Historische Verkehrsdaten
Das Verkehrsaufkommen wirkt sich auf die Zeitdauer aus, wie lange die Fahrt auf einer Straße dauert. Je mehr Behinderungen und Staus es gibt, desto länger dauert die Fahrt. Wenn Sie eine Fahrt von einem Standort zu einem anderen planen und den Verkehr nicht berücksichtigen, kann es sein, dass die erwartete Fahrzeit und Ankunftszeit nicht eingehalten werden kann. Darüber hinaus können Ihnen zeitsparende Routenvorschläge entgehen, mit denen Sie langsamere Straßen mit mehr Verkehr meiden können.
Die folgenden zwei Grafiken zeigen, wie sich die schnellste Route zu unterschiedlichen Tageszeiten aufgrund der wechselnden Verkehrsmuster ändern kann.
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Um 8:00 Uhr morgens fließt sehr viel Pendlerverkehr in die Stadt hinein, aber der Verkehr aus der Stadt heraus ist nicht stark. Die schnellste Route in die Vorstädte ist zu diesem Zeitpunkt also die Autobahn mit geteilten Fahrspuren. |
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Um 17:00 Uhr fahren Pendler aus der Stadt heraus, und der Verkehr in dieser Richtung wird stärker. Die Fahrzeit auf der Autobahn ist jetzt so lang, dass die Serpentinen-Straße eine schnellere Alternative für die Fahrt aus der Stadtmitte heraus darstellt. |
Mit ArcGIS Network Analyst können Sie historische Verkehrsinformationen zum Modellieren der zeitabhängigen Reisekosten für die Netzwerkelemente verwenden. Auf diese Weise sind die erwarteten Fahrt- und Ankunftszeiten zuverlässiger, und Sie verbringen mit großer Wahrscheinlichkeit weniger Zeit hinter dem Steuer, als wenn Sie die Verkehrsmuster ignorieren.
Tipp:Die Network Analyst-Lernprogrammdaten beinhalten eine Geodatabase für San Francisco mit historischen Verkehrsdaten. Wenn Sie sich die Streets-Feature-Class, die Tabelle "DailyProfiles" und die Tabelle "Streets_DailyProfiles" in der Datei "SanFrancisco.gdb" ansehen, entwickeln Sie ein besseres Verständnis für dieses Thema. Nachdem Sie die Lernprogrammdaten installiert haben, befindet sich die Geodatabase standardmäßig an folgendem Speicherort:
C:\ArcGIS\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial
Weitere Informationen zu den Network Analyst-Lernprogrammübungen
Hinweis:- Historische Verkehrsdaten können nur in einer Geodatabase konfiguriert werden. In einem Shapefile-basierten Netzwerk-Dataset ist dies nicht möglich.
- Unter ArcGIS 10 werden Verkehrsdaten nur von Routenanalyse-Layern und Analyse-Layern für das Vehicle Routing Problem unterstützt. Die Unterstützung anderer Netzwerkanalyse-Layer wird in zukünftigen ArcGIS-Versionen enthalten sein.
Erstellen von Verkehrsdaten zur Verwendung in ArcGIS Network Analyst
Auch wenn Sie die Daten von einem Drittanbieter erhalten, ist es wichtig zu verstehen, wie historische Verkehrsdaten erstellt werden, damit Sie diese in einem Netzwerk-Dataset richtig konfigurieren können. Dieser Abschnitt enthält einen Überblick über das von Network Analyst verwendete Modell.
Da die Verkehrsdaten das ständige Auf und Ab von Fahrzeiten erfassen, können die beide Seiten einer Kante je nach Tageszeit viele unterschiedliche Kosten aufweisen. Dies ist der Gegensatz zu einem typischen Kostenattribut, bei dem auf jeder Seite einer Kante nur ein Wert zulässig ist.
Eine Option zum Modellieren von Fahrzeitkosten, die sich im Verlauf eines Tages ändern, ist das Partitionieren des Tages in einzelne Intervalle, z. B. in Zeitspannen von einer Stunde. Die Fahrzeiten werden dann als separate Kostenattribute für jedes Intervall gespeichert. Bei einstündigen Intervallen erfordert jede Kante 168 Kostenattribute, um im Verlauf einer Woche die durchschnittliche Fahrzeit für jede Stunde zu speichern. Das Verkehrsaufkommen kann sich innerhalb einer Stunde stark ändern, sodass einstündige Intervalle eine recht grobe Unterteilung bedeuten. Es ist ratsam, dies zu berücksichtigen und die Zeitspanne z. B. auf fünf Minuten zu verkürzen. Dies führt zu einer viel feineren Unterteilung, ergibt jedoch 2.016 Kostenattribute. Das Speichern dieser Einzelwerte erfordert viel Speicherplatz, besonders bei großen Netzwerken. Da viele Straßen außerdem den ganzen Tag über die gleichen Kosten aufweisen, würde es zu einer unnötigen Duplizierung der Daten kommen. Aus diesen Gründen ist diese Modellierungsoption in vielen Fällen nicht die beste Lösung.
Anstatt alle Verkehrsinformationen pro Feature zu speichern, verwendet ArcGIS ein normalisiertes Modell, um den Umfang der Verkehrsdaten zu reduzieren. Pro Feature werden nicht 168 oder 2.016 Kostenattribute gespeichert, sondern es wird für diese Informationen eine verknüpfte Tabelle erstellt. Jede Zeile in der Tabelle enthält die Fahrzeiten für jedes Intervall eines Tages. Eine Zeile ist ein Verkehrsprofil. Darin wird dargestellt, wie sich die Fahrzeiten im Verlauf des Tages ändern. Wenn Sie z. B. über viele Nebenstraßen mit einer Geschwindigkeit von ca. 50 km/h verfügen, deren Fahrzeiten sich während des Tages gleichförmig ändern, können Sie in der Tabelle mit dem Verkehrsprofil eine Zeile erstellen, um diese dynamischen Veränderungen darzustellen. Alle Straßen dieser Art können dann auf die Zeile bzw. das Verkehrsprofil verweisen. Wie Sie unten sehen werden, werden noch weitere Verfeinerungen vorgenommen, damit auch Straßen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, die im Laufe eines Tages das gleiche Verkehrsmuster aufweisen, auf das gleiche Verkehrsprofil verweisen können.
Nehmen Sie zum besseren Verständnis dieses Verkehrsmodells an, Sie benötigen es zum Aufzeichnen und Speichern von Fahrzeiten für einen Einbahnstraßenabschnitt im Verlauf einer Woche (ab Montag). Zuerst bestimmen Sie die Fahrzeit bei freiem Verkehrsfluss. Dies ist der Zeitraum, den ein Fahrzeug zum Absolvieren eines Straßenabschnitts benötigt, ohne dass anderer Verkehr es behindert. Die Methode, die Sie zum Ermitteln der Geschwindigkeit bei freiem Verkehrsfluss verwenden, können Sie frei wählen. Normalerweise ist dies jedoch eine Funktion aus der Länge des Abschnitts und der Geschwindigkeitsbegrenzung oder die ermittelte durchschnittliche Fahrzeit von Fahrzeugen, die die Strecke absolvieren, wenn keine anderen Fahrzeuge vorhanden sind. Nehmen wir an, Sie wählen die Methode mit der ermittelten durchschnittlichen Fahrzeit von Fahrzeugen und legen die Fahrzeit bei freiem Verkehrsfluss auf 10 Sekunden fest.
Jetzt können Sie den ganzen Tag über Beobachtungen anhand von gleichen Zeitintervallen bzw. Zeiträumen anstellen. Die gewählten Intervalle verleihen den Daten ihre "zeitliche Auflösung". Sie können Intervalle der Größe 1 Stunde, 10 Minuten usw. wählen. Angenommen, Sie wählen 5 Minuten als Intervall. Ihre Beobachtungen werden als Multiplikatoren der Fahrzeit bei freiem Verkehrsfluss aufgezeichnet. Sie beobachten beispielsweise, dass Fahrzeuge für den Abschnitt um 8:00 Uhr morgens 26 Sekunden benötigen. Dies ist das 2,6-fache der Fahrzeit bei freiem Verkehrsfluss. Um 17:00 Uhr beträgt die durchschnittliche Fahrzeit 13 Sekunden, also das 1,3-fache der Fahrzeit bei freiem Verkehrsfluss. Um 23:00 Uhr abends sind nur wenige Fahrzeuge unterwegs, und die durchschnittliche Fahrzeit beträgt 10 Sekunden, was der Fahrzeit bei freiem Verkehrsfluss entspricht. Der Multiplikator ist also 1.
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Nachdem Sie die Beobachtungen für den Tag abgeschlossen haben, müssen Sie auf eine Tabelle mit Verkehrsprofilen verweisen und das Profil wählen, das den beobachteten Variationen der relativen Fahrzeiten im Verlauf des Tages am ehesten entspricht.
Sie wählen Verkehrsprofil 16 (unten im Diagramm geplottet) aus, um die Fahrzeit für den Abschnitt an Montagen darzustellen.
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Verkehrsprofil 16 wird ausgewählt, weil es über relative Fahrzeiten verfügt, die den für den Straßenabschnitt beobachteten Zeiten stark ähneln. |
Hinweis:Die Tageszeit in einem Profil steht immer für die Ortszeit, also für die Zeitzone, in der sich die referenzierende Kante befindet. Aus diesem Grund verfügt eine Kante in Los Angeles, die auf Profil 16 verweist, über eine Fahrzeit, die um das 2,6-fache langsamer als die Geschwindigkeit bei freiem Verkehrsfluss um 8:00 Uhr (Pacific-Zeit) ist. Eine Kante in New York, die auf dasselbe Profil verweist, verfügt über eine Fahrzeit, die um das 2,6-fache langsamer als die Geschwindigkeit bei freiem Verkehrsfluss um 8:00 Uhr (Eastern-Zeit) ist. Zeitzonen werden weiter unten in diesem Thema noch ausführlicher erläutert.
Sie können eine beliebige Anzahl von Verkehrsprofilen verwenden, aus denen Sie wählen können. Eine höhere Zahl von Profilen erhöht die Wahrscheinlichkeit, Fahrzeiten möglichst genau modellieren zu können. Wenn Sie weniger Profile verwenden, sind dagegen die Speicherplatzanforderungen nicht so hoch. Das Ziel besteht darin, eine gute Balance zwischen Genauigkeit und Speicherplatzbedarf zu erreichen. Für große Straßennetze werden von einigen Dutzend bis zu Hunderten von Verkehrsprofilen verwendet.
Nachdem Sie ein Profil für Montage gewählt haben, müssen Sie den Vorgang für die anderen Tage der Woche wiederholen. Hier ist der Vorgang noch einmal beschrieben:
- Beobachten bzw. berechnen Sie die Fahrzeit bei freiem Verkehrsfluss für den Straßenabschnitt. (Dieser Schritt muss nicht wiederholt werden, weil für jeden Tag der Woche der gleiche Wert gilt.)
- Beobachten Sie im Verlauf des Tages die durchschnittlichen Fahrzeiten für gleich große Intervalle.
- Rechnen Sie die Fahrzeiten in Multiplikatoren der Fahrzeit bei freiem Verkehrsfluss um.
- Wählen Sie ein Profil aus, mit dem das Verkehrsaufkommen für den Straßenabschnitt für den jeweiligen Tag der Woche abgebildet wird.
Sie ermitteln, dass Verkehrsprofil 16 für den Straßenabschnitt auch für alle anderen Wochentage gut geeignet ist. Dies ist häufig der Fall, da die allgemeinen Verkehrsmuster an Wochentagen meist sehr ähnlich sind. Es ist jedoch nicht schwierig, Wochentage zu ermitteln, die andere Profile erfordern. Es kann z. B. der Fall sein, dass für Montag, Dienstag und Mittwoch ein Profil gilt, während am Donnerstag und Freitag ein anderes Profil gilt.
Am Samstag und Sonntag ist der Verkehr im Abschnitt nicht stark und gleichmäßig. Sie wählen daher Verkehrsprofil 10 (unten), um die Fahrzeiten an Wochenenden darzustellen.
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Als Nächstes speichern Sie die Fahrzeit bei freiem Verkehrsfluss und die Beziehungen zwischen dem Straßenabschnitt und den Verkehrsprofilen in einer Tabelle. Dies ist die "Straßen – Verkehrsprofil-Join-Tabelle". In den nächsten Abschnitten werden diese Tabelle und die erforderlichen Eingaben erläutert.
Speichern von Daten und Beziehungen in der Geodatabase
Sie benötigen in einer Geodatabase eine oder mehrere Line-Feature-Classes und zwei Tabellen, wenn Sie ein Netzwerk-Dataset mit historischen Verkehrsdaten erstellen möchten. Die Line-Feature-Classes stellen Straßen dar, die in einem Feature-Dataset gespeichert werden müssen. Die Verkehrsprofile werden in einer der Tabellen gespeichert, und die Beziehungen zwischen den Straßen und den Geschwindigkeitsprofilen werden in der anderen Tabelle gespeichert. Diese Elemente und die Felder, die zum Einrichten der historischen Verkehrsdaten in einem Netzwerk-Dataset erforderlich sind, werden in den folgenden Unterabschnitten beschrieben.
Hinweis:Die Beziehungen zwischen Straßen und Geschwindigkeitsprofilen werden hergestellt, indem Werte von eindeutigen Bezeichnern einfach in Tabellen gespeichert werden. Sie müssen dafür keine Beziehungsklassen erstellen.
Streets-Feature-Class
Jedes Straßen-Feature verfügt über eine eindeutige Kennung: den ObjectID-Wert. Die "Straßen – Verkehrsprofil-Join-Tabelle" setzt Straßen mithilfe der eindeutigen Kennung mit den verschiedenen Verkehrsprofilen in Beziehung.
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Beim Einrichten von historischen Verkehrsdaten können auch andere Felder nützlich sein. Sie sind unten aufgeführt und werden weiter unten in diesem Thema ausführlicher beschrieben.
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Feld |
Beispiele für Feldnamen |
Beschreibung |
|---|---|---|
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Zeitneutrale Fahrzeiten |
FT_Minutes TF_Minutes |
Zum Erstellen eines Netzwerkkostenattributs für folgende Fälle:
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Fahrzeiten für Wochentage |
FT_WeekdayMinutes TF_WeekdayMinutes |
Zum Erstellen eines Netzwerkkostenattributs, das verwendet wird, wenn einem Straßenabschnitt kein Verkehrsprofil für einen Wochentag zugeordnet ist (Häufig werden die zeitneutralen Fahrzeiten auch als Fahrzeiten für Wochentage verwendet.) |
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Fahrzeiten für Wochenenden |
FT_WeekendMinutes TF_WeekendMinutes |
Zum Erstellen eines Netzwerkkostenattributs, das verwendet wird, wenn einem Straßenabschnitt kein Verkehrsprofil für einen Samstag oder Sonntag zugeordnet ist |
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Zeitzone |
TimeZoneID |
Zum Erstellen eines Zeitzonen-Netzwerkattributs, das benötigt wird, wenn ein Netzwerk mehrere Zeitzonen umfasst |
Tabelle mit Verkehrsprofilen
Jeder Datensatz in einer Tabelle mit Verkehrsprofilen enthält eine eindeutige Kennung und mehrere Felder zum Speichern des Multiplikators der Fahrzeit bei freiem Verkehrsfluss zu unterschiedlichen Zeiten des Tages. Die Tageszeiten werden in Zeitintervalle bzw. Zeitdauern unterteilt, die jeweils gleich lang sein müssen und einen Zeitraum von 24 Stunden somit in gleich große Intervalle aufteilen. Wenn die Zeitdauern z. B. fünf Minuten betragen, ergeben sich 288 Felder (ein Feld für den Zeitraum 12:00 bis 12:05, ein Feld für 12:05 bis 12:10 usw.).
Die Geodatabase "San Francisco" im Network Analyst-Lernprogramm enthält Profile, die den Tag in Zeitdauern von fünf Minuten unterteilen. Das Feld TimeFactor_0000 enthält die Multiplikatoren der Fahrzeit bei freiem Verkehrsfluss für den Bereich Mitternacht bis 00:05 Uhr. Das Feld TimeFactor_1140 enthält die Multiplikatoren für den Bereich 11:40 bis 11:45. Wenn ein Straßen-Feature mit diesem Profil verknüpft ist, können Sie seine erwartete Fahrzeit für jede Tageszeit abrufen. Ist eine Straße z. B. mit Profil 16 verknüpft (wie unten in der Grafik dargestellt), können Sie die erwartete Fahrzeit für den Zeitpunkt 11:41 Uhr berechnen, indem Sie für die Straße die Fahrzeit bei freiem Verkehrsfluss mit dem Wert TimeFactor_1140 (1,124859) des Profils multiplizieren.
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Vorsicht:In Personal-Geodatabases sind Tabellen auf maximal 255 Felder beschränkt. Bestimmte ArcSDE-Geodatabases enthalten ggf. ähnliche Grenzwerte für die Anzahl der Felder. Aus diesem Grund kann es erforderlich sein, dass Sie eine Lücke in den Daten lassen, um die Anzahl der Felder in der Tabelle mit den Verkehrsprofilen zu reduzieren. Wenn die Tabelle mit den Verkehrsprofilen z. B. über Intervalle von fünf Minuten Länge verfügt und in einer Personal-Geodatabase gespeichert werden soll, wären für die Tabelle mindestens 288 Felder erforderlich, was nicht möglich ist. Sie können stattdessen eine File-Geodatabase verwenden, da diese mehr als 65.000 Felder unterstützt, oder Sie können mehrere Felder löschen, die für Zeitintervalle mit gleicher Geschwindigkeit stehen, z. B. für den Zeitraum von Mitternacht bis 3:00 Uhr.
Straßen – Verkehrsprofil-Join-Tabelle
In der "Straßen – Verkehrsprofil-Join-Tabelle" sind Features, ihre Fahrzeiten bei freiem Verkehrsfluss und ihre zugeordneten Profile für jeden Tag der Woche angegeben. Die folgende Tabelle enthält die erforderlichen Felder, einen Beispielfeldnamen, die zulässigen Datentypen und eine kurze Beschreibung:
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Feld |
Beispiele für Feldnamen |
Datentyp |
Beschreibung |
|---|---|---|---|
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Kennung der Edge-Feature-Class |
EdgeFCID Sie müssen diesem Feld den Namen "EdgeFCID" geben. |
Long Integer |
Gibt die Feature-Class an, in der das Straßen-Feature gespeichert ist. |
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Kennung des Kanten-Features |
EdgeFID Sie müssen diesem Feld den Namen "EdgeFID" geben. |
Long Integer |
Gibt das Straßen-Feature an. |
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Kante von Position |
EdgeFrmPos Sie müssen diesem Feld den Namen "EdgeFrmPos" geben. |
Double |
Funktioniert in Verbindung mit "EdgeToPos", um eine Reiserichtung oder Seite der Straße anzugeben. Der Wert 0 gibt den Anfang des Linien-Features wie von der Digitalisierrichtung definiert an. Der Wert 1 gibt das entgegengesetzte Ende an. Mit einem "EdgeFrmPos"-Wert von 0 und einem "EdgeToPos"-Wert von 1 wird z. B. die rechte Seite des Linien-Features angegeben (bei Rechtsverkehr). Die im gleichen Datensatz aufgeführten Verkehrsprofile stellen nur Verkehr für diese Seite der Straße dar. Alle Dezimalwerte geben eine Position gemäß der Digitalisierrichtung des Features an. Auf diese Weise kann das Werkzeug Netzelemente reduzieren die richtigen Profile für Straßen verwalten, nachdem Kanten zusammengeführt wurden. |
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Kante zu Position |
EdgeToPos Sie müssen diesem Feld den Namen "EdgeToPos" geben. |
Double |
Funktioniert in Verbindung mit "EdgeFrmPos", um eine Reiserichtung oder Seite der Straße anzugeben. |
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Feld für BasisFahrzeit |
FreeflowMinutes FreeflowSeconds |
Float oder Double |
Fahrzeit bei freiem Verkehrsfluss Kann Tage, Stunden, Minuten oder Sekunden darstellen. |
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ProfileID-Feld für Sonntag |
Profile_1 SundayProfile |
Short Integer oder Long Integer |
Die Profil-ID, die das Verkehrsmuster für Sonntage für den Teil der Straße am besten darstellt, der von "EdgeFCID", "EdgeFID", "EdgeFrmPos" und "EdgeToPos" angegeben wird. |
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ProfileID-Feld für Montag |
Profile_2 MondayProfile |
Short Integer oder Long Integer |
Profil-ID, die den Verkehr an Montagen am besten darstellt. |
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ProfileID-Feld für Dienstag |
Profile_3 TuesdayProfile |
Short Integer oder Long Integer |
Profil-ID, die den Verkehr an Dienstagen am besten darstellt. |
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ProfileID-Feld für Mittwoch |
Profile_4 WednesdayProfile |
Short Integer oder Long Integer |
Profil-ID, die den Verkehr an Mittwochen am besten darstellt. |
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ProfileID-Feld für Donnerstag |
Profile_5 ThursdayProfile |
Short Integer oder Long Integer |
Profil-ID, die den Verkehr an Donnerstagen am besten darstellt. |
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ProfileID-Feld für Freitag |
Profile_6 FridayProfile |
Short Integer oder Long Integer |
Profil-ID, die den Verkehr an Freitagen am besten darstellt. |
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ProfileID-Feld für Samstag |
Profile_7 SaturdayProfile |
Short Integer oder Long Integer |
Profil-ID, die den Verkehr an Samstagen am besten darstellt. |
Ein Beispiel für eine "Straßen – Verkehrsprofil-Join-Tabelle" ist die Tabelle "Streets_DailyProfiles" in der ersten Grafik unten. Das Feld PROFILE_1 steht für das ProfileID-Feld für Sonntag, PROFILE_7 steht für das ProfileID-Feld für Samstag und die Felder PROFILE_2 bis PROFILE_6 (nicht gezeigt) stehen für die ProfileID-Felder für Montag bis Freitag.
Sehen Sie sich den selektierten Datensatz (ObjectID 111) an. Er verknüpft Profile für jeden Tag der Woche mit der Von-Bis-Seite des Straßen-Features, das eine Objekt-ID von 129 hat. Die Von-Bis-Richtung der Straße wird mithilfe der Werte "EdgeFrmPos" und "EdgeToPos" angegeben, also Null und Eins. Verkehrsprofil 12 stellt diese Seite der Straße für Sonntage und Samstage dar, da 12 der Wert in den Feldern PROFILE_1 und PROFILE_7 ist. Das Feld "FreeflowMinutes" gibt an, wie lange es dauert, die Straße in der Von-Bis-Richtung bei freiem Verkehrsfluss zu durchfahren.
Sehen Sie sich jetzt die ersten beiden Datensätze an. Im ersten Datensatz (Objekt-ID 109) sind die Profil-IDs für einen Straßenabschnitt in Bis-Von-Richtung gespeichert, und im zweiten Datensatz (Objekt-ID 110) sind die Profil-IDs für den gleichen Straßenabschnitt in entgegengesetzter Richtung gespeichert. Dies wird von den Werten "EdgeFCID" und "EdgeFID" abgeleitet, die identisch sind, sowie von den Werten "EdgeFrmPos" und "EdgeToPos", die umgekehrt sind. Beachten Sie auch, dass die Profil-IDs für Sonntag und Samstag Null sind. Dies bedeutet, dass keine Daten erfasst wurden oder kein Profil für diese Tage ausgewählt wurde. Beim Auswerten der historischen Fahrzeiten für Samstag oder Sonntag für diese Kante muss der Evaluator auf ein sekundäres Kostenattribut zurückgreifen, das im Kantenverkehrs-Evaluator (weiter unten beschrieben) definiert ist.
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Konfigurieren von historischen Verkehrsdaten im Assistenten "Neues Netzwerk-Dataset"
Nachdem Sie historische Verkehrsdaten empfangen oder erstellt haben, müssen Sie die Daten in ein neues Netzwerk-Dataset integrieren. Dazu verwenden Sie den Assistenten Neues Netzwerk-Dataset.
Hinweis:
- Sie können Verkehrsdaten nur in einem Netzwerk-Dataset während des Erstellungsvorgangs konfigurieren. Danach ist dies nicht mehr möglich.
Der Vorgang der Erstellung von Netzwerk-Datasets umfasst vier Hauptschritte zum Integrieren von historischen Verkehrsdaten:
- Konfigurieren der beiden Tabellen mit historischen Verkehrsdaten:
- Tabelle mit Verkehrsprofilen
- Straßen – Verkehrsprofil-Join-Tabelle
- Erstellen von bis zu vier Netzwerkkostenattributen:
- Kostenattribut für historische Fahrzeit
- Fallback-Fahrzeitkostenattribut für Wochentage
- Fallback-Fahrzeitkostenattribut für Wochenenden
- Zeitneutrales Kostenattribut
- Konfigurieren Sie die Evaluatoren für die oben angegebenen Kostenattribute.
- Erstellen Sie ein Zeitzonenattribut, falls das Netzwerk mehr als eine Zeitzone umfasst.
In den folgenden Unterabschnitten sind diese Schritte beschrieben.
Tabellen mit historischen Verkehrsdaten
Der Assistent Neues Netzwerk-Dataset fragt ab, ob Sie historische Verkehrsdaten in Verbindung mit dem unten auf der Seite gezeigten Netzwerk-Dataset verwenden möchten. Wenn Sie auf Ja klicken, können Sie die Eigenschaften zur Tabelle mit den Verkehrsprofilen und zur "Straßen – Verkehrsprofil-Join-Tabelle" angeben.
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Tabelle mit Verkehrsprofilen im Netzwerk-Dataset
In der Tabelle unten sind die Eigenschaften aufgeführt, die Sie für die Tabelle mit den Verkehrsprofilen konfigurieren müssen.
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Eigenschaft |
Beschreibung |
|---|---|
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Tabelle |
Name der Tabelle, in der die Verkehrsprofile enthalten sind |
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Erstes Zeitintervall-Feld |
Diese Eigenschaft gibt in Verbindung mit "Letzten Zeitintervall-Feld" einen Zeitraum an. Immer wenn eine Kante für eine Tageszeit außerhalb des Bereichs ausgewertet wird, wird als Multiplikator der Wert 1 angenommen. Mithilfe dieser Annahme wird das Suchen nach Kosten für die Tageszeiten beschleunigt, zu denen wenig oder kein Verkehr herrscht. |
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Letztes Zeitintervall-Feld |
Weitere Informationen finden Sie in der Beschreibung für "Erstes Zeitintervall-Feld". |
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Minuten pro Zeitintervall |
Die Tabelle mit den Verkehrsprofilen muss in gleich große Zeitintervalle unterteilt sein, die über den Tag verteilt sind. Diese Eigenschaft gibt die Länge des Intervalls in Minuten an. |
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Startzeit des ersten Zeitintervalls |
Diese Eigenschaft gibt die Tageszeit an, die der Anfang von "Erstes Zeitintervall-Feld" darstellt. Beispiel: "Erstes Zeitintervall-Feld" ist auf den Wert "TimeFactor_0400" festgelegt, also auf eine Startzeit von 4:00 Uhr morgens. "Startzeit des ersten Zeitintervalls" ist daher auf "4 AM" festgelegt. |
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Endzeit des letzten Zeitintervalls |
Diese Eigenschaft gibt die Tageszeit an, die das Ende von "Letztes Zeitintervall-Feld" darstellt. Sie wird automatisch aus der Anzahl von Zeitintervallfeldern und dem Wert unter "Minuten pro Zeitintervall" abgeleitet. |
"Straßen – Verkehrsprofil-Join-Tabelle" im Netzwerk-Dataset
Für die "Straßen – Verkehrsprofil-Join-Tabelle" müssen 10 Eigenschaften festgelegt werden, die in der Tabelle unten beschrieben sind.
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Eigenschaft |
Beschreibung |
|---|---|
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Tabelle |
Name der Tabelle, in der die Geschwindigkeiten bei freiem Verkehrsfluss von Straßen und die Beziehungen zwischen Straßen und Verkehrsprofilen enthalten sind |
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Feld für BasisFahrzeit |
Feld, das Fahrzeiten bei freiem Verkehrsfluss enthält |
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BasisFahrzeit-Einheiten |
Unter "Feld für BasisFahrzeit" angegebene Zeiteinheiten des Feldes |
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ProfileID-Feld für Sonntag ProfileID-Feld für Montag ProfileID-Feld für Dienstag ProfileID-Feld für Mittwoch ProfileID-Feld für Donnerstag ProfileID-Feld für Freitag ProfileID-Feld für Samstag |
Name des Feldes, das Verkehrsprofil-IDs für Verkehr am Sonntag, Verkehr am Montag usw. enthält. |
Netzwerkattribute
Der nächste Schritt beim Integrieren von historischen Verkehrsdaten ist das Angeben von Netzwerkattributen. Das TravelTime-Kostenattribut wird nach dem Konfigurieren der Tabellen mit historischen Verkehrsdaten automatisch erstellt. "TravelTime" verfügt über Kantenverkehrs-Evaluatoren, die Daten aus den Tabellen mit historischen Verkehrsdaten lesen, um nach Fahrzeiten für eine bestimmte Tageszeit und für einen bestimmten Tag der Woche zu suchen. Falls eine Kante für einen bestimmten Tag der Woche nicht über historische Verkehrsdaten verfügt, greifen die Evaluatoren auf andere zeitbasierte Kostenattribute zurück, und zwar eins für Wochentage und ein anderes für Wochenenden.
Der Kantenverkehrs-Evaluator verweist auch auf ein zeitneutrales Kostenattribut. Zeitneutral bedeutet in diesem Fall, dass sich die Fahrzeiten des Netzwerkattributs nicht mit der Tageszeit oder dem Tag der Woche ändern. Das heißt, dass es sich um ein normales Netzwerkkostenattribut handelt, in dem jedes Netzwerkelement unabhängig von der Tageszeit über die gleiche erwartete Fahrzeit verfügt. Der Kantenverkehrs-Evaluator verwendet das zeitneutrale Attribut für Folgendes:
- Lösen von Netzwerkanalyse-Layern, die keine historischen Verkehrsdatenzeiten unterstützen (Momentan unterstützen nur Routenanalyse-Layer und Vehicle Routing Problem-Analyse-Layer historische Verkehrsdaten.)
- Lösen von Netzwerkanalyse-Layern, die historische Verkehrsdaten unterstützen, wenn keine Uhrzeit und kein Tag angegeben werden
- Festlegen der Reihenfolge von Netzwerkstandorten eines Routeanalyse-Layers oder Vehicle Routing Problem-Analyse-Layers (Die Folge der Netzwerkstandorte wird nicht mithilfe von historischen Fahrzeiten optimiert. Dies wird jedoch für die Routen zwischen den Netzwerkstandorten durchgeführt.)
Das blaue Rechteck in der Grafik unten kennzeichnet die Netzwerkkostenattribute, die bei Analysen historischer Verkehrsdaten verwendet werden. "TravelTime" ist das Kostenattribut für die historischen Verkehrsdaten. Es verwendet Kantenverkehrs-Evaluatoren, die auf andere Kostenattribute verweisen. Später wird deutlich, dass "Minutes" das zeitneutrale Attribut für "TravelTime" ist. "Minutes" verwendet einen Feld-Evaluator, der Werte aus den Feldern "FT_Minutes" und "TF_Minutes" ausliest. Wie "Minutes" auch, geben "WeekdayFallbackTravelTime" und "WeekendFallbackTravelTime" unabhängig von der Tageszeit den gleichen Kostenwert pro Seite der Kante zurück. Der Unterschied besteht jedoch darin, dass "WeekdayFallbackTravelTime" für die durchschnittliche Fahrzeit an Wochentagen steht, während "WeekendFallbackTravelTime" für die durchschnittliche Fahrzeit an Wochenenden steht. In diesem Beispiel liest ein Feld-Evaluator Kosten für "WeekdayFallbackTravelTime" aus "FT_WeekdayMinutes" und "TF_WeekdayMinutes" aus. Ein ähnliches Feldpaar stellt Werte für "WeekendFallbackTravelTime" bereit.
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Kantenverkehrs-Evaluatoren
Das Attribut "TravelTime" verfügt über Kantenverkehrs-Evaluatoren, die andere Kostenattribute verwenden. In diesem Beispiel sind dies "Minutes", "WeekdayFallbackTravelTime" und "WeekendFallbackTravelTime". Der Kantenverkehrs-Evaluator ist unten dargestellt.
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Kantenverkehrs-Evaluatoren berechnen die Fahrzeiten von Kanten für eine bestimmte Tageszeit und einen bestimmten Tag der Woche. Im Dialogfeld Kantenverkehrs-Evaluatoren unter Zeitgebundene Auswertung ist angegeben, dass der Evaluator zuerst in der Verkehrsprofiltabelle und der "Straßen – Verkehrsprofil-Join-Tabelle" nach dem Profil sucht, das für den Abschnitt den Verkehr am jeweiligen Tag darstellt. Falls ein Profil gefunden wird, wird der Multiplikator (in der Verkehrsprofiltabelle) und die Fahrzeit bei freiem Verkehrsfluss (in der "Straßen – Verkehrsprofil-Join-Tabelle") verwendet, um die historische Fahrzeit zu berechnen. Falls der Abschnitt jedoch nicht über ein Profil für den jeweiligen Tag verfügt, verwendet der Evaluator das Fallbackattribut für den Wochentag oder das Wochenende, um eine Fahrzeit bereitzustellen. Wenn der Evaluator nach einer Zeit an einem Wochentag sucht, verweist er auf das Attribut "Weekdays" (Wochentage).
Das Fallbackattribut ist in Wochentage und Wochenenden unterteilt, damit Sie genauere Fahrzeiten abrufen können. Sie können jedoch auswählen, dass sowohl Wochentage als auch Wochenenden auf das gleiche Kostenattribut verweisen. Beide können z. B. auf das Attribut "Minutes" verweisen, wenn Sie keine nach Wochentag und Wochenende unterteilten Fahrzeiten verwenden.
Das zeitneutrale Kostenattribut für die Auswertung ist "Minutes".
Zeitzonen
Wenn für das Netzwerk-Dataset mehr als eine Zeitzone gilt, müssen Sie ein Zeitzonen-Netzwerkattribut hinzufügen. Ist kein Zeitzonenattribut konfiguriert, wertet Network Analyst ggf. Fahrzeiten für die falsche Tageszeit aus, weil davon ausgegangen wird, dass sich alle Kanten in der gleichen Zeitzone befinden.
Informationen zum Hinzufügen von Zeitzonen zu einem Netzwerk-Dataset
Bearbeiten von Quellen-Features nach der Erstellung des Netzwerkes
Beim Editieren von Quellen-Features, die mit Verkehrsdaten verknüpft sind, müssen Sie ggf. auch die "Straßen – Verkehrsprofil-Join-Tabelle" editieren, weil diese auf die Objekt-IDs von Quellen-Features verweist. Beachten Sie folgende Punkte:
- Wenn Sie das Shape oder Attribute eines Straßen-Features ändern, führt dies nicht zur Erstellung oder zu einer Löschung von Objekt-IDs. Aus diesem Grund ist das Straßen-Feature nach der Neuerstellung auch weiterhin mit den gleichen Profilen verknüpft.
- Wenn Sie ein Straßen-Feature löschen, werden die zugeordneten Datensätze in der "Straßen – Verkehrsprofil-Join-Tabelle" irrelevant. Die verknüpften Datensätze sollten auch gelöscht werden, aber dies ist nicht zwingend erforderlich.
- Wenn Sie ein vorhandenes Straßen-Feature teilen, wird das Feature in zwei Teile unterteilt. Für einen Teil wird die Objekt-ID des ursprünglichen Features beibehalten, und dem anderen wird eine neue ID zugewiesen. Das Straßen-Feature mit der alten ID ist weiterhin mit den gleichen Profilen wie das ursprüngliche Straßen-Feature verknüpft. Der Teil mit der neuen ID ist nicht mit Verkehrsprofilen verknüpft. Daher müssen Sie der "Straßen – Verkehrsprofil-Join-Tabelle" einen oder mehrere Datensätze hinzufügen, um sie mit Profilen zu verknüpfen.
- Neue Features, die Sie dem Netzwerk hinzufügen, weisen erst verknüpfte Verkehrsprofile auf, wenn Sie der Tabelle "Streets_DailyProfiles" entsprechende Datensätze hinzufügen und das Netzwerk neu berechnen.
Kopieren von Quellen-Features
Jede Feature-Class in einer Geodatabase verfügt über eine Feature-Class-ID. Dabei handelt es sich um eine automatisch generierte Ganzzahl (Integer), anhand der die Feature-Class innerhalb einer Geodatabase eindeutig identifiziert wird. Wenn Sie eine Feature-Class aus einer Geodatabase in eine andere kopieren, unterscheiden sich die Feature-Class-IDs des Originals und der Kopie normalerweise voneinander.
Wenn Sie eine Quell-Feature-Class zusammen mit einer in Beziehung stehenden Tabelle kopieren, z. B. mit der "Straßen – Verkehrsprofil-Join-Tabelle", und dann ein Netzwerk-Dataset erstellen, verfügen die Datensätze in der Tabelle über Verweise auf die alten Feature-Class-IDs. Sie erhalten daher unerwünschte Ergebnisse. Wenn Sie jedoch ein Netzwerk-Dataset kopieren und einfügen, werden die Quellen-Features und alle verknüpften Tabellen automatisch an den neuen Speicherort kopiert. Außerdem werden die Felder in den Tabellen, die auf Feature-Class-IDs verweisen, z. B. "EdgeFCID", für Sie aktualisiert.
Tipp:Falls das Kopieren des Netzwerk-Datasets keine Option für Sie ist, können Sie das Python-Fenster verwenden, um Feature-Class-IDs zu bestimmen, und die Tabellen manuell aktualisieren. Die Schritte unten beschreiben diesen Vorgang.
- Fügen Sie ArcMap die Feature-Class hinzu.
- Klicken Sie auf die Schaltfläche Python-Fenster
. - Geben Sie im angezeigten Python-Fenster den Text arcpy.Describe("[Layer-Name]").DSID ein, wobei Sie "[Layer-Name]" durch den Namen des Feature-Layers ersetzen.
Geben Sie z. B. arcpy.Describe ("Straßen").DSID ein, um die Feature-Class-ID eines Layers mit dem Namen "Straßen" abzurufen.
- Drücken Sie die EINGABETASTE.
Die Feature-Class-ID wird unter dem eingegebenen Befehl angezeigt.
- Ersetzen Sie die alte ID in den zugeordneten Tabellen durch die neue ID.
Durchführen einer Analyse mit historischen Verkehrsdaten
Nachdem das Netzwerk-Dataset erstellt wurde und das Netzwerkattribut "TravelTime", die Kantenverkehrs-Evaluatoren und ggf. auch ein Zeitzonenattribut enthält, können Sie zeitabhängige Netzwerkanalysen durchführen.
Routenanalyse
In diesem Unterabschnitt geht es um Eigenschaften und Solver-Verhalten, die Sie beim Einrichten eines Routenanalyse-Layers mit historischen Verkehrsdaten berücksichtigen sollten. Weitere Informationen zu diesen Eigenschaften finden Sie im Thema Routenanalyse.
Eigenschaften des Netzwerkanalyse-Layers
- Legen Sie die Eigenschaft Impedanz auf das Netzwerkattribut TravelTime fest.
- Aktivieren Sie die Option Startzeit verwenden, und legen Sie Uhrzeit und die Attribute Wochentag oder Bestimmtes Datum auf den Zeitpunkt fest, zu dem die Route (bzw. die Routen) starten soll.
- Falls innerhalb der Zeitfenster Stopps eingehalten werden sollen, aktivieren Sie die Option Zeitfenster verwenden.
Eigenschaften von Netzwerkanalyse-Objekten
- Wenn Sie die Option Zeitfenster verwenden aktivieren, müssen Sie alle Zeitfenster für Stopps über die Eigenschaften TimeWindowStart und TimeWindowEnd angeben. Den Tageszeitwerten, die Sie eingeben, wird die lokale Zeitzone zugewiesen. Dies ist die Zeitzone des Kantenelements, das dem Stopp zugeordnet ist.
Vehicle Routing Problem
In diesem Unterabschnitt geht es um Eigenschaften und Solver-Verhalten, die Sie beim Einrichten eines Vehicle Routing Problem-Analyse-Layers mit historischen Verkehrsdaten berücksichtigen sollten. Weitere Informationen zu diesen Eigenschaften finden Sie unter dem Thema Vehicle Routing Problem-Analyse.
Eigenschaften des Netzwerkanalyse-Layers
- Legen Sie Zeitattribut auf das Netzwerkattribut TravelTime fest.
- Legen Sie Standarddatum entweder mithilfe von Wochentag oder Bestimmtes Datum fest. Dies ist der Tag bzw. das Datum, auf den bzw. das die Tageszeitwerte in den Netzwerkanalyse-Objekten verweisen.
Eigenschaften von Netzwerkanalyse-Objekten
- Aufträge und Depots verfügen jeweils über zwei Zeitfenster, die Sie mithilfe von TimeWindowStart1, TimeWindowEnd1, TimeWindowStart2 und TimeWindowEnd2 festlegen können. Den Tageszeitwerten, die Sie eingeben, wird die lokale Zeitzone zugewiesen. Dies ist die Zeitzone des Kantenelements, das dem Netzwerkstandort zugrunde liegt.
- Die Zeitfenster, in denen eine Route beginnen kann, werden mit den Eigenschaften EarliestStartTime und LatestStartTime angegeben. Die Zeitzone für diese Eigenschaftswerte stammt von der Kante, auf der sich das Startdepot der Route befindet.
- Pausenzeiten verfügen über ein Zeitfenster, das Sie mithilfe von TimeWindowStart und TimeWindowEnd angeben. Eine Pausenzeit ist mit einer Route verknüpft, und die Zeitzone stammt von der Kante, auf der sich das Startdepot der Route befindet.