ArcGIS 网络分析[2.1] 最短路径

最短路径求解

【如果看到此博客还没有网络数据集的，请参考第一章的内容，点击我，看目录】

最短路径，是什么最短？时间最短？距离最短？什么距离？路程距离？

考虑到拥堵问题，限速问题，换乘问题，在现实的最短路径远远比计算机中的最短路径要复杂，因为要考虑的因素太多了。

这些因素就叫作最短路径求解过程中的“阻抗”，和电阻阻碍电流类似。

最短路径是后面几个分析类型的基础，只有求得了最短路径，才知道能覆盖多大地方（服务区）、事故点与最近设施的路径怎么走（最近设施）等。

在上一章，就已经有了最简单的路径分析：单一的道路网，阻抗仅仅为公路网的长度。

在这里不讨论最短路径的内部算法，似乎有大佛说过，ESRI是用的Dijkstra算法的变种算法。

最短路径中有什么元素呢？换句话说，最短路径要什么东西才能分析？

途径点、障碍。

最短路径输出了什么？

当然就是最短路径的那条线啊！

输入元素	输出元素
途径点 障碍	最短路径

 

 

换成图的形式，就是这样子。

输入必选参数[途径点]，可选参数：充当障碍的[点线面]，基于连通策略和阻抗，就能计算出最短路径。

什么是障碍呢？例如，某条路正在封闭施工，那施工的那个地方就是障碍，这里是不能通行的，就代表最短路径是不会走过障碍的。

路径分析常用设置

在这里打开网络分析图层的属性窗口

找到分析设置选项卡，就会有如下图：

经常会使用到的设置是：阻抗、限制、方向、交汇点的U形转弯、这几个。

阻抗

很简单，分析的时候经过这条路的花费成本，可以这么简单的理解。可以是时间、平均消耗体力、道路长度等。

限制

限制主要有两种：转弯限制和单行线限制。

有的十字路口会有禁止转向左边或者右边，或者十字路口等红绿灯的时间比较长的情况，这个就是转弯限制。转弯限制怎么来的呢？

当网络数据集中加入了转弯要素类的时候，这个复选列表就可以选择了。有关如何制作转弯要素类，请跳到第四章。

单行线，有的道路只能一个方向走，不能来回走，这也是很常见的。

方向

这个是导航设置。主要设置导航的显示单位和导航的属性（长度或者时间成本）。

交汇点的U形转弯

交汇点，就是线与线相交并且连通的地方。什么是连通？就是这个点的所有道路都能畅通无阻通过这个点。

交汇点可以是线的折点，也可以是两条线的公共交点。

这个点能否U形转弯，换句话，这个交汇点是否能掉头，在这里就有4种选项：

[允许]：在任何交汇点处均允许调头。

[仅在交点和死角处允许]：当两条相邻边恰好相交于交汇点时，禁止掉头。

[仅在死角处允许]：除仅有一条相邻边的交汇点（死角）外，其他交汇点均禁止掉头。

[不允许]

什么地方都不允许掉头。

ps：这里仅仅对交汇点所言，要是在道路上，一般也可以掉头的，除非有中央路障。那这个怎么设置呢？只需设置以下属性：

如果设置了最后一个禁止U形转弯，那么在非交汇点也不能掉头了。

输出Shape类型

有的时候为了节约显示资源，提高显示速度，可以设置为点与点之间的直线：

不过一般最短路径都是看效果的，除非只看导航，否则这个设置一般都默认。

分析示例

如上图，阻抗用的是道路的长度，其余均为默认设置。

在以后，通过添加各种限制条件，如转弯、掉头策略，复杂的阻抗策略，连通性组策略，产生的结果就不同。