车辆的路线时希望它们避免在私家道路上行驶,则可以使用一个约束条件属性并将其“约束条件用法”参数设置为“避免”。这样选择路线时大多会避免私家道路,但如果配送恰好需要经过私家道路,该路线仍能够到达目的地。同样,如果在去往停靠点的途中避开私家道路的成本过高(即私家道路附近的绕行路线过长),则求解程序将允许此障碍并安排车辆通过私家道路。

  首选使用网络元素

  约束条件属性的第三种类型是首选使用约束条件。尽管与其名称“约束条件”相矛盾,首选使用约束条件还是能够增加网络元素对求解程序的吸引力,这样它们便更有可能包含在分析结果中。试想一辆载有危险材料 (hazmat) 的卡车。在某些道路上运送危险品是非法的,而某些道路则允许通过,还有一些道路属于首选使用的道路,因为在这些道路上发生事故最容易获得紧急响应和控制。您可以通过以下方法对这些规则进行建模:在运送危险材料为非法的道路上配置一个“约束条件用法”值为“禁止”的约束条件属性,而在非常适宜运送危险材料的道路上再配置一个“约束条件用法”值为“首选”的约束条件属性。这样一来,您的车辆将决不会被安排在禁止的道路上行驶,而是可能被安排在首选使用的道路上行驶。

  等级

  等级是指分配给网络元素的次序或级别。街道网络源要素上的某个属性可能会将道路分为三个(或更多)类,如本地、次要和主要。您可以利用源要素上的该属性在网络数据集上构建一个等级属性。

  等级属性建好后,在求解网络分析时便可以选择使用等级还是忽略等级。

  使用等级可以减少跨越大型网络求解分析时所要花费的时间。还可以用于模拟司机在高速公路和省际公路上通常会选择的行驶方式,因为在较高级别的道路上驾驶比在较低级别的道路上更简单且更容易预测。等级求解的缺点是不够精确;也就是说,如果忽略等级,反而可能会进一步减小分析中的行驶时间或距离。

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