上机六 交通网络构建和设施服务区分析

上机六：交通网络构建和设施服务区分析

本练习将利用ArcGIS精确地构建城市交通网络，包括道路线形、道路通畅情况、车速、路口禁转、单行线、高架路、路障等。然后在此基础上计算最短车行路径和设施的服务区域。在操作过程中，主要通过ArcGIS的“网络分析”扩展模块来完成，在第一次使用该模块之前需要首先加载该模块，可点击菜单【自定义】→【扩展模块…】，在【扩展模块】对话框中勾选其中的【Network Analyst】选项。

一、道路交通网络的构建

1.1基础数据简介

要进行和路网有关的分析，首先要在计算机中模拟出现实的道路情况。本练习的数据取自某城市的局部路网，打开地图文档“chap08\练习数据\道路交通网络的构建\交通网络.mxd”，可以看到路网的基本情况。

该路网存放在个人地理数据库【道路】要素类中。【道路】要素类是由几何线段构成的，每段线代表一段道路，所有道路都在路口打断。

*说明一：平面交叉口是多条道路相交的地方，一定要把所有道路在路口打断（图A），或者在道路交点处为每条道路增加一个中间折点（图B），只有这样ArcGIS网络模型才会认为这些道路是相交的，并识别这个路口。此外，也有不需要打断或增加中间折点的情况，例如一条路通过桥梁跨越另一条路，那么这两条路实际上是不相交的（图C）。

*说明二：为了把两条线在交点处打断，可以在编辑状态下，使用【高级编辑】工具栏中的【线相交】工具。

查看【道路】要素类的属性可以看到它有4个自定义属性：

ROAD_TYPE：道路类型；

Shape_Length：路段长度（单位：米）；

Drive Time：车行时间（单位：分钟）；

Walk Time：步行时间（单位：分钟）。

1.2道路交通网络简单建模

交通网络建模是一项十分复杂的工作，首先建议一个最简单的交通网络模型，不考虑单行线、路口禁转等情况。

步骤1：启动ArcMap，打开地图文档【chap08\练习数据\道路交通网络的构建\交通网络.mxd】，点击菜单【自定义】→【扩展模块…】，在【扩展模块】对话框中勾选其中的【Network Analyst】选项。

步骤2：新建网络数据集。

在【目录】面板中，浏览到【chap08\练习数据\道路交通网络的构建\交通网络.mdb\路网】项，右键点击【路网】要素数据集，在弹出菜单中选择【新建】→【网络数据集…】。之后会弹出【新建网络数据集】向导对话框。

步骤3：输入网络数据集的名称【交通网络】，然后点击【下一步】。

步骤4：选择要参与网络模型的要素类。

勾选【道路】要素类，然后点击【下一步】。

步骤5：设置路口转弯。

接受默认【是】和【通用转弯】，意味着所有路口均可以随意转弯，点击【下一步】。

步骤6：设置连通性，规定线和线如何联通。

点击【连通性…】按钮，显示【连通性】对话框。该对话框列表显示了参与网络模型的要素类。这是模型中暂时只有【道路】要素类。

点击【道路】行的【连通性策略】列对应的单元格，弹出一个下拉列表，从中选择【端点】，意味着一条线只能通过端点和相接的另一条线连通（如果选择【任意节

点】则意味着一条线可以通过其上的任何折点（包括端点）和另一条线连通，当然

连通处也必须是另一条线上的折点）。

点【确定】返回，然后点击【下一步】。

步骤7：设置高程建模。

网络模型还可以根据高程建立连通性，例如两条线交于端点，但两端点的高程不同，则不会建立连通。这里接受默认设置，点【下一步】。

步骤8：为网络指定通行成本、等级、限制等属性。

ArcGIS会从参与网络的要素类的属性中自动识别一些基本属性。这里系统自动识别了【Minutes】属性，作为网络通行成本，单位是【分钟】。

选中【Minutes】行，然后点击【赋值器…】（或直接双击改行），可以查看该设置的详细参数，如下，其中有两条记录。

两条记录的【源】都是【道路】要素类。

两条记录的【方向】分别是【自—至】和【至—自】，分别代表道路通行的两个方向，一个是从道路起点到终点，另一个是从终点到起点（注；线的起点是绘制改线

的第一点，终点是最后一点）。

两条记录的【元素】都是【边】，代表路网上的线段。

两条记录的【类型】都是【字段】，其【值】是【Drive Time】，意味着根据【道路】要素类的属性字段【Drive Time】中的值来确定通行成本。

系统识别的是正确的，点【确定】返回前一对话框。

右键点击【Minutes】行，在弹出菜单中选择【重命名】，将【Minutes】更名为【车行时间】。

步骤9：新建路程成本属性。

点击【添加…】按钮，显示【添加新属性】对话框，如下图所示，设置名称为【路程】，使用类型选择【成本】，单位选择为【米】，数据类型选择【双精度】，点【确

定】返回。

这时属性列表中新添了【路程】属性行，但是改行前面有警告符号，意味着设置还存在问题。选择【路程】属性后，点击【赋值器…】按钮，显示【赋

值器】对话框，按下图所示进行设置，这样设置意味着用【道路】要素类的长度字

段【Shape_Length】的值作为网络模型中网段的双向通行成本。点【确定】返回。

将【路程】属性作为默认属性。右键点击【路程】属性，在弹出菜单中选择【默认情况下使用】，之后该属性前会出现符号，【D】代表“default”。之后

进行网络分析时会把它作为默认的网络属性，而不是之前的【车行时间】属性。

步骤10：完成设置。

点【下一步】，为网络建立行驶方向设置时，选择【否】，点【下一步】，然后点【完成】结束设置。

之后会弹出对话框，询问【新网络数据集已创建，是否立即构建？】，点【是】。网络构建完成后提示【是否还要将参与到“交通网络”中的所有要素类添加到地图？】，点【是】。

至此，一个简单的网络模型已经构建完毕。

1.3模拟单行线

前面建立了一个简单的路网模型，紧接之前步骤，为其添加一些单行线路段。

步骤1：为【道路】要素类添加【Oneway】字段。网络模型将根据该字段确定是否单行，什么方向单行。

在【目录】面板中右键点击【道路】要素类，在弹出菜单中选择【属性…】，显示【要素类属性】对话框，切换到【字段】选项卡。

在【字段名】列点击任意一个空单元格，输入【O neway】，数据类型选择【短整型】，【字段属性】栏设置如下图所示，默认值设为【0】意味着所有路段默认都不

是单行线。

点【确定】完成。