ArcGIS交通路网分析(ppt 45页)
GIS在道路交通中的应用PPT课件
• 数字地形分析：GIS提供了构造数字高程模型及其有关地形 分析的功能模块，包括坡度、坡向、地标粗糙度、山谷线等， 为地学研究、工程设计提供重要的基础型数据。
• 空间集合分析：空间集合分析是按照两个逻辑子集给定的条 件进行布尔逻辑运算。
5 产品制作与显示
GIS产品：是指由系统处理和分析、产生具有新的概念和内容，
(4) GIS、全球定位系统(GPS)以及遥感(RS)技术在道路交通中的 集成应用研究还几乎为零，研制开发符合我国实际需要的集成系 统尚属起步。是将先进的信息技术、数据通讯传输技术电子控制 技术以及计算机处理技术等有效综合运用于整个交通管理体系， 而建立起来的一种在大范围内、全方位发挥作用的实时、准确、 高效的运输综合管理系统。它是现代交通规划、建设与运营管理 系统今后的发展方向。GIS必须在应用中求发展，以发展促应用， 互为补充，并以此带动计算机及其它高新技术的发展。
4
3 数据处理和变换 • 数据变换：是指对数据从一种数学状态转换为另一种数学状 态，包括投影变换、辐射纠正、比例尺缩放等。 • 数据重构：是指对数据从一种几何形态转换为另一种几何形 态，包括数据拼接、数据压缩、结构转换等。 • 数据抽取：是指对数据从全集合到子集的条件抽取，包括类 型选择、窗口提取、布尔提取、空间内插等。
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2 GIS在道路运输组织中的应用
智能运输系统（ITS）是新近发展起来的交通管理系统，它将和交通 地理信息系统、全球定位系统一道成为未来十年交通领域快速发展的新 技术。基于GIS-T、GPS的ITS，将能够为道路用户提供实时动态交通 信息服务，改善出行方式；也能够为道路管理者提供控制信息，大大提 高现有道路的通行能力和安全性。这三种技术如何有效的集成还处在研 究之中，但无疑这将是GIS的又一重大应用领域，一但研究成功并得到 应用，它必会给道路交通的管理带来历史性的改变。
ARCGIS网络分析报告学习――道路网络分析报告Network anlysis(详细步骤)
ARCGIS网络分析学习――道路网络分析（详细步骤）一、实验目的网络分析是GIS空间分析的重要功能分。
有两类网络，一为道路(交通)网络，一为实体网络(比如，河流，排水管道，电力网络)。
此实验主要涉及道路网络分析，主要内容包括：最佳路径分析，如：找出两地通达的最佳路径。
最近服务设施分析，如：引导最近的救护车到事故地点。
服务区域分析，如：确定公共设施(医院)的服务区域。
通过对本实习的学习，应达到以下几个目的：加深对网络分析基本原理，方法的认识；熟练掌握ARCGIS下进行道路网络分析的技术方法。
结合实际，掌握利用网络分析方法解决地学空间分析问题的能力。
二、实验准备软件准备ArcMap，要求有网络分析扩展模块的许可授权数据准备： Shape文件创建网络数据集(高速公路：Highways，主要街道：Major Streets，公园：Parks，湖泊：Lakes，街道：Streets) Geodatabase 网络数据集：NetworkAnalysis。
mdb：包含：街道图层，Streets；仓库图层，Warehouses；商店图层：Stores；在ArcMap中加载启用NetWork Anylyst网络分析模块：执行菜单命令[工具Tools]>>[Extensions]，在[Extensions]对话框中点击 [Network Analyst] 启用网络分析模块，即装入Network Analyst空间分析扩展模块。
道路网络分析步骤 1。
创建分析图层 2。
添加网络位置 3。
设置分析选项 4。
执行分析过程显示分析结果三、实验内容及步骤(一) 最佳路径分析根据给定的停靠点，查找最佳路径(最省时的线路)1.1 数据准备(1).双击ArcMap工程，或从ArcMap中打开工程EX10_1.mxd。
(2).如果网络分析扩展模块(Network Analyst Extension)已经启用(参考实验准备中的步骤)(3).如果网络分析工具栏没有出现，则在工具栏显区点右键打开或执行菜单命令[View-视图]>>[Toolbars-工具栏]，并点击[Network Analyst]以显示网络分析工具栏。
ArcGIS交通路网分析
2
高速（Highway）
“沿 西藏南路 向东 行驶”
3
匝道（Ramp）
“进入匝道 沿 内环高架 行驶”
4
轮渡（Ferry）
“乘坐 浦江 轮渡”
5
环岛（Roundabout） “绕环岛 沿 世纪大道 向南 行驶”
构建路网模型步骤
准备网络数 据集内部相 应数据源。
网络阻抗值（距 离和行程时间等 ）的字段（ Meters 和Minutes ）
网络数据集
时间&距离
转向数据
数据格式
单行限制
道路等级
存储格式
网络数据集
数据模型
交通网络
Geodatabase
Shapefile
网络数据集
网络元素 边线 交汇点 转向
连通性 连通组 连通策略 边线连通 交汇点连通 高程字段
属性
成本 描述 限制 等级
方向
道路名称 路标 盾型路牌
网络元素
• 边线：线要素，代表行车路线 • 交汇点：点要素，连接道路的枢纽 • 转向：线要素，存储特定转弯有关的信息
路网属性
字段名称 NAME
METERS FT_Minutes
TF_Minutes OneWay HighWay
Road Class
Hierarchy
中文说明
道路名称 道路长度 通行用时
通行用时（反向） 单行限制 是否高速 道路描述
道路等级
字段类型
说明
Text(30) DOUBLE DOUBLE
道路名称
单位：米 METERS/SPEED (单位：分钟)
DOUBLE 同上
Text(10) short short
arcgis网络分析PPT课件
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连通策略－Connectivity Policies
• 线要素(边线)
– 端点连通（Endpoints） – 任意节点（Any vertexes）
• 点要素(交汇点)
– 依据边线规则（ Honor） – 交点处连通（Override） – 高程字段（Elevation Field）
4
传输网络(Network Analyst)
• 一、从应用上来考虑： 1.传输网络常用于道路、地铁等交通网络分析。 特点：在传输网络中，汽车和火车都是可以自由移动的物 体，具有主观选择方向的能力。
传输网络解决的问题有： • A.计算点与点之间的最佳距离，时间最短或者距离最短，最佳路径能够绕开事
先设置的障碍物 B.可以进行多点的物流派送，能够按照规定时间规划送货路径，也能够自由调 整各点的顺序，也会绕开障碍物 C.寻找最近的一个或者多个设施点 D.确定一个或者多个设施点的服务区，绘制服务区范围的条件可以是多个，例 如，同时列出3分钟、6分钟、9分钟的服务区 E.绘制起点－终点距离矩阵
交汇点数据：点数据。交汇点可以连接任意多条边 线。
转弯数据：转弯数据。该类型数据专门用于网络数 据集，可由线数据或描述边界转向关系的turn表 生成。
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天桥和地下通道
在网络中有两种方法来表示天桥和地下通道。 1.边线与交汇点的连通策略：天桥和其下的道路在它
们的交叉处都表示无节点的连续路径。 2.高程方法：是把天桥和地下通道视为平面要素，如
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限制（Restriction）
• 布尔表达式：Restricted (true) 或者 Traversable (false )
《arcgis网络分析》课件
服务区分析
服务区分析可以帮助我们了解某个处理点（例如物 流中心）的服务范围，从而更好地进行规划和优化。
线性参照系统和路径分段
通过使用线性参照系统和路径分段技术，我们能够 更好地理解城市化进程中的交通局限性和问题。
空间网络分析
空间网络分析是用于数据分析和处理的一种技术， 可以帮助我们理解各种数据之间的关系。
ArcGIS网络分析介绍
欢迎大家来到本次分享，今天我们将带你深入了解ArcGIS网络分析，了解它在 实际应用中的作用和意义。网络分析在现代交通、物流等多个领域都有广泛 的应用，它能够帮助我们在最短时间内找到最佳路径。
网络分析基础
1
模型和图层
网络分析的基础是要有可操作的网络模型和网络图层，只有掌握了这两样，才能 在后续的分析中作出准确的决策。
2
路线选择和最短路径计算
掌握路线选择和最短路径计算的技能，可以帮助我们在最短时间内找到最佳路径， 为我们节省时间和资源。
3
时空分析
时空分析是网络分析的重要组成部分，它可以帮助我们理解现有的网络数据，以 及地理位置和时间信息如何影响我们的决策。
网络数据创建与编辑
建立网络数据集和子网 络
网络数据包括许多不同的元 素，创建和编辑它们需要使 用特殊的工具和技术。
添加和编辑网络元素
添加和编辑网络元素时，我 们需要使用到各种工具，例 如添加节点、边线或障碍物 等，来对网络数据进行精细 的调整。
网络结构分析
网络结构分析是用来优化网 络数据的一种方法，通过它 我们可以对道路、交叉口等 元素进行细致的调整。
网络分析应用
最短路径分析及结果可视化
最短路径分析是网络分析的基础应用之一，同时也 是应用最广泛的一种分析技术。
ARCGIS网络分析学习――道路网络分析Network anlysis(详细步骤)
ARCGIS网络分析学习――道路网络分析（详细步骤）一、实验目的网络分析是GIS空间分析的重要功能分。
有两类网络，一为道路(交通)网络，一为实体网络(比如，河流，排水管道，电力网络)。
此实验主要涉及道路网络分析，主要内容包括：最佳路径分析，如：找出两地通达的最佳路径。
最近服务设施分析，如：引导最近的救护车到事故地点。
服务区域分析，如：确定公共设施(医院)的服务区域。
通过对本实习的学习，应达到以下几个目的：加深对网络分析基本原理，方法的认识；熟练掌握ARCGIS下进行道路网络分析的技术方法。
结合实际，掌握利用网络分析方法解决地学空间分析问题的能力。
二、实验准备软件准备ArcMap，要求有网络分析扩展模块的许可授权数据准备：Shape文件创建网络数据集(高速公路：Highways，主要街道：Major Streets，公园：Parks，湖泊：Lakes，街道：Streets) Geodatabase网络数据集：NetworkAnalysis。
mdb：包含：街道图层，Streets；仓库图层，Warehouses；商店图层：Stores；在ArcMap中加载启用NetWork Anylyst网络分析模块：执行菜单命令[工具Tools]>>[Extensions]，在[Extensions]对话框中点击[Network Analyst] 启用网络分析模块，即装入Network Analyst空间分析扩展模块。
道路网络分析步骤1。
创建分析图层2。
添加网络位置3。
设置分析选项4。
执行分析过程显示分析结果三、实验内容及步骤(一) 最佳路径分析根据给定的停靠点，查找最佳路径(最省时的线路)1.1 数据准备(1).双击ArcMap工程，或从ArcMap中打开工程EX10_1.mxd。
(2).如果网络分析扩展模块(Network Analyst Extension)已经启用(参考实验准备中的步骤)(3).如果网络分析工具栏没有出现，则在工具栏显区点右键打开或执行菜单命令[View-视图]>>[Toolbars-工具栏]，并点击[Network Analyst]以显示网络分析工具栏。
道路交通网络分析(共31张PPT)
6
7
8
9
抽象的网络图
邻接矩阵
邻接矩阵表示点与点之间的一般邻接关系，它 的元素l(i,j)
0 两点之间无边连接或 i = j
l (i , j ) = 1 两点之间有边连接
1
2
3 j1 2 3 4 5 6 7 8 9
i
1010100000
2101010000
4
5
6
3010001000 4100010100
2 、回归路阻模型
针对我国的交通实际情况，建立以下回归关系
模型作为城市道路的路阻函数。
[ ] ( ) ( ) t = t 0 1 + k 1 V 1 C 1
k C V +K3 2
2
k4 2
或t = t 0 [1 + k 1 (V 1 C 1 ) + k (2 V 2 C 2 )]
n V1 、V2 分别为机动车、非机动车路段交通
平衡模型的开展已有几十年的历史，尽管平衡型交通分配方法种类繁多， 但绝大局部平衡分配模型都可归结为一个维数很大的凸规划问题或非线性 规划问题。在理论上，这类模型结构严谨、思路明确，比较适合于宏观研 究。但由于维数大、约束条件多，这类模型的求解比较困难。尽管人们提 出了一些近似方法，但计算仍很复杂，在实际工程中难以应用。相比之下， 非平衡模型具有结构简单、概念明确、计算简便等特点，因而在工程实践 中得到了广泛应用，效果良好。非平衡模型根据其分配手段可分为无迭代 〔静态〕与有迭代〔动态〕两类；根据其分配形态可分为单路径与多路径 两类。表4-6为非平衡模型的具体分类形式。
网络交通流交通分配是交通规划的一个 重要环节。所谓交通分配就是把各种出
行方式的空间OD量分配到具体的交通网
ArcGIS网络分析(道路网络分析)
网络分析（道路网络分析）一、实验背景与目的背景：网络分析是GIS空间分析的重要功能分。
有两类网络，一为道路（交通）网络，一为实体网络（比如，河流、排水管道、电力网络）。
此实验主要涉及道路网络分析，主要内容包括：(1)最佳路径分析，如：找出两地通达的最佳路径。
(2)最近服务设施分析，如：引导最近的救护车到事故地点。
(3)服务区域分析，如：确定公共设施（医院）的服务区域。
目的：通过对本实习的学习，应达到以下几个目的：(1) 加深对网络分析基本原理、方法的认识；(2) 熟练掌握ARCGIS 下进行道路网络分析的技术方法。
(3) 结合实际、掌握利用网络分析方法解决地学空间分析问题的能力。
二、实验步骤(一)数据准备（1）软件准备：ArcMap, 要求有网络分析扩展模块的许可授权（2）数据准备：Shape文件创建网络数据集（高速公路：Highways, 主要街道：Major Streets, 公园：Parks，湖泊：Lakes，街道：Streets）Geodatabase网络数据集：NetworkAnalysis.mdb：包含：街道图层：Streets 仓库图层：Warehouses 商店图层：Stores(二)操作步骤A.最佳路径分析根据给定的停靠点，查找最佳路径（最省时的线路）1.1 数据准备（1）双击ArcMap工程，或从ArcMap中打开工程EX10_1.mxd。
（2）在工具栏显区点右键打开或执行菜单命令[View-视图]>>[Toolbars-工具栏],并点击［Network Analyst］以显示网络分析工具栏。
1.2 创建路径分析图层在网络分析工具栏[ Network Analyst]上点击下拉菜单[Network Analyst],然后点击［NewRoute］菜单项.此时在网络分析窗口[ Network Analyst Window]中包含一个空的列表，显示停靠点(Stops),路径（Routes），路障（Barriers）的相关信息。
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终起点成本矩阵
网络分析流程
首先: 添加网络数据集
第二: 新建一个路径图层
网络分析流程
输入网络分析需要参数 得到网络分析结果
网络分析流程
设置分析参数 最短时间 最短距离
限制条件
在这里： 可以添加额外的属性
停靠点的属性
路径计算求解
求解
最近设施分析
•寻找最近的设施
•- 最近的ATM取款机或者商店位置 •- 紧急道路救援调度
连通策略(Connectivity •线要素(边线) Policy)
端点连通（Endpoints） 任意节点（Any vertex）
•点要素(交汇点)
依据边线规则(Honor) 交点处连通（Override）
线连通-端点连通
端点连通-道路处理
1、打断所有相交的道路 2、立交桥处重新连接 3、高速公路后处理
数据使用 z 高程 或 z 高度值建模 （F_ZLEV ， T_ZLEV）
…
准备转弯要 素类并添加
转弯信息
将转弯要素类与 网络数据集相关 联。
转弯要素类包含 的字段带有将在 网络属性中使用 的信息（转弯阻 抗（例如，转弯 需要花费两分钟 ）或条件转弯限 制）
…
创建网络数 据集
构建网络数 据集
ObjectID Shape
101 102
Edge1End
104
Edge1FCID Edge1FID
• 几何类型为polyline • 通过下列元素指代边线：
– Feature class ID – Feature ID – Position • 最多支持20条边线，默认5
Edge1Pos Edge2FCID Edge2FID Edge2Pos Edge3FCID Edge3FID
Edge3Pos
Value 1 Polyline Y 42 104 0.5 42 102 0.6 42 103 0.4
单行线
单行线
• OneWay字段包含值: FT, TF, < >, N
– “FT” – 沿着数字化方向单行
NAME Oneway
数字化起始点
终点
和平大街
FT
– “TF” – 和数字化方向反向
NAME Oneway
数字化起点
终点
黄河大街
TF
– <empty> – 双向通行
NAME 环路
Oneway <>
“N” – 不可通行
NAME 维修路段
Oneway N
更多的限制条件
Hierarchy
• 表征网络边线元素的等级
– 整型值表示 – 计算路径时使用
• Network Analyst将边线元素划分为三个级 别
4
轮渡（Ferry）
“乘坐 浦江 轮渡”
5
环岛（Roundabout） “绕环岛 沿 世纪大道 向南 行驶”
构建路网模型步骤
准备网络数 据集内部相 应数据源。
网络阻抗值（距 离和行程时间等 ）的字段（ Meters 和Minutes ）
提供单向街道信 息的字段 (Oneway,Highwa y）
为网络数据集命 名
设置连通性 标识高程数据（
如果必要）
指定转弯源（如 果必要）
定义属性（如成 本、描述符、约 束和等级）
构建是创建网络 元素、建立连通
性和将值指定给
已定义属性的过 程
构建网络数据集Demo
Demo：构建网络数据集
属性设置
路径
最近设施
服务区
网络分析Βιβλιοθήκη 选址车辆配送DOUBLE 同上
Text(10) short short
short
取值：FT、TF、N、Null 是：1，否：0
1：HighWays 2:Major Road 3:Local Streets
高程字段
• 使得网络数据集能够表达线要素的高度起 伏关系
• 通过高程字段判定边线的连通性
0 起点
中山路
0 终点
字段名称 NAME
METERS FT_Minutes
TF_Minutes OneWay HighWay
Road Class
Hierarchy
中文说明
道路名称 道路长度 通行用时
通行用时（反向） 单行限制 是否高速 道路描述
道路等级
字段类型
说明
Text(30) DOUBLE DOUBLE
道路名称
单位：米 METERS/SPEED (单位：分钟)
离交通事故现场 最近的医院
最近设施分析参数设置
限制值
查找设施的个数
服务区分析器
• 查找从设施点出发能覆盖的特定范围（时 间、耗费）
线连通-任意节点连通
网络数据集属性
• 属性
成本（Cost）：Meters、 Minutes 限制（Restriction）： Oneway、 Highway 等级（Hierarchy）： Hierarchy 描述符（Descriptor）：RoadClass、LanesCount
路网属性
网络数据集
时间&距离
转向数据
数据格式
单行限制
道路等级
存储格式
网络数据集
数据模型
交通网络
Geodatabase
Shapefile
网络数据集
网络元素
边线 交汇点 转向
连通性
连通组 连通策略
边线连通 交汇点连通 高程字段
属性
成本 描述 限制 等级
方向
道路名称 路标 盾型路牌
网络元素
• 边线：线要素，代表行车路线 • 交汇点：点要素，连接道路的枢纽 • 转向：线要素，存储特定转弯有关的信息
– 级别号越低，道路等级越高
Roadclass
• 格式化行驶方向的文字描述 • 不影响网络分析的结果 •Descriptor 属性，5个可能的整型值
值
描述
行驶方向
1
本地道路（Local road） “左转 沿 北京西路 行驶”
2
高速（Highway）
“沿 西藏南路 向东 行驶”
3
匝道（Ramp）
“进入匝道 沿 内环高架 行驶”
ArcGIS交通路网分析
开篇
ArcGIS路网分析能做什么？
ArcGIS路网分析
起点 —— 终点 12 3
A 29.4 24.2 31.3 B 21.5 11.5 18.7 C 17.3 5.67 19.1
Origins - Warehouses
网络数据集
• 如何构建网络数据集，路网数据加工应该 注意哪些问题？
端点 线要素
NAME F_ZLEV T_ZLEV
中山路
0
0
高程字段
连通（高程值相等）—平交路口
不连通（高程值不等）—天桥和地下通道
转向限制
转向
•用于在路径计算中的耗时或限制的模型 •结合转向要素 - 更真实的计算结果 •两个功能:
– 转弯限制 – 转弯耗时
转向要素
转向要素 Field
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