Usługi wyznaczania tras umożliwiają wykonywanie różnego rodzaju analiz przestrzennych sieci transportowych, takich jak wyznaczanie najlepszej trasy w mieście, znajdowanie najbliższego pojazdu lub obiektu służb ratowniczych, określanie obszaru usług wokół danej lokalizacji czy obsługa zestawu zleceń za pomocą floty pojazdów.
Ponieważ usługi wyznaczania tras działają na serwerze ArcGIS Server, udostępniają one narzędzia analizy sieciowej na potrzeby instytucji w sieci, gdzie mogą być uruchamiane przez wielu użytkowników jednocześnie. Umożliwia to udostępnianie funkcji analizy sieciowej w całej instytucji bez konieczności posiadania Rozszerzenie ArcGIS Network Analyst dla aplikacji ArcGIS Pro przez każdego użytkownika. Eliminuje to również konieczność zarządzania wieloma kopiami zestawu danych sieciowych. Wszyscy w Twojej instytucji korzystają z jednego wiarygodnego źródła dla wszystkich analiz sieciowych. Doświadczenie zapewniane przez usługi wyznaczania tras jest podobne do narzędzi dostępnych w aplikacji ArcGIS Pro służących do analizy sieci ulic.
Usługi wyznaczania tras wymagają zestawu danych sieciowych, na których przeprowadzana jest analiza. Zestaw danych sieciowych modeluje sieć transportową przez zakodowanie zasad ruchu drogowego, takich jak te dotyczące ulic jednokierunkowych, ograniczeń skrętu, wiaduktów i tuneli itd. Dostęp do zestawu danych sieciowych uzyskuje geobaza, która może być geobazą plikową, pakietem map mobilnych przechowywanym na dysku lub geobazą profesjonalną. Zestaw danych sieciowych można utworzyć na podstawie danych o ulicach, które są przechowywane przez Twoją instytucję. Możesz też użyć zestawu danych sieciowych dostępnego w ramach zestawu danych ArcGIS StreetMap Premium.
Usługi narzędziowe wyznaczania tras muszą być skonfigurowane, aby można było włączyć narzędzia analizy sieciowej w instytucji. Nie musisz konfigurować wszystkich usług, chociaż niektóre gotowe aplikacje klienckie mogą mieć funkcje wymagające skonfigurowania usług.
Licencja:
Usługi wyznaczania tras wymagają licencji rozszerzenia Rozszerzenie ArcGIS Network Analyst dostępnej w witrynie ArcGIS Server. Jednak aby korzystać z usług wyznaczania tras, aplikacje klienckie takie jak ArcGIS Pro nie muszą mieć licencji Rozszerzenie ArcGIS Network Analyst.
Rodzaje usług wyznaczania tras
Poniższe sekcje opisują sześć typów usług wyznaczania tras.
Usługa wyznaczania trasy
Usługi wyznaczania trasy można używać do wyznaczania najlepszej trasy umożliwiającej przemieszczenie się z jednej lokalizacji do drugiej lub odwiedzenie wielu lokalizacji. Najlepsza trasa to taka, która pozwala na jak najszybsze dotarcie do wybranych lokalizacji o określonej porze dnia przy uwzględnieniu warunków drogowych w danym czasie lub najkrótsza trasa minimalizująca odległość do przebycia. Usługa wyznaczania trasy umożliwia również wyznaczenie najlepszej trasy pozwalającej na dotarcie do każdego przystanku w określonych przez użytkownika oknach czasowych. Jeżeli konieczne jest dotarcie do ponad dwóch lokalizacji, najlepsza trasa może zostać wyznaczona z uwzględnieniem kolejności lokalizacji ustalonej przez użytkownika. Jest ona nazywana trasą prostą. Alternatywnie, najlepsza kolejność, w której należy odwiedzać poszczególne punkty docelowe, może zostać ustalona przez usługę wyznaczania trasy (problem komiwojażera). Jest ona nazywana trasą zoptymalizowaną.
Usługa wyznaczania najbliższych placówek (obiektów)
Wyszukanie szpitala zlokalizowanego najbliżej miejsca wypadku, samochodów policyjnych znajdujących się w najmniejszej odległości od miejsca popełnienia przestępstwa lub sklepu położonego najbliżej miejsca zamieszkania klienta to przykłady zadań, jakie można wykonać, korzystając z usługi wyznaczania najbliższych placówek. Podczas wyszukiwania najbliższych obiektów można określić liczbę elementów, które mają zostać odnalezione oraz kierunek ruchu — w stronę danego obiektu lub od tego obiektu. Po wyszukaniu najbliższych obiektów możesz wyświetlić najlepszą trasę prowadzącą do nich lub od nich razem z informacjami dotyczącymi każdego obiektu, takimi jak np. czas podróży, odległość do przebycia oraz wskazówki dojazdu. Podczas wyznaczania najlepszych tras usługa może uwzględnić bieżące dane o natężeniu ruchu drogowego. Można także określić wartość graniczną, po przekroczeniu której usługa nie będzie wyszukiwać obiektu. Można na przykład skonfigurować usługę wyznaczania najbliższych obiektów tak, aby wyszukiwane były szpitale, do których od miejsca wypadku można dotrzeć w ciągu 15 minut. Szpitale, do których dojazd zająłby ponad 15 minut nie są uwzględniane w wynikach. Szpitale są nazywane placówkami (obiektami), a wypadek określa się mianem zdarzenia. Usługa pozwala na wykonywanie wielu analiz dotyczących najbliższych obiektów jednocześnie. Oznacza to, że dla wielu zdarzeń można znajdować najbliższe obiekty jednocześnie.
Obsługa obszaru usług
Usługa wyznaczania obszarów obsługiwanych umożliwia wyszukiwanie obszarów, do których można dotrzeć z lokalizacji wejściowej w ciągu określonego czasu podróży lub obszarów znajdujących się w określonej odległości od tej lokalizacji. Obszar obsługiwany to obszar obejmujący wszystkie ulice, do których można dostać się z co najmniej jednej lokalizacji w określonym czasie lub po przebyciu podanej odległości; ulice te są nazywane obiektami. Obszary obsługiwane służą głównie do wizualizacji dostępności obiektów i wykonywania związanych z nimi pomiarów. Na przykład, za pomocą poligonu trzyminutowego czasu dojazdu wokół sklepu spożywczego można określić, którzy mieszkańcy mogą do niego dotrzeć w ciągu trzech minut i tym samym sprawdzić prawdopodobieństwo dokonywania przez nich zakupów w tym sklepie. Usługa pozwala również na tworzenie wielu koncentrycznych obszarów obsługiwanych wokół co najmniej jednego obiektu w celu zweryfikowania, jak zmienia się dostępność wraz ze zwiększeniem czasu podróży lub odległości do przebycia. Dzięki temu można jej na przykład użyć do określenia, do których szpitali można dotrzeć w ciągu 5, 10 i 15 minut ze szkół. W przypadku tworzenia obsługiwanych obszarów na podstawie czasu podróży usługa może skorzystać z danych o natężeniu ruchu drogowego, które mogą wpływać na to, do jakich obszarów można dotrzeć o różnych porach dnia.
Usługa wyznaczania tras dla floty
Wiele instytucji obsługuje zamówienia, korzystając z floty pojazdów. Na przykład, duży sklep meblowy może używać kilku samochodów ciężarowych do dostarczania mebli do domów. Firma specjalizująca się w recyklingu olejów może wyznaczać dla samochodów trasy z zakładu do restauracji, od których odbierany jest olej. Ministerstwo zdrowia może wyznaczać terminy wizyt kontrolnych dla każdego z zatrudnianych inspektorów sanitarnych. Wspólnym problemem, który występuje w tych przykładach, jest problem wyznaczania tras dla floty. Każda z instytucji musi określić, do których z docelowych lokalizacji zleceń (domy, restauracje lub miejsca inspekcji) należy dotrzeć, korzystając z danego zasobu (samochód lub inspektor sanitarny) i w jakiej kolejności należy obsłużyć określone punkty. Głównym celem jest optymalizacja procesu obsługi i minimalizacja ogólnego kosztu operacyjnego generowanego przez posiadaną flotę pojazdów. Usługa wyznaczania tras dla floty może zostać użyta do ustalania sposobu realizacji złożonych zadań zarządzania flotą. Dodatkowo usługa może posłużyć do rozwiązywania bardziej specyficznych problemów, dzięki wielu dostępnym opcjom, takim jak np. dopasowywanie pojemności ładunkowej pojazdów do liczby zleceń, zapewnianie wysokiej jakości obsługi klienta poprzez uwzględnianie dowolnych okien czasowych zleceń, wyznaczanie przerw dla kierowców oraz łączenie zleceń, co umożliwia ich realizację przez ten sam zasób.
Rozważmy przykład, jakim jest dostawa towarów do sklepów spożywczych z lokalizacji, w której znajduje się magazyn główny. Magazyn dysponuje flotą złożoną z trzech samochodów dostawczych. Magazyn działa tylko w określonym oknie czasowym — od 8:00 do 17:00. W tym czasie wszystkie samochody dostawcze muszą wrócić do magazynu. Pojemność ładunkowa każdego samochodu dostawczego to 15 000 funtów, która stanowi limit przewożonych w nim towarów. Każdy ze sklepów złożył zamówienie na określoną ilość towarów (wyrażoną w funtach), którą należy dostarczyć. Ponadto każdy sklep wyznaczył okna czasowe określające czas realizacji dostawy. Co więcej, każdy kierowca może pracować tylko osiem godzin dziennie, musi mieć czas na przerwę obiadową i otrzymuje zapłatę za czas spędzony za kierownicą na obsłudze sklepów. Z usługi można skorzystać do wyznaczenia trasy dla każdego zasobu w taki sposób, aby zrealizować dostawy z uwzględnieniem wszystkich wymagań związanych z pojazdem i zamówieniem i jednocześnie zminimalizować czas spędzony na każdej z tras przez kierowcę.
Usługa lokalizacji-przydzielania
Usługa rozwiązywania problemu lokalizacji/alokacji może pomóc w dokonaniu wyboru z określonego zbioru obiektu, który zostanie użyty na podstawie jego potencjalnej interakcji z punktami zapotrzebowania. Może ona pomóc w uzyskaniu odpowiedzi na pytania, takie jak:
- Biorąc pod uwagę istniejące jednostki straży pożarnej, jaka lokalizacja nowej jednostki zapewniłaby najkrótszy czas reakcji na zgłoszenia?
- Jeżeli firma prowadząca sprzedaż detaliczną musi zlikwidować miejsca zatrudnienia, które sklepy powinny zostać zamknięte, aby utrzymać jak najwyższy poziom sprzedaży?
- Gdzie należy wybudować zakład przemysłowy, aby odległość od centrów dystrybucyjnych była jak najmniejsza?
Celem może być minimalizacja całkowitej odległości między punktami zapotrzebowania a obiektami, maksymalizacja liczby obsługiwanych punktów zapotrzebowania znajdujących się w określonej odległości od obiektów, maksymalizacja określonej ilości popytu, która maleje wraz ze zwiększeniem odległości od obiektu, lub maksymalizacja poziomu popytu w środowisku obiektów współpracujących bądź rywalizujących ze sobą.
Usługa macierzy kosztów podróży
Usługa macierzy kosztów podróży służy do tworzenia macierzy kosztów źródło-cel (origin-destination - OD) dotyczącej wielu źródeł i wielu celów. Macierz kosztów podróży jest tabelą zawierającą koszt, taki jak czas lub odległość przejazdu z każdego źródła do każdego celu. Cele, z którymi połączone jest dane źródło, są ponadto oceniane w kolejności zgodnej z rosnącym minimalnym kosztem, jakiego wymaga podróż z tego źródła do każdego celu. Podczas generowania macierzy kosztów podróży można podać maksymalną liczbę celów, które mają zostać znalezione dla każdego źródła oraz maksymalny czas lub odległość podróży uwzględniane podczas wyszukiwania celów.
Wyniki działania usługi macierzy kosztów podróży są często danymi wejściowymi innych analiz przestrzennych, w przypadku których pod uwagę brany jest koszt przejazdu siecią ulic, a nie koszt przejazdu w linii prostej. Na przykład przewidywania dotyczące przemieszczania się ludności w mieście lepiej modelować przy użyciu kosztów dotyczących sieci ulic, ponieważ ludzie zazwyczaj poruszają się, korzystając z dróg i chodników.
Wskazówka:
W ramach usług wyznaczania najbliższego obiektu i macierzy kosztów podróży przeprowadzana jest podobna analiza. Główną różnicą są dane wynikowe i szybkość wykonywania obliczeń. Usługa macierzy kosztów podróży generuje wyniki szybciej, ale nie może zwrócić linii biegnących ulicami ani wskazówek dojazdu. Została ona zaprojektowana do szybkiego rozwiązywania problemów M x N i w związku z tym nie zawiera wewnętrznych informacji wymaganych do wygenerowania przebiegu tras i wskazówek dojazdu. Usługa wyznaczania najbliższego obiektu natomiast może zwracać trasy biegnące ulicami i wskazówki dojazdu, ale generuje wyniki wolniej niż usługa macierzy kosztów podróży. Jeśli potrzebne są wskazówki dojazdu lub informacje o rzeczywistym przebiegu tras, należy użyć usługi wyznaczania najbliższego obiektu. W przeciwnym razie należy używać usługi macierzy kosztów podróży, aby skrócić czas przetwarzania.
Narzędzia do wyznaczania trasy
Usługa narzędziowa wyznaczania trasy zawiera narzędzia GetTravelModes i GetToolInfo, które dostarczają dodatkowych informacji podczas pracy z usługami wyznaczania tras.
Narzędzie GetTravelModes zwraca listę skonfigurowanych w instytucji trybów podróżowania, którym można używać z usługami wyznaczania tras. Tryb podróżowania reprezentuje sposób przemieszczania się, na przykład jazdę samochodem lub spacer. Typy podróżowania to właściwie szablony obejmujące długą listę ustawień podróżowania. To narzędzie może być wykorzystywane przez różne aplikacje w celu wyświetlania nazw i ewentualnie opisów dostępnych trybów podróżowania ich użytkownikom. Administrator instytucji może konfigurować tryby podróżowania w celu zmiany właściwości domyślnych trybów podróżowania, dodać nowe tryby podróżowania, które lepiej odzwierciedlają procedury wykonywania zadań w instytucji lub usunąć tryby podróżowania, które nie są odpowiednie dla procedur wykonywania zadań w instytucji.
Narzędzie GetToolInfo zapewnia informacje takie jak opis zestawu danych sieciowych używanego podczas analizy i limity przetwarzania dla narzędzia dostępnego w usłudze geoprzetwarzania.
Ruch drogowy
Mapowej usługi ruchu drogowego można użyć do wizualizacji w czasie rzeczywistym prędkości ruchu drogowego oraz zdarzeń, takich jak wypadki, place pubowy oraz zamknięte ulice. Wizualizacja ruchu drogowego prezentuje, w jaki sposób zmienia się prędkość podróży na określonych odcinkach ulic w czasie. Zdarzenia związane z ruchem drogowym wyświetlane w usłudze mapowej dostarczają informacji o lokalizacji zdarzeń oraz przedstawiają pewne atrybuty, takie jak dane o tym, jak poważne jest zdarzenie, przewidywany czas rozpoczęcia i zakończenia, a także opis zdarzenia. Dane dotyczące prędkości ruchu drogowego oraz zdarzeń są aktualizowane co pięć minut.
Mapowa usługa ruchu drogowego świetnie sprawdza się jako warstwa będąca tłem przy wyświetlaniu wyników wygenerowanych przez usługi wyznaczanie tras. Z danych o natężeniu ruchu drogowego używanych przez mapową usługę ruchu drogowego korzystają również usługi wyznaczania trasa podczas wykonywania analizy. Aby wyjaśnić dlaczego skorzystanie z usługi wyznaczania tras zwróciło określoną trasę, razem z trasą można wyświetlić mapę ruchu drogowego w celu przedstawienia miejsc występowania korków drogowych, które wpłynęły na wybór dróg składających się na trasę.
Dane dotyczące ruchu drogowego wykorzystywane przez tę usługę są aktualizowane co 5 minut. Każda aktualizacja tych danych obejmuje również przewidywane prędkości ruchu drogowego dla następnych 4 godzin. Umożliwia to planowaną w przyszłości wizualizację ruchu drogowego. Usługa archiwizuje informacje o ruchu drogowym na okres 4 godzin. Daje to możliwość wizualizacji prędkości ruchu drogowego w 8-godzinnym oknie czasowym. Wypadki drogowe nie są archiwizowane, a informacje o nich są odświeżane przy każdej aktualizacji.
Notatka:
Usługa mapy ruchu drogowego jest dostępna tylko wtedy, gdy skonfigurowano usługi wyznaczania tras portalu ArcGIS Enterprise na poziomie ArcGIS Online.
Dane o ruchu drogowym
Usługa narzędziowa Dane o ruchu drogowym umożliwia usługom wyznaczania tras ArcGIS Enterprise korzystanie z aktualnych i przewidywanych prędkości ruchu drogowego podczas wykonywania analizy. Aby opublikować usługi wyznaczania tras, które korzystają z aktualnych danych o ruchu drogowym, wykonaj następujące czynności:
- W aplikacji ArcGIS Pro można skonfigurować dane ArcGIS StreetMap Premium z aktualnymi danymi o ruchu drogowym z ArcGIS Online i można używać ich w usługach wyznaczania tras ArcGIS Enterprise.
- Użyj tego zestawu danych sieciowych z poziomu aplikacji ArcGIS Pro lub skonfiguruj usługi wyznaczania tras w portalu, bazując na tym zestawie danych sieciowych.