Mit Routing-Services können Sie verschiedene räumliche Analysen für Verkehrsnetzwerke durchführen, z. B. die beste Route durch eine Stadt ermitteln, das nächste Notfallfahrzeug bzw. die nächste Notfalleinrichtung ermitteln, das Einzugsgebiet um einen Standort identifizieren oder eine Reihe von Aufträgen mit einer Fahrzeugflotte ausführen.
Da sie auf ArcGIS Server ausgeführt werden, stellen Routing-Services in Ihrem Unternehmen Netzwerkanalysewerkzeuge über das Internet bereit, sodass diese von vielen Benutzern gleichzeitig ausgeführt werden können. Die Einsatzmöglichkeiten der Routing-Services ähneln denen der Werkzeuge, die in ArcGIS Pro oder ArcMap für die Analysen von Straßennetzen zur Verfügung stehen.
Routing-Services erfordern ein Netzwerk-Dataset, für das die Analyse durchgeführt wird. Ein Netzwerk-Dataset modelliert Ihr Verkehrsnetzwerk, indem es Verkehrsregeln, z. B. die Regeln für Einbahnstraßen, Wendebeschränkungen, Überführungen und Tunnel, codiert. Der Zugriff auf das Netzwerk-Dataset erfolgt über eine Geodatabase, bei der es sich um eine File-Geodatabase, ein auf der Festplatte gespeichertes mobiles Kartenpaket oder eine Enterprise-Geodatabase handeln kann. Wenn Sie ein Netzwerk-Dataset erstellen möchten, können Sie hierzu die von Ihrer Organisation verwalteten Straßendaten verwenden, oder Sie entscheiden sich für ein Netzwerk-Dataset, das als Teil von ArcGIS StreetMap Premium zur Verfügung gestellt wird.
Lizenz:
Routing-Services erfordern, dass Ihre ArcGIS Server-Site über eine Lizenz für die Erweiterung "ArcGIS Network Analyst" verfügt. Um die Routing-Services verwenden zu können, benötigen Client-Anwendungen wie ArcGIS Pro jedoch keine Lizenz für die Erweiterung "ArcGIS Network Analyst".
Routing-Service-Typen
Es gibt sechs Typen von Analysen, die mit Routing-Services durchgeführt werden können. Jedes dieser Analysewerkzeuge ist als Service verfügbar.
- Routen-Service
Mit dem Routen-Service können Sie den optimalen Weg von einem Standort zum anderen ermitteln oder mehrere Standorte besuchen. Die beste Route kann die schnellste Route für einen bestimmten Tageszeitpunkt unter Berücksichtigung der Verkehrslage zu diesem Zeitpunkt oder die kürzeste Route mit minimaler Fahrstrecke sein. Mit dem Routen-Service kann zudem die beste Route ermittelt werden, bei der jeder Stopp im angegebenen zulässigen Zeitfenster angefahren wird. Wenn Sie mehr als zwei Stopps anfahren möchten, kann die beste Route für die von Ihnen angegebene feste Reihenfolge der Standorte ermittelt werden. Ein solche Route wird als einfache Route bezeichnet. Alternativ kann der Routen-Service die optimale Reihenfolge für den Besuch der Standorte ermitteln (das Problem des Handlungsreisenden, Traveling Salesman Problem, TSP). Ein solche Route wird als optimierte Route bezeichnet.
- Service für nächstgelegene Einrichtungen
Finden des nächstgelegenen Krankenhauses bei einem Unfall, des nächstgelegenen Polizeiwagens bei einem Sachschaden oder eines Geschäfts in der Nähe der Kundenadresse sind Beispiele für Probleme, die mit dem Service für nächstgelegene Einrichtungen gelöst werden können. Beim Suchen der nächstgelegenen Einrichtungen können Sie festlegen, wie viele ermittelt werden sollen, und ob die Fahrtrichtung zu oder weg von diesen Einrichtungen sein soll. Nachdem die nächstgelegenen Einrichtungen gefunden wurden, können Sie die beste Route zu oder von diesen Einrichtungen anzeigen und die Fahrzeit, die Fahrstrecke sowie die Wegbeschreibung zu den einzelnen Einrichtungen einbeziehen. Der Service kann beim Ermitteln der besten Routen die jeweils aktuelle Verkehrslage heranziehen. Außerdem können Sie für die Kosten einen Impedanz-Grenzwert angeben, der bei der Suche nach einer Einrichtung mit dem Service nicht überschritten werden soll. Sie können zum Beispiel den Service für die Suche nach nächstgelegenen Einrichtungen so festlegen, dass nach Krankenhäusern im Umkreis von 15 Minuten Fahrzeit von einer Unfallstelle gesucht wird. Krankenhäuser, die in mehr als 15 Minuten erreicht werden, werden nicht in das Ergebnis einbezogen. Die Krankenhäuser werden hierbei als "Einrichtungen" und der Unfall als "Ereignis" bezeichnet. Mit dem Service können Sie mehrere Analysen der nächstgelegenen Einrichtung gleichzeitig durchführen. Sie können daher für mehrere Ereignisse die nächstgelegene Einrichtung bzw. die nächstgelegenen Einrichtungen für jedes Ereignis ermitteln.
- Einzugsgebiet-Service
Mit dem Einzugsgebiets-Service können Sie das Gebiet suchen, das von der Eingabeposition aus innerhalb einer angegebenen Reisezeit oder Fahrstrecke erreicht werden kann. Bei einem Einzugsgebiet handelt es sich um ein Gebiet, das alle Straßen umfasst, die innerhalb einer festgelegten Entfernung oder Fahrzeit von einer oder mehreren Positionen aus erreicht werden können, die als Einrichtungen bezeichnet werden. Einzugsgebiete dienen im Allgemeinen zur Visualisierung und Messung der Erreichbarkeit von Einrichtungen. So lässt sich beispielsweise mithilfe eines Fahrzeitpolygons von drei Minuten um einen Lebensmittelladen feststellen, welche Anwohner den Laden innerhalb von drei Minuten erreichen können und daher wahrscheinlich dort einkaufen. Der Service kann außerdem mehrere konzentrische Einzugsgebiete um eine oder mehrere Einrichtungen erstellen, die anzeigen, wie sich die Erreichbarkeit mit zunehmender Reisezeit oder Fahrstrecke ändert. Mit dieser Einstellung können Sie z. B. ermitteln, wie viele Krankenhäuser sich im Umkreis von 5, 10 und 15 Minuten Fahrzeit von einer Schule befinden. Wenn Einzugsgebiete basierend auf Reisezeiten erstellt werden, kann der Service Verkehrsdaten nutzen, die Einfluss auf das Gebiet haben können, das zu verschiedenen Tageszeiten erreicht werden kann.
- Vehicle-Routing-Problem-Service
Viele Organisationen arbeiten Aufträge mithilfe einer Fahrzeugflotte ab. Beispielsweise kann ein großes Möbelgeschäft mehrere Lastwagen zum Ausliefern von Möbeln an Kunden einsetzen. Ein auf Fettrecycling spezialisiertes Unternehmen kann Lkw von einer Einrichtung zu Restaurants senden, um dort Altfett abzuholen. Eine Gesundheitsbehörde kann in einem Terminplan tägliche Kontrollbesuche für die einzelnen Gesundheitskontrolleure festlegen. Allen genannten Beispielen ist das Vehicle Routing Problem (VRP) gemeinsam. Jede Organisation muss bestimmen, welche Aufträge (Wohnstätten, Restaurants oder Standorte von Kontrollbesuchen) mit den einzelnen Routen (Lkw oder Kontrolleur) ausgeführt werden sollen und in welcher Reihenfolge die Aufträge erledigt werden sollen. Das wichtigste Ziel ist die optimale Durchführung der Aufträge und die Minimierung der Gesamtbetriebskosten für die Fahrzeugflotte. Mit dem VRP-Service können Lösungen für diese komplexen Tasks der Fahrzeugflottenverwaltung ermittelt werden. Der Service kann außerdem spezifischere Probleme lösen, weil zahlreiche Optionen verfügbar sind, z. B. Vergleichen von Fahrzeugkapazitäten mit Auftragsmengen, Erreichung eines hohen Maßes an Kundenzufriedenheit durch die Berücksichtigung sämtlicher Zeitfenster von Aufträgen, Zuteilen von Pausenzeiten für Fahrer sowie paarweises Zusammenstellen von Aufträgen für dieselbe Route.
Betrachten Sie folgendes Beispiel: Waren müssen von einem zentralen Lager an Lebensmittelgeschäfte geliefert werden. Am Lager ist eine Flotte von drei Lkw verfügbar. Das Lager ist nur innerhalb eines bestimmten Zeitfensters (von 8 bis 17 Uhr) geöffnet, und innerhalb dieser Zeit müssen alle LKW zum Lager zurückkehren. Die Kapazität jedes Lkw beträgt 7.500 kg, wodurch die Menge der vom Lkw zu transportierenden Waren begrenzt ist. Jedes Geschäft hat einen Bedarf an einer bestimmten Menge an Waren (in Kilogramm), die geliefert werden müssen, und für jedes Geschäft gelten Zeitfenster, die den Zeitraum für Lieferungen begrenzen. Außerdem darf der Fahrer nur acht Stunden pro Tag arbeiten, er benötigt eine Mittagspause, und wird für die Zeit zum Fahren und Beliefern der Geschäfte bezahlt. Mit diesem Service kann ein Routenplan für jede Route ermittelt werden, bei der die Lieferungen so durchgeführt werden können, dass alle Anforderungen an Fahrzeug und Auftrag erfüllt werden und die vom Fahrer für eine Route aufgebrachte Zeit minimiert wird.
- Location-Allocation-Service
Location-Allocation unterstützt Sie bei der Auswahl von Einrichtungen aus einer Gruppe von Einrichtungen auf der Grundlage möglicher Interaktionen mit Bedarfspunkten. Sie können damit u. a. folgende Fragen beantworten:
- Sind mehrere Feuerwachen vorhanden, welcher Standort für eine neue Feuerwache würde die besten Reaktionszeiten für die Gemeinde bringen?
- Welche Geschäfte sollte ein Einzelhandelsunternehmen, das zu Kürzungen gezwungen ist, schließen, damit bei der Nachfrage auch weiterhin möglichst hohe Gesamtwerte erreicht werden?
- Wo sollte eine Fabrik errichtet werden, damit sie so dicht wie möglich an Vertriebszentren gelegen ist?
Die Zielsetzung kann sein, die Gesamtentfernung zwischen Bedarfspunkten und Einrichtungen zu minimieren, die Anzahl der innerhalb einer bestimmten Entfernung von den Einrichtungen abgedeckten Bedarfspunkte zu maximieren, eine mit zunehmender Entfernung von einer Einrichtung abnehmende Bedarfsmenge zu maximieren oder die in einer Umgebung mit befreundeten oder Mitbewerbereinrichtungen erzielte Bedarfsmenge zu maximieren.
- Start-Ziel-Kostenmatrix-Service
Mit dem Service "Start-Ziel-Kostenmatrix" können Sie eine Start-Ziel-Kostenmatrix von mehreren Startpunkten zu mehreren Zielen erstellen. Eine Start-Ziel-Kostenmatrix ist eine Tabelle mit den Kosten, z. B. Fahrzeit oder Fahrstrecke, von jedem Startpunkt zu jedem Ziel. Des Weiteren werden in dieser Tabelle die Zielpunkte, die mit den einzelnen Startpunkten verbunden sind, anhand der minimalen Kosten, die für die Fahrt vom Start- zum Zielpunkt erforderlich sind, in aufsteigender Reihenfolge sortiert. Beim Konfigurieren einer Start-Ziel-Kostenmatrix können Sie optional die Anzahl der zu suchenden Ziele für jeden Startpunkt und die maximale Fahrzeit oder -strecke beim Suchen nach Zielen festlegen.
Die Ergebnisse des Service "Start-Ziel-Kostenmatrix" werden häufig als Eingabe für andere räumliche Analysen verwendet, in denen die Kosten für die Reise durch das Straßennetz besser geeignet sind als die geradlinigen Kosten. Die Bewegung von Personen in einer Stadt lässt sich mithilfe der auf Straßennetzen basierenden Kosten beispielsweise besser modellieren, da Personen sich zumeist auf Straßen und Fußgängerwegen fortbewegen.
Tipp:
Die Services "Nächstgelegene Einrichtung" und "Start-Ziel-Kostenmatrix" führen ähnliche Analysen aus. Sie unterscheiden sich hauptsächlich in der Ausgabe und der Berechnungsgeschwindigkeit. Mit dem Service "Start-Ziel-Kostenmatrix" werden Ergebnisse schneller generiert, die echten Shapes von Routen oder ihre Wegbeschreibungen können jedoch nicht zurückgegeben werden. Er dient zum schnellen Lösen von mxn-Problemen und enthält daher nicht die internen Informationen, die zum Generieren von echten Routen-Shapes und Wegbeschreibungen erforderlich sind. Dagegen gibt der Service "Nächstgelegene Einrichtung" Routen und Wegbeschreibungen zurück, führt die Analyse jedoch langsamer als der Service "Start-Ziel-Kostenmatrix" durch. Wenn Sie Wegbeschreibungen oder echte Shapes von Routen benötigen, verwenden Sie den Service "Nächstgelegene Einrichtung". Verwenden Sie andernfalls den Service "Start-Ziel-Kostenmatrix", um die Rechenzeit zu verringern.
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