آموزش مسیریابی (کوتاه ترین مسیر) در نرم افزار ArcGIS

ساخت شبکه (شبکه معابر و مسیریابی) در نرم افزار ArcGIS

به مجموعه عوارض خطی دارای تلاقی با یکدیگر در GIS شبکه گفته می شود، نظیر: شبکه معابر، شبکه آب رسانی، شبکه راه برق و… . محل تلاقی این خطوط را گره یا Node می نامند. Network Analyst همان طور که از نامش پیداست برای انجام تجزیه و تحلیل های روی شبکه ها به کار می رود. اعمالی از قبیل: متوسط زمان پیمایش، یک طرفه کردن خیابان، پل های هوایی و زیرزمینی و خیابان های بن بست برای مدل تحلیلگر قابل درک است. در واقع، تحلیلگر شبکه، یکی از مهم ترین و جدیدترین آنالیزهای سامانه اطلاعات جغرافیایی است که امروزه کاربرد وسیعی در مدیریت و اصلاح شبکه دارد. این آنالیز، امکان تحلیل پدیده های جغرافیایی که قالب شبکه دارند (رودخانه ها، خیابان ها، بزرگراه ها، خطوط انتقال آب، خطوط انتقال تلفن، فاضلاب، برق، گاز و غیره) را میسر می سازد، به خصوص که این تحلیل، ارتباط تنگاتنگی با تحلیل های مکانی و سه بعدی داشته و می توان تغییرات و شروط مورد نظر را در مسیریابی شبکه اعمال نمود. از مهم ترین کاربردهای شبکه در GIS می توان به موارد ذیل اشاره نمود:

• یافتن مسیر بهینه
• یافتن نزدیک ترین تجهیزات و امکانات
• تخصیص امکانات
• تعیین محدوده مراکز خدماتی شبکه
• تعیین مسیرهای دسترسی

پسوند ArcGIS Network Analyst™ نرم افزار ArcGIS Desktop مدل های بهینه سازی شبکه را از حوزه ریاضیات کاربردی تحقیق عملیات پیاده سازی می کند، از جمله:

(الف) مسئله فروشنده دوره گرد، که در آن یک فروشنده قبل از بازگشت به خانه نیاز به کوتاه ترین مسیر برای چندین توقف دارد.

(ب) مشکل مکان تأسیسات، برای انتخاب یک یا چند مکان برای تأسیسات جدید با در نظر گرفتن جمعیت شناسی و امکان امکانات موجود از جمله امکانات رقبا

(ج) مشکل مسیریابی چند وسیله نقلیه، با یک یا چند انبار/ انبار و توقف های متعدد برای رفع نیازهای مجموعه ای از فروشگاه ها یا سایر امکانات.

اگرچه مدل ها و الگوریتم های بهینه سازی شبکه تقریبا 50 سال پیش توسعه یافتند، اما تا زمان ظهور زیرساخت های GIS و نقشه، از جمله شبکه های معابر، مفید نبودند. Network Analyst یکی از معدود پیاده سازی های عملی این مدل های قدرتمند همراه با GIS است.

مدل‌های بهینه‌سازی شبکه به مجموعه داده‌های شبکه، که مبتنی بر لایه‌های خیابان (و سایر لایه‌های حمل‌ونقل مانند خطوط حمل‌ونقل مترو) هستند، بستگی دارد تا شامل داده‌های مربوط به اتصال بخش‌های خط، محدودیت‌های جریان در امتداد بخش‌های خط مانند خیابان‌های یک طرفه، داده‌ها در سرعت متوسط ​​یا بی‌درنگ سفر در بخش‌های شبکه و سایر داده‌ها مانند چرخش‌های مجاز در بخش‌های خط متقاطع.

داده های دقیق و به روز شبکه خیابانی به صورت تجاری در دسترس است، اما برای خرید افراد یا بسته بندی Esri با ArcGIS بسیار گران است. با این وجود، منابع داده های شبکه برای اهداف و پروژه های آموزشی وجود دارد که به داشتن آخرین یا دقیق ترین داده ها بستگی ندارد. یک گزینه این است که می توانید مجموعه داده شبکه خیابانی خود را برای یک شهر یا شهرستان، به کمک داده رایگان معابر OSM بسازید. محدودیت‌های آن این است که به جای تخمین سرعت واقعی سفر، فقط از سرعت‌های معمولی سفر برای انواع خیابان یا جاده استفاده می‌کند.

مسیریابی در ArcGIS

یکی از مهمترین مراحل در پروژه های زیربنایی مانند پروژه های راهسازی، خطوط انتقال انرژی و … مسیریابی بهینه است. از طرفی عوامل متعددی مانند توپوگرافی منطقه، کاربری اراضی و … در مسیریابی بهینه تاثیرگذار است. در این آموزش با استفاده از قابلیت ابزار تحلیل شبکه و مسیریابی در نرم افزار ArcGIS، فرآیند مسیریابی بهینه را آموزش خواهیم داد.

در این آموزش ابتدا شبکه معابر ساخته و سپس به کمک ابزار Network Analyst نحوه پیدا کردن کوتاه ترین مسیر آموزش داده خواهد شد. در مرحله بعد نحوه اضافه کردن نقاط مسیریابی و نقاط، خطوط و عوارض سطحی مانع در مسیر نیز توضیح داده خواهد شد. به کمک این فیلم به راحتی می توانید مسیر بهینه بین دو یا چند نقطه را محاسبه کرده و به عنوان خروجی از آن استفاده نمایید.