Compréhension de la connectivité

Lorsque vous créez votre jeu de données réseau, vous effectuez des choix qui déterminent les éléments de tronçon et de jonction créés à partir des entités source. Il est important de vérifier que les tronçons et les jonctions sont correctement formés afin d'obtenir des résultats précis lors de d'analyse du réseau.

La connectivité d'un jeu de données réseau repose sur des coïncidences géométriques de points de fin de ligne, de sommets de ligne, de points et de règles de connectivité que vous définissez comme propriétés du jeu de données réseau.

Groupes de connectivité

La connectivité dans ArcGIS Network Analyst commence par la définition de groupes de connectivité. Chaque tronçon en entrée est attribué à exactement un groupe de connectivité et chaque jonction en entrée peut être attribuée à un ou plusieurs groupes de connectivité. Un groupe de connectivité peut contenir un nombre infini de sources. La façon dont les éléments du réseau se connectent dépend des groupes de connectivité dans lesquels se trouvent les éléments. Par exemple, deux tronçons créés à partir de deux classes d'entités source distinctes peuvent se connecter s'ils se trouvent dans le même groupe de connectivité. S'ils sont dans des groupes de connectivité distincts en revanche, les tronçons ne se connectent pas, à moins qu'ils soient reliés par une jonction qui participe aux deux groupes de connectivité.

Les groupes de connectivité permettent de modéliser des systèmes de transport multimodaux. Pour chaque groupe de connectivité, sélectionnez les sources de données du réseau qui se connectent entre elles. Dans l'exemple de réseau de métro et routier multimodal ci-dessous, le même groupe de connectivité est attribué aux lignes et aux stations de métro. Notez que Metro_Entrance se trouve également dans le groupe de connectivité avec les rues. Il sert de lien entre les deux groupes de connectivité. Tout chemin entre les groupes doit passer par une station de métro partagée. Par exemple, un analyseur d'itinéraires peut déterminer que le meilleur itinéraire d'un piéton entre deux endroits d'une ville consiste à marcher vers une station de métro, prendre un autre métro dans une station où plusieurs lignes se croisent, puis de prendre une autre sortie de métro. Les groupes de connectivité conservent les deux réseaux distincts tout en les connectant au niveau des jonctions partagées (entrées de métro).

Connexion de tronçons dans un groupe de connectivité

Les tronçons du même groupe de connectivité peuvent être connectés de deux façons définies par la règle de connectivité du tronçon en entrée.

• Si vous définissez la connectivité d'extrémité, les entités lignes deviennent des tronçons qui se connectent uniquement aux points de fin coïncidents.
  Dans ce cas, l'entité ligne l1 devient l'élément de tronçon e1 et l'entité ligne l2 devient l'élément de tronçon e2. Il y aura toujours un élément de tronçon créé pour une entité ligne avec cette règle de connectivité. La création de réseaux à l'aide de la connectivité d'extrémité constitue une méthode de modélisation des objets qui se croisent tels que les ponts. Pour modéliser ce cas, les deux sources, ponts et rues, sont placées dans le même groupe de connectivité (1). La source Rues reçoit n'importe quelle connectivité de sommet pour permettre aux entités de rue de se connecter à d'autres entités de rue au niveau des sommets coïncidents. La source Ponts reçoit une connectivité d'extrémité. Cela signifie que les ponts se connectent à d'autres entités de tronçon au niveau de leurs points de fin. Par conséquent, toute rue qui passe sous les ponts ne sera pas connectée au pont. Le pont se connectera à d'autres rues au niveau de leurs points de fin.
  Si vous utilisez une seule source dans votre réseau pour modéliser des voies supérieures (ponts) et des voies inférieures (tunnels), vous pouvez utiliser des champs de niveau avec les données planaires. Pour plus d'informations, consultez la section Champs de niveau plus loin dans ce chapitre.
• Si vous définissez une connectivité de n'importe quel sommet, les entités lignes sont fractionnées en plusieurs tronçons au niveau des sommets coïncidents. La définition de cette règle est importante si vos données de rue sont structurées de telle sorte que les rues rencontrent d'autres rues au niveau des sommets.
  Dans ce cas, deux polylignes qui traversent une position de sommet partagée seront fractionnées en quatre tronçons, avec une jonction au sommet. Les tronçons e1 et e3 sont identifiés avec la classe d'entités source et l'ID d'objet de l'entité ligne l1. Les tronçons e2 et e4 sont identifiés avec la classe d'entités source et l'ID d'objet de l'entité ligne l2. La jonction j3 représente une nouvelle jonction système. Les jonctions j1, j2, j4 et j5 constituent des jonctions système ou des jonctions provenant des points coïncidents d'une classe d'entités source.

Attention :

Les entités lignes qui se croisent ne créent pas toutes des tronçons connectés. Si elles ne partagent pas des points de fin ou des sommets coïncidents, aucune règle de connectivité ne crée une jonction au point d'intersection. Les données de rue des jeux de données réseau doivent être d'abord nettoyées afin que les sommets ou les points de fin soient présents sur toutes les jonctions prévues.

Si vous devez corriger vos données de rue, utilisez un outil de géotraitement, Intégrer par exemple, pour fractionner des lignes qui se croisent ou établir une topologie sur ces classes d'entités et modifier les entités de rue tout en appliquant les règles de topologie qui mettent en place les entités fractionnées au niveau des intersections.

Connexion de tronçons via des jonctions à l'aide de groupes de connectivité

Les tronçons de différents groupes de connectivité peuvent être connectés uniquement via une jonction partagée par les deux groupes de connectivité.

Dans l'exemple d'un système multimodal qui combine un réseau de bus et réseau de transport, un arrêt de bus est ajouté à partir d'un point source et figure dans les deux groupes de connectivité. La localisation de l'arrêt de bus doit être alors spatialement coïncidente avec les lignes de bus et les rues qu'il connecte. Lorsque la localisation de l'arrêt de bus est ajoutée, la règle de connectivité de jonction détermine si cette localisation devient une jonction. A l'instar des tronçons, les jonctions se connectent aux tronçons au niveau des points de fin ou des sommets, selon la règle de connectivité de la source du tronçon cible. Cependant, dans certaines situations, vous pouvez modifier ce comportement.

Par exemple, la ligne de bus à laquelle l'arrêt de bus se connecte est définie selon une règle de connectivité de points de fin, mais vous préférerez sans doute souvent placer cet arrêt de bus au niveau d'un sommet intermédiaire. Pour cela, vous devrez définir une stratégie de jonction pour remplacer le comportement de connexion par défaut d'une jonction à un tronçon donné.

Pour remplacer le comportement par défaut des jonctions créées aux points de fin ou aux sommets en fonction de la règle de connectivité du tronçon en entrée, définissez la connectivité de la jonction en entrée à remplacer. Par défaut, la règle de connectivité du tronçon est appliquée.

Modélisation de l'altitude

La connectivité d'éléments du réseau peut dépendre de leur coïncidence dans l'espace x et y mais également de leur partage de la même altitude. Il existe deux options pour modéliser l'altitude : utiliser des champs de niveau et utiliser des valeurs de coordonnée z provenant de la géométrie.

Champs de niveau

Les champs de niveau sont utilisés dans le jeu de données réseau pour préciser la connectivité au niveau des points de fin de ligne. Ils contiennent des informations de niveau provenant de champs d'une classe d'entités participant au réseau. Cette situation est différente de l'établissement d'une connectivité basée sur des valeurs de coordonnée z où les informations d'altitude physiques sont stockées sur chaque sommet de l'entité. Les champs de niveau s'appliquent aux tronçons et jonctions en entrée. Les tronçons en entrée qui utilisent des champs de niveau comportent deux champs permettant de décrire le niveau (un pour chaque fin de l'entité ligne).

Dans l'exemple ci-dessous, quatre entités lignes EF1, EF2, EF3 et EF4, appartiennent au même groupe de connectivité et adoptent la connectivité d'extrémité. Les valeurs de niveau des entités EF3 et EF4 sont égales à 0, celles des entités EF1 et EF2 à 1. Par conséquent, l'entité EF3 est connectée uniquement à EF4 (et non pas à EF1 ni EF2) au point d'intersection. De même, EF1 se connecte uniquement à EF2, et non à EF3 ni EF4. Il est important de comprendre que les champs de niveau définissent avec précision la connectivité, mais ne la remplacent pas. Deux tronçons peuvent avoir la même valeur de champ de niveau et être coïncidents, mais s'ils sont placés dans deux groupes de connectivité différents, ils ne seront pas connectés.

De nombreux fournisseurs de données proposent des données de champ de niveau pour modéliser la connectivité. Le modèle de connectivité du jeu de données réseau ArcGIS peut utiliser ces données de champ de niveau pour améliorer la connectivité. L'interaction des champs de niveau avec le modèle de connectivité est également essentielle pour modéliser des scénarios spéciaux, tels que des ponts et des tunnels.

Valeurs de coordonnée Z provenant de la géométrie

Lorsque des entités source ont des valeurs z stockées dans leur géométrie, vous pouvez créer des réseaux tridimensionnels.

Les voies piétonnes intérieures sont souvent modélisées avec des réseaux 3D. Pensez par exemple aux nombreux couloirs d'un bâtiment de plusieurs étages ; il est impossible de les distinguer en 2D ; dans un espace x-y en revanche, ils peuvent être distingués par leurs valeurs de coordonnée z dans un espace 3D. De même, les cages d'ascenseur connectent les étages en se déplaçant verticalement. Dans un espace x-y, les ascenseurs sont des points, mais en 3D, ils sont modélisés correctement sous forme de lignes.

Les valeurs de coordonnée z permettent de modéliser la connectivité des entités ponctuelles et linéaires en trois dimensions. La connectivité ne peut se produire que dans un jeu de données réseau 3D où les entités source (et plus spécifiquement les points, les extrémités de ligne et les sommets de ligne) partagent les trois valeurs de coordonnées : x, y et z. Les images suivantes illustrent cela :

Quatre entités linéaires sont affichées dans l'espace tridimensionnel : trois lignes horizontales (bleues) et une ligne diagonale (rouge). Les six ronds verts représentent les extrémités de ligne.

Ce graphique affiche les mêmes lignes et extrémités depuis une autre perspective. Il est clair que la ligne rouge est connectée aux deux lignes bleues d'en haut à leurs extrémités. Pourtant, la ligne rouge n'intersecte pas la ligne bleue d'en bas.

Ce graphique montre les tronçons qui sont connectés à partir des entités tridimensionnelles illustrées dans les deux graphiques précédents. Comme la ligne rouge partage les valeurs de coordonnée x, y et z avec les deux lignes bleues du haut, les tronçons sont connectés. Toutefois, comme la ligne rouge et la ligne bleue du bas ne s'intersectent pas, leurs tronçons correspondants dans le jeu de données réseau ne peuvent pas se connecter.

Les réseaux tridimensionnels respectent en outre les paramètres de règle de connectivité du groupe de connectivité, comme l'illustrent les trois images suivantes.

Une entité linéaire rouge intersecte deux entités linéaires bleues aux sommets (cubes verts). Etant donné que les lignes s'intersectent aux sommets, leurs tronçons correspondant peuvent se connecter ou pas dans un jeu de données réseau ; cela dépend de la règle de connectivité.

Lorsque la règle de connectivité est définie sur Point de fin, les tronçons résultants (e2, e1 et e3) ne se connectent pas.

Lorsque la règle de connectivité est définie sur Tout sommet, les tronçons résultants se connectent et il est donc possible de circuler entre les tronçons bleus et les tronçons rouges.

Une fois que vous disposez d'un jeu de données réseau 3D, vous pouvez effectuer des analyses 3D.

En savoir plus sur les analyses sur les jeux de données réseau 3D