Desktop Help 10.0 - Layer für Vehicle Routing Problem erstellen (Network Analyst)

Zusammenfassung

Erstellt einen Netzwerkanalyse-Layer für das Vehicle Routing Problem und legt seine Analyseeigenschaften fest. Ein Analyse-Layer für das Vehicle Routing Problem ist für die Optimierung verschiedener Routen bei einer Fahrzeugflotte hilfreich.

Verwendung

Nachdem Sie den Analyse-Layer mit diesem Werkzeug erstellt haben, können Sie diesem mithilfe des Werkzeugs Standorte hinzufügen Netzwerk-Analyseobjekte hinzufügen, die Analyse mithilfe des Werkzeugs Berechnen berechnen und die Ergebnisse mithilfe des Werkzeugs In Layer-Datei speichern auf einem Datenträger speichern.
Wenn Sie das Werkzeug in Geoverarbeitungsmodellen verwenden und das Modell als Werkzeug ausgeführt wird, muss der Ausgabenetzwerkanalyse-Layer als Modellparameter festgelegt werden. Ansonsten wird der Ausgabe-Layer dem Inhaltsverzeichnis in ArcMap nicht hinzugefügt.

Syntax

MakeVehicleRoutingProblemLayer_na (in_network_dataset, out_network_analysis_layer, time_impedance, {distance_impedance}, {time_units}, {distance_units}, {default_date}, {capacity_count}, {time_window_factor}, {excess_transit_factor}, {UTurn_policy}, {restriction_attribute_name}, {hierarchy}, {hierarchy_settings}, {output_path_shape})

Parameter	Erläuterung	Datentyp
in_network_dataset	Das Netzwerk-Dataset, für das die Analyse des Vehicle Routing Problem ausgeführt wird. Das Netzwerk-Dataset muss ein zeitbasiertes Kostenattribut aufweisen, da mit dem VRP-Solver die Zeit minimiert wird.	Network Dataset Layer
out_network_analysis_layer	Name des zu erstellenden Netzwerkanalyse-Layers für das Vehicle Routing Problem.	String
time_impedance	Das Zeitkosten-Attribut, mit dem die Routenzeit entlang der Netzwerkelemente definiert wird. Das Zeitkosten-Attribut ist erforderlich, da der VRP-Solver (Vehicle Routing Problem) die Zeiten minimiert.	String
distance_impedance (optional)	Das Entfernungskosten-Attribut, mit dem die Länge entlang der Netzwerkelemente definiert wird. Das Entfernungskosten-Attribut ist optional.	String
time_units (optional)	Die Zeiteinheiten, die von den Zeitdatenfeldern in den Sublayern und Tabellen des Analyse-Layers verwendet werden (Netzwerkanalyseklassen). Diese Einstellung muss nicht mit den Einheiten des Zeitkosten-Attributs übereinstimmen.	String
distance_units (optional)	Die Entfernungseinheiten, die von den Entfernungsfeldern in den Sublayern und Tabellen des Analyse-Layers verwendet werden (Netzwerkanalyseklassen). Diese Einstellung muss nicht mit den Einheiten des optionalen Entfernungskosten-Attributs übereinstimmen.	String
default_date (optional)	Das implizite Datum für Zeitfeldwerte, für die kein Datum für die Uhrzeit angegeben wurde. Wenn ein Zeitfeld für ein Auftragsobjekt, z. B. "TimeWindowStart1", einen reinen Uhrzeitwert enthält, wird als Datum das Standarddatum verwendet. Wenn ein Auftrag beispielsweise den TimeWindowStart1-Wert von 9:00 Uhr aufweist und als Standarddatum der 6. März 2011 festgelegt ist, wird als vollständiger Zeitwert für das Feld der Wert "9:00 Uhr, 6. März 2011" verwendet. Das Standarddatum wirkt sich nicht auf Feldwerte aus, die ein Datum aufweisen. Mithilfe der folgenden Datumsangaben kann auch ein Wochentag als Standarddatum angegeben werden. Heute – 30.12.1899 Sonntag – 31.12.1899 Montag – 1.1.1900 Dienstag – 2.1.1900 Mittwoch – 3.1.1900 Donnerstag – 4.1.1900 Freitag – 5.1.1900 Samstag – 6.1.1900 Wenn Sie beispielsweise angeben möchten, dass das implizite Datum für Zeitfeldwerte "Dienstag" sein sollte, müssen Sie den folgenden Parameterwert angeben: 2.1.1900. Wenn das Netzwerk-Dataset historische Verkehrsdaten enthält, können sich die Ergebnisse der Analyse abhängig von dem hier angegebenen Datum ändern. Falls die Routen z. B. um 8:00 Uhr am Sonntag starten, wenn nicht viel Verkehr ist, dauern die Routen länger, wenn sie erst am Monat um 8:00 Uhr zur Hauptverkehrszeit durchgeführt werden. Außerdem kann sich die optimale Route abhängig von den Verkehrsbedingungen ändern.	Date
capacity_count (optional)	Die Anzahl der Abmessungen für die zulässige Höchstlast, mit denen die jeweiligen Höchstlasten der Fahrzeuge beschrieben werden. Bei einem Lieferauftrag kann für jedes Fahrzeug eine Höchstlast oder ein Höchstvolumen gelten, das aufgrund physischer oder gesetzlicher Bedingungen auf einmal befördert werden darf. Wenn Sie die Last und das Volumen in den Aufträgen verfolgen, können Sie hier unter Verwendung dieser beiden Kapazitätswerte eine Überladung der Fahrzeuge verhindern. Die Kapazitätszahl für dieses Szenario lautet 2 (Volumen und Gewicht). Je nach Problem möchten Sie vielleicht unterschiedliche Arten von Kapazitätsmengen verfolgen. Die in die Kapazitätsfelder eingegebenen Kapazitäten ("DeliveryQuantities" und "PickupQuantities" für die Klasse "Aufträge" und "Capacities" für die Klasse "Routen") sind durch Leerzeichen getrennte numerische Zeichenfolgen, die so viele Werte enthalten können, wie in "Kapazitätszahl" festgelegt ist. Jedes Kapazitätsmaß sollte für alle Kapazitätsfeldwerte innerhalb derselben VRP-Analyse-Layers in derselben Positionsreihenfolge angezeigt werden. Die Kapazitäten selbst sind nicht benannt. Um eine versehentliche Verschiebung der Kapazitätsparameter zu vermeiden, stellen Sie sicher, dass die durch Leerzeichen getrennten Kapazitätslisten für alle Kapazitätsfeldwerte immer in derselben Reihenfolge eingegeben werden.	String
time_window_factor (optional)	Mit diesem Parameter können Sie festlegen, wie wichtig die Einhaltung von Zeitfenstern ist, ohne damit eine Zeitverletzung zu definieren. Eine Zeitfensterverletzung tritt auf, wenn eine Route nach dem Schließen eines Zeitfensters einen Auftrag, ein Depot oder eine Unterbrechung erreicht. Als Verletzung ist das Intervall zwischen dem Ende des Zeitfensters und der Ankunftszeit einer Route definiert. Die VRP-Lösung kann sich je nach dem Wert, den Sie für den Parameter Gewichtung der Zeitfensterverletzung auswählen, ändern. In der folgenden Liste wird die Bedeutung der verschiedenen Werte beschrieben, und es werden mögliche Auswirkungen auf die VRP-Lösung genannt: Hoch —Der Solver versucht, eine Lösung zu finden, durch die Zeitfensterverletzungen auf Kosten steigender Gesamtfahrzeiten minimiert werden. Wählen Sie "Hoch" aus, wenn die rechtzeitige Ankunft bei Aufträgen wichtiger ist als eine Minimierung der Gesamtlösungskosten. Dies kann z. B. der Fall sein, wenn Sie während der Aufträge Kunden treffen und Sie die Kunden nicht warten lassen möchten. (Eine andere Option wäre die Verwendung von harten Zeitfenstern, bei denen keinerlei Verletzungen zulässig sind.)Wenn weitere Beschränkungen eines Vehicle Routing Problem vorliegen, ist es eventuell unmöglich, alle Aufträge innerhalb ihrer Zeitfenster zu erreichen. In diesem Fall können auch mit der Einstellung "Hoch" Zeitfensterverletzungen auftreten. Mittel —Dies ist die Standardeinstelllung. Der Solver sucht einen Kompromiss zwischen der Einhaltung von Zeitfenstern und der Senkung der Gesamtlösungskosten. Niedrig —Der Solver versucht, eine Lösung zu finden, durch die die Gesamtfahrzeit unabhängig von Zeitfenstern minimiert wird. Wählen Sie "Niedrig" aus, wenn die Einhaltung von Zeitfenstern weniger wichtig ist als die Reduzierung der Gesamtlösungskosten. Sie können ggf. diese Einstellung wählen, wenn Sie einen wachsenden Rückstand an Service-Anforderungen bewältigen müssen. Um an einem Tag mehr Aufträge bedienen zu können und den Rückstand abzuarbeiten, können Sie "Niedrig" wählen. Den Kunden können jedoch durch Verspätungen bei den einzelnen Aufträgen Unannehmlichkeiten entstehen.	String
excess_transit_factor (optional)	Mit diesem Parameter können Sie festlegen, wie wichtig die Reduzierung von Fahrzeitüberschreitungen ist. Die Fahrzeitüberschreitung entspricht der Zeit, um die die direkte Fahrzeit zwischen den Auftragspaaren überschritten wird. Die Fahrzeitüberschreitung ergibt sich aus Unterbrechungen oder Fahrten zu anderen Aufträgen oder Depots, die zwischen den Auftragspaaren stattgefunden haben. Die VRP-Lösung kann sich je nach dem Wert, den Sie für die Eigenschaft "Gewichtung der Fahrzeitüberschreitung" auswählen, ändern. In der folgenden Liste wird die Bedeutung der verschiedenen Werte beschrieben, und es werden mögliche Auswirkungen auf die VRP-Lösung genannt: Hoch —Der Solver versucht, eine Lösung zu finden, durch die Fahrzeitüberschreitungen bei Auftragspaaren auf Kosten steigender Gesamtfahrzeiten minimiert werden. Diese Einstellung empfiehlt sich, wenn bei Aufträgen Personen befördert werden und Sie die Fahrzeiten der Personen verkürzen möchten. Ein typisches Beispiel sind Taxiunternehmen. Mittel —Dies ist die Standardeinstelllung. Der Solver sucht einen Kompromiss zwischen der Reduzierung der Fahrzeitüberschreitung und der Senkung der Gesamtlösungskosten. Niedrig —Der Solver versucht, eine Lösung zu finden, durch die die Gesamtlösungskosten unabhängig von Zeitüberschreitungen minimiert werden. Diese Einstellung wird normalerweise von Kurierdiensten verwendet. Da Kurierdienste Pakete und keine Personen befördern, muss die Fahrzeit nicht berücksichtigt werden. Mit der Einstellung "Niedrig" können Kuriere Auftragspaare in der ordnungsgemäßen Reihenfolge abwickeln und die Gesamtlösungskosten minimieren.	String
UTurn_policy (optional)	Wenden an Knoten, die beim Durchlaufen des Netzwerks zwischen Stopps auftreten, sind zulässig oder nicht. ALLOW_UTURNS —Wenden sind an Knoten mit einer beliebigen Anzahl angrenzender Kanten erlaubt. NO_UTURNS —Wenden sind an allen Knoten verboten. Beachten Sie, dass Wenden an Netzwerkstandorten auch dann erlaubt sind, wenn diese Einstellung ausgewählt wurde. Sie können jedoch die Eigenschaft "CurbApproach" der einzelnen Netzwerkstandorte festlegen, um Wenden zu verhindern. ALLOW_DEAD_ENDS_ONLY —Wenden sind an allen Knoten verboten, außer es ist nur eine angrenzende Kante vorhanden (Sackgasse). ALLOW_DEAD_ENDS_AND_INTERSECTIONS_ONLY —Wenden sind an Knoten, an denen genau zwei angrenzende Kanten aufeinander treffen, nicht erlaubt; an Kreuzungen (alle Knoten mit drei oder mehr angrenzenden Kanten) oder in Sackgassen (Knoten mit genau einer angrenzenden Kante) sind sie erlaubt.	String
restriction_attribute_name [restriction_attribute_name,...] (optional)	Liste von Restriktionsattributen, die während der Analyse angewendet werden.	String
hierarchy (optional)	USE_HIERARCHY — Verwenden Sie das Hierarchieattribut für die Analyse. Wenn eine Hierarchie verwendet wird, werden vom Solver Kanten einer höheren Rangstufe gegenüber Kanten niedrigerer Rangstufen bevorzugt. Hierarchische Berechnungen sind schneller und können verwendet werden, um die Präferenzen eines Fahrers auf der Straße zu simulieren, der – wenn möglich – lieber auf Autobahnen statt auf Landstraßen fährt, selbst wenn die Fahrstrecke dann länger ist. Diese Option kann nur angewendet werden, wenn das Eingabe-Netzwerk-Dataset ein Hierarchieattribut aufweist. NO_HIERARCHY —Verwenden Sie das Hierarchieattribut nicht für die Analyse. Wird keine Hierarchie verwendet, dann wird eine genaue Route für das Netzwerk-Dataset berechnet. Der Parameter wird nicht verwenden, wenn für das Netzwerk-Dataset, das zum Ausführen der Analyse verwendet wird, kein Hierarchieattribut definiert wird. In solchen Fällen verwenden Sie "#" als Parameterwert.	Boolean
hierarchy_settings (optional)	Ältere Versionen: Vor Version 10 konnten mit diesem Parameter die Hierarchiebereiche für die Analyse von den im Netzwerk-Dataset festgelegten Standard-Hierarchiebereichen geändert werden. In Version 10 wird dieser Parameter nicht mehr unterstützt und muss als leere Zeichenfolge angegeben werden. Wenn Sie die Hierarchiebereiche für Ihre Analyse ändern möchten, aktualisieren Sie die Standard-Hierarchiebereiche im Netzwerk-Dataset.	Network Analyst Hierarchy Settings
output_path_shape (optional)	TRUE_LINES_WITH_MEASURES —Die Ausgaberouten weisen die exakte Form der zugrunde liegenden Netzwerkquellen auf. Die Ausgabe umfasst zudem Routenmesswerte für die lineare Referenzierung. Die Messwerte nehmen ab dem ersten Halt zu und zeichnen die kumulierte Impedanz zum Erreichen einer definierten Position auf. TRUE_LINES_WITHOUT_MEASURES —Die Ausgaberouten weisen die exakte Form der zugrunde liegenden Netzwerkquellen auf. STRAIGHT_LINES —Das Ausgaberouten-Shape weist pro Routensequenz gerade Linien zwischen den Aufträgen und Depotstopps auf. NO_LINES —Für die Ausgaberouten wird kein Shape erstellt. Es können außerdem auch keine Wegbeschreibungen generiert werden.	String

Codebeispiel

MakeVehicleRoutingProblemLayer – Beispiel 1 (Python-Fenster)

Ausführen des Werkzeugs, wenn nur die erforderlichen Parameter verwendet werden

import arcpy
arcpy.env.workspace = "C:/ArcTutor/Network Analyst/Tutorial/SanFrancisco.gdb"
arcpy.MakeVehicleRoutingProblemLayer_na("Transportation/Streets_ND",
                                        "DeliveryRoutes","Minutes")

MakeVehicleRoutingProblemLayer – Beispiel 2 (Python-Fenster)

Ausführen des Werkzeugs unter Verwendung aller Parameter

import arcpy
arcpy.env.workspace = "C:/ArcTutor/Network Analyst/Tutorial/SanFrancisco.gdb"
arcpy.MakeVehicleRoutingProblemLayer_na("Transportation/Streets_ND",
                                        "FridayRoutes","Minutes","Meters",
                                        "Minutes","Miles", "1/2/1900", "1",
                                        "High","Medium","ALLOW_DEAD_ENDS_ONLY",
                                        ["Oneway"],"USE_HIERARCHY","",
                                        "TRUE_LINES_WITHOUT_MEASURES")

MakeVehicleRoutingProblemLayer – Beispiel 3 (Workflow)

Im folgenden eigenständigen Python-Skript wird veranschaulicht, wie das Werkzeug "MakeVehicleRoutingProblemLayer" zum Bereitstellen mehrerer Aufträge für eine Fahrzeugflotte verwendet werden kann.

# Name: MakeVehicleRoutingProblemLayer_Workflow.py
# Description: Find the best routes for a fleet of vehicles, which is operated 
#              by a distribution company, to deliver goods from a main 
#              distribution center to a set of grocery stores.
# Requirements: Network Analyst Extension 

#Import system modules
import arcpy
from arcpy import env

try:
    #Check out the Network Analyst extension license
    arcpy.CheckOutExtension("Network")

    #Set environment settings
    env.workspace = "C:/data/SanFrancisco.gdb"
    env.overwriteOutput = True
    
    #Set local variables
    inNetworkDataset = "Transportation/Streets_ND"
    outNALayer = "StoreDeliveryRoute"
    impedanceAttribute = "TravelTime"
    distanceAttribute = "Meters"
    timeUntis = "Minutes"
    distanceUntis = "Miles"
    inOrders = "Analysis/Stores"
    inDepots = "Analysis/DistributionCenter"
    inRoutes = "RoutesTable"
    orderFieldMappings = "Name Name #; ServiceTime ServiceTime #; " + \
                       "TimeWindowStart1 TimeStart1 #; " + \
                       "TimeWindowEnd1 TimeEnd1 #; MaxViolationTime1 # 0; " + \
                       "DeliveryQuantities Demand #"
    depotFieldMappings = "Name Name #; TimeWindowStart1 # 8 AM; " + \
                       "TimeWindowEnd1 # 5 PM"
    outLayerFile = "C:/data/output" + "/" + outNALayer + ".lyr"
    
    #Create a new Vehicle routing problem (VRP) layer. Since the time-based 
    #attributes such as ServiceTime on orders and CostPerUnitTime on routes is 
    #recorded in minutes, we use minutes for time_units parameter. As we are 
    #using cost per unti distance in routes, we have to specify a 
    #distance attribute. The values for CostPerUnitDistance are in miles, so we 
    #specify miles for distance units parameter.
    arcpy.MakeVehicleRoutingProblemLayer_na(inNetworkDataset,outNALayer,
                                            impedanceAttribute,distanceAttribute,
                                            timeUntis, distanceUntis, "", 1, 
                                            UTurn_policy="NO_UTURNS", 
                                            output_path_shape="STRAIGHT_LINES")
    
    #Load the store locations as orders. Using field mappings we map the Name, 
    #ServiceTime, TimeWindowStart1, TimeWindowEnd1 and DeliveryQuantities 
    #properties for Orders from the fields of store features and assign a value
    #of 0 to MaxViolationTime1 property
    arcpy.AddLocations_na(outNALayer, "Orders", inOrders, orderFieldMappings,"")
    
    #Load the depots from the distribution center features. Using field mappings
    #we map the Name properties for Depots from the fields of distribution 
    #center features and assign a value of 8 AM for TimeWindowStart1 and a value
    #of 5PM for TimeWindowEnd2 properties
    arcpy.AddLocations_na(outNALayer, "Depots", inDepots, depotFieldMappings,"")
    
    #Load the routes from a table containing information about routes
    #In this case, since the fields on the table and property names for Routes
    #are same, we will just use the default field mappings
    arcpy.AddLocations_na(outNALayer, "Routes", inRoutes, "", "")
    
    #Solve the VRP layer
    arcpy.Solve_na(outNALayer)
    
    #Save the solved VRP layer as a layer file on disk with relative paths
    arcpy.SaveToLayerFile_management(outNALayer,outLayerFile,"RELATIVE")
    
    print "Script completed successfully"

except Exception as e:
    # If an error occurred, print line number and error message
    import traceback, sys
    tb = sys.exc_info()[2]
    print "An error occured on line %i" % tb.tb_lineno
    print str(e)

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7/10/2012