Kantenübergänge im Netzwerk-Dataset

Ein Kantenübergang stellt eine Bewegung von einem Kantenelement zu einem anderen dar. Oft werden Kantenübergänge erstellt, um die mit der Bewegung verbundenen Kosten zu erhöhen oder um die Richtungsänderung ganz zu verhindern. Einem Kantenübergang-Feature, das eine Linkskurve an einer Kreuzung darstellt, können beispielsweise Kosten von 30 Sekunden zugewiesen werden, um die durchschnittliche Zeit anzugeben, die es dauert, bis die Linksabbiegerampel auf grün schaltet. Ebenso kann ein Restriktionsattribut einen Feldwert aus einem Kantenübergang-Feature lesen, um dieses zu verhindern. Dies ist nützlich, wenn die Richtungsänderung als ungültig definiert ist (keine Linkskurven).

Kartenübergänge können an allen Knoten erstellt werden, an denen sich Kanten berühren. Für jeden Netzwerk-Knoten sind n² Kantenübergänge möglich, wobei n der Anzahl der in diesem Knoten verbundenen Kanten entspricht. Selbst für einen Knoten mit nur einer Kante kann ein Kantenübergang, nämlich eine Wende, erstellt werden.

Kantenübergänge mit mehreren Kanten

Eine einfache Richtungsänderung zwischen zwei Kanten, die in einem Knoten verbunden sind, wird Zwei-Kanten-Drehbewegung genannt. ArcGIS Network Analyst unterstützt die Modellierung von Kantenübergängen mit mehreren Kanten. Ein Kantenübergang mit mehreren Kanten ist eine Bewegung von einem Kantenelement des Netzwerks über eine Abfolge von verbundenen temporären Kantenelementen. Diese temporären Kanten werden auch innere Kanten eines Kantenübergangs genannt. In einem Straßennetz sind die inneren Kanten eines Kantenübergangs typischerweise die Kantenelemente, die das Innere einer Kreuzung von zweispurigen Straßen darstellen.

Das Beispiel oben zeigt eine Linkskurve mit mehreren Kanten in einer Kreuzung von zwei zweispurigen Straßen. Kanten c und d stehen für die inneren Kanten des Kantenübergangs, während Kanten f und i die äußeren Kanten darstellen.

Wenden

Eine Wende ist eine Bewegung von einem Kantenelement über einen seiner Endpunkte und wieder zurück. In der Regel wird die Wende als Kantenübergang mit zwei Einträgen in der Kanten-Reihenfolge modelliert, wobei für beide Einträge dasselbe Kantenelement verwendet wird.

Bei zweispurigen Straßen wird eine Wende als Kantenübergang mit mehreren Kanten modelliert, wobei Kanten f und e die äußeren und c, d und a die inneren Kanten sind.

Die verschiedenen Methoden zum Festlegen von Wendenregeln im Netzwerk-Dataset sowie in Netzwerkanalyse-Layern werden in einem anderen Network Analyst-Hilfethema erläutert:

Weitere Informationen zu Wendenregeln

Korrekt definierte Kantenübergänge

Ein Kantenübergang kann nur in einem Netzwerk verwendet werden, wenn er korrekt definiert wurde. Um einen Kantenübergang korrekt zu definieren, müssen folgende Regeln befolgt werden:

• Ein Kantenübergang ist eine Reihenfolge von mindestens zwei Kanten. Eine Wende ist die Bewegung von einer Kante zurück zur selben Kante.
• Die erste oder letzte Kante (eine beliebige äußere Kante) in dem Kantenübergang kann nicht die innere Kante eines anderen Kantenübergangs sein. In dem Beispiel oben kann kein Kantenübergang bei a, d oder c anfangen (oder enden).
• Jede Kante in der Reihenfolge ist mit der nächsten Kante in der Reihenfolge verbunden, wodurch eine nicht verzweigte "Kette" von verbundenen Kanten gebildet wird. Innerhalb eines Kantenübergangs kann jede (äußere oder innere) Kante mit nur einer anderen Kante verbunden sein. Im Beispiel oben ist d innerhalb der Wende (f-c-d-a-e) nur mit a verbunden.
• Innere Kanten können Teile mehrerer Kantenübergänge sein. Im Beispiel oben sind die inneren Kanten c und d sowohl Teile der Wende (f-c-d-a-e) und der Linkskurve (f-c-d-i). Kanten, die in einem Kantenübergang als innere Kanten fungieren, werden für alle Kantenübergänge als innere Kanten verwendet.
• Zwei Kantenübergang-Features können nicht dieselbe Richtungsänderung darstellen. Das bedeutet, dass zwei Kantenübergänge nicht dieselbe erste und letzte äußere Kante haben können.

Kantenübergang-Features

In ArcGIS Network Analyst werden Kantenübergänge als Features in einer Turn-Feature-Class modelliert. Eine Turn-Feature-Class ist eine benutzerdefinierte Polyline-Feature-Class des Typs "Esri Turn Feature".

Außerhalb eines Netzwerks hat eine Turn-Feature-Class keine Bedeutung. Um die Informationen in dieser Feature-Class nutzen zu können, muss sie einem Netzwerk-Dataset hinzugefügt werden. Um eine Turn-Feature-Class einem Netzwerk hinzufügen zu können, muss sich diese Feature-Class im selben Feature-Dataset befinden wie die anderen Feature-Quellen für das Netzwerk-Dataset. In einer Shapefile-Umgebung muss sich die Turn-Feature-Class im selben Verzeichnis (Shapefile-Workspace) befinden und muss denselben Raumbezug wie die Kanten-Feature-Quellen im Netzwerk-Dataset haben. In einem Netzwerk-Dataset sind mehrere Turn-Feature-Classes zulässig. Die Kantenübergang-Feature-Quelle ist nicht Teil von Konnektivitätsgruppen und enthält auch keine Höhenattribut-Informationen. Die benutzerdefinierten Felder der Turn-Feature-Class können im Feld-Evaluator eines Netzwerkattributs auf ähnliche Weise verwendet werden wie Felder aus anderen Feature-Class-Quellen.

Beim Erstellen einer Turn-Feature-Class können Sie die maximale Anzahl von Kanten festlegen, die in einem Kantenübergang unterstützt werden. Ein Kantenübergang besteht aus mindestens zwei Kanten. ArcGIS Network Analyst unterstützt Kantenübergänge, die aus bis zu 20 Kanten bestehen können. Die maximale Anzahl von Kanten ist standardmäßig auf 5 gesetzt.

Informationen zum Erstellen einer neuen Turn-Feature-Class

Schema einer Turn-Feature-Class

In der nachfolgenden Tabelle werden die Felder einer Turn-Feature-Class beschrieben, die maximal fünf Kanten unterstützt.

Feld	Beschreibung
ObjectID	Die interne Feature-Nummer des Kantenübergangs.
Shape	Die Feature-Geometrie des Kantenübergang-Features.
Edge1End	Gibt an, ob der Kantenübergang durch das Ende der ersten Kante verläuft (Y bedeutet, dass der Kantenübergang durch das Ende der ersten Kante verläuft, wohingegen N bedeutet, dass der Kantenübergang durch den Anfang der ersten Kante verläuft).
Edge1FCID	Die Feature-Class-ID des Linien-Features, das die erste Kante des Kantenübergangs darstellt.
Edge1FID	Die Feature-ID des Linien-Features, das die erste Kante des Kantenübergangs darstellt.
Edge1Pos	Die Position entlang des Linien-Features, das die erste Kante des Kantenübergangs darstellt. Bei einem Linien-Feature, das mehrere Kanten darstellt (erstellt durch Linien mit Stützpunkt-Konnektivität oder durch Punkte mit Override-Regel), weist die Position darauf hin, welche Kantenelemente des Features die erste Kante des Kantenübergangs bilden.
Edge2FCID	Die Feature-Class-ID des Linien-Features, das die zweite Kante des Kantenübergangs darstellt.
Edge2FID	Die Feature-ID des Linien-Features, das die zweite Kante des Kantenübergangs darstellt.
Edge2Pos	Die Position entlang des Linien-Features, das die zweite Kante des Kantenübergangs darstellt.
Edge3FCID	Die Feature-Class-ID des Linien-Features, das die dritte Kante eines Kantenübergangs mit mindestens drei Kanten darstellt.
Edge3FID	Die Feature-ID des Linien-Features, das die dritte Kante eines Kantenübergangs mit mindestens drei Kanten darstellt.
Edge3Pos	Die Position entlang des Linien-Features, das die dritte Kante eines Kartenübergangs mit mindestens drei Kanten darstellt.
Edge4FCID	Die Feature-Class-ID des Linien-Features, das die vierte Kante eines Kantenübergangs mit mindestens vier Kanten darstellt.
Edge4FID	Die Feature-ID des Linien-Features, das die vierte Kante eines Kantenübergangs mit mindestens vier Kanten darstellt.
Edge4Pos	Die Position entlang des Linien-Features, das die vierte Kante des Kartenübergangs mit mindestens vier Kanten darstellt.
Edge5FCID	Die Feature-Class-ID des Linien-Features, das die fünfte Kante eines Kantenübergangs mit mindestens fünf Kanten darstellt.
Edge5FID	Die Feature-ID des Linien-Features, das die fünfte Kante eines Kantenübergangs mit mindestens fünf Kanten darstellt.
Edge5Pos	Die Position entlang des Linien-Features, das die fünfte Kante des Kantenübergangs mit fünf oder mehr Kanten darstellt.

Die Felder "ObjectID", "Shape" und "Edge1End" sind in allen Turn-Feature-Classes vorhanden. Die anderen Felder variieren je nach der maximalen Anzahl von unterstützten Kanten. Eine Turn-Feature-Class, die maximal sechs Kanten unterstützt, enthält zusätzlich zu den oben aufgelisteten Feldern noch die Felder "Edge6FCID", "Edge6FID" und "Edge6Pos".

Sie können einer Turn-Feature-Class weitere Felder hinzufügen. Es ist z. B. allgemein üblich, ein Feld für die Zeit hinzuzufügen, die durchschnittlich für Kantenübergänge benötigt wird. Ein Feld-Evaluator für ein zeitbasiertes Kostenattribut im Netzwerk-Dataset kann die Verzögerung aus der Turn-Feature-Class lesen und in die Netzwerkkosten einbeziehen.

Kantenübergangtabellen und Kantenübergang-Features

In ARC/INFO und ArcView GIS (Vorgängerversionen von ArcGIS) wurden zum Modellieren von Richtungsänderungen Kantenübergangtabellen verwendet. Diese Tabellen enthielten zeilenweise Informationen zu Zwei-Kanten-Drehbewegungen sowie je ein Feld für die Zeitimpedanz. Eine negative Impedanz deutete darauf hin, dass der Kantenübergang eingeschränkt war.

Das Beispiel oben zeigt, wie häufige Richtungsänderungen mit Hilfe von Kantenübergangtabellen dargestellt wurden. In ArcGIS Network Analyst würde jede dieser Situationen durch Kantenübergang-Features dargestellt werden.

• Wende: Diese Wende kann durch ein Kantenübergang-Feature dargestellt werden, dessen erste und letzte Kante identisch sind. Zudem enthält die Turn-Feature-Class ein Feld (Turn Impedance), in dem die Impedanz von 20 Sekunden für den jeweiligen Kantenübergang gespeichert wird.
• Stoppschild: Die drei Zeilen der Kantenübergangtabelle können durch drei Kantenübergang-Features dargestellt werden; eine Linkskurve mit 20 Sekunden, eine Rechtskurve mit 10 Sekunden und ein gerader Kantenübergang mit 15 Sekunden Kantenübergang-Impedanz.
• Keine Rechtskurve: Negative Impedanzen wurden zum Modellieren eingeschränkter Richtungsänderungen in Kantenübergangtabellen verwendet. Eine Turn-Feature-Class kann ein Feld enthalten (z. B. Restricted), das zu einem Feld-Evaluator für ein Restriktionsattribut im Netzwerk-Dataset werden kann. Dies ermöglicht die Modellierung von Kantenübergangseinschränkungen ohne negative Impedanzen.

ArcGIS bietet Werkzeuge zum Importieren vorhandener Kantenübergangtabellen in Turn-Feature-Classes.

Weitere Informationen zum Migrieren von Kantenübergang-Features

Kantenübergang-Attribute

Kantenübergänge können Attribute mit Informationen zu der Bewegung im Netzwerk enthalten. Die Attribute enthalten häufig Informationen über die Zeit, die für diese Bewegung erforderlich ist, und über Einschränkungen für bestimmte Fahrzeugtypen bei dieser Bewegung.

Globale Kantenübergänge

Ein impliziter globaler Kantenübergang ist an jedem Übergang zwischen zwei Kanten im Netzwerk vorhanden, an dem noch kein Kantenübergang-Feature vorhanden ist. Sie können globalen Kantenübergängen Attributwerte zuweisen, indem Sie für die Standardwerte von Kantenübergang-Elementen einen Evaluator für Verzögerung bei Kantenübergängen angeben.

Weitere Informationen zum Festlegen von globalen Kantenübergängen