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Genaueres Verorten von Punkten in einem Netzwerk mithilfe der Peilung

Wenn Sie eine Netzwerkanalyse durchführen, muss Network Analyst für jede Analyseeingabe den Standort im Netzwerk-Dataset bestimmen. Netzwerkstandorte werden auf Grundlage von verschiedenen Faktoren berechnet, wie z. B. die geographische Position der Eingaben, die Einstellungen für die durchzuführende Netzwerkanalyse und die benutzerspezifischen Standorteinstellungen im Werkzeug bzw. in der Funktion, mit dem bzw. der die Eingaben verortet werden.

Weitere Informationen zum Verorten von Netzwerkanalyse-Eingaben

Die Richtung, in die sich ein Fahrzeug bewegt, ist ein weiterer Faktor, der zur genaueren Bestimmung des Standortes im Netzwerk herangezogen werden kann. Die Grafiken unten veranschaulichen dieses Prinzip.

<img alt="GPS-Position ohne Peilung, als Kreis dargestellt" data-caption="Without bearing information, it is hard to tell which street the vehicle is on. It could be on either the north–south or east–west street." src="images/ADot-AE9CA.png" />

<img alt="GPS-Position mit Peilung, als Dreieck dargestellt" data-caption="It becomes clear that the vehicle is heading north on the north–south street when the bearing information is included." src="images/ATriangle-09084.png" />

Mit der Erweiterung "ArcGIS Network Analyst" kann dieses Prinzip für die genauere Verortung von Punkten in einem Netzwerk-Dataset genutzt werden.

GPS-Geräte berechnen häufig die Peilung zusätzlich zur aktuellen geographischen Position. Sie können diese Peilungsdaten bei der Netzwerkanalyse zur Verortung von Punkten im Netzwerk verwenden. Auf diese Weise können Sie Netzwerkanalyseobjekte genauer platzieren. Dies trägt auch dazu bei, Verwirrung beim Fahrer zu vermeiden, da die Routen und Wegbeschreibungen, die Sie aus diesen beweglichen Punkten erstellen, wahrscheinlich am korrekten Standort beginnen.

Es kommt z. B. häufig vor, dass der aktuelle Standort und die Peilung eines Lastwagens über ein mit einem GPS-Empfänger ausgestattetes Mobiltelefon an ArcGIS Server gesendet werden, wo die Informationen als erster Stopp in einer Routenanalyse geladen werden. Andere Stopps, die der Lastwagen noch nicht erreicht hat, werden ebenfalls geladen, die Route wird berechnet, und die Ergebnisse und die Wegbeschreibung werden an das Telefon des Fahrers zurückgesendet. Durch Verwenden der Peilungsinformationen während dieses Vorgangs kann verhindert werden, dass die Route des Lastwagens auf der falschen Straße beginnt, wenn er sich zufällig in der Nähe einer Kreuzung oder einer Überführung befindet. Außerdem kann so die Richtung, in die das Fahrzeug fährt, von der Erweiterung "ArcGIS Network Analyst" überprüft werden, sodass der Start der resultierenden Route der aktuellen Fahrtrichtung des Fahrzeugs entspricht.

Felder "Bearing" und "BearingTol"

Die Erweiterung "ArcGIS Network Analyst" kann Peilungsinformationen aus den Feldern Bearing und BearingTol in den Netzwerkanalyse-Eingaben verwenden. Diese Felder sind nachfolgend beschrieben.

  • Bearing: Die Richtung, in die sich ein Fahrzeug oder eine Person bewegt. Die Peilung muss in Grad angegeben werden und wird im Uhrzeigersinn von geographisch Nord gemessen. In der Regel liegen die Werte zwischen 0 und 360. Von Network Analyst werden jedoch auch negative Werte ausgewertet, indem sie einfach von 360 Grad subtrahiert werden.

  • BearingTol: Eine Kurzform von "Bearing Tolerance", also Peilungstoleranz. In diesem Feld geben Sie die maximal zulässige Differenz zwischen dem Kurs eines Fahrzeugs und einer Tangente des Punkts auf einer Straße an, an dem Network Analyst versucht, das Fahrzeug zu verorten. Anders ausgedrückt wird die Peilungstoleranz verwendet, um zu bestimmen, ob die Richtung, in der sich ein Fahrzeug bewegt, mit der Straße darunter übereinstimmt. Wenn sie innerhalb der angegebenen Toleranz übereinstimmen, wird das Fahrzeug auf dieser Kante verortet. Andernfalls wird die übernächste geeignete Kante ausgewertet.

    Als Einheit für BearingTol wird Grad verwendet. Der Standardwert ist 30. Sie können eine Toleranz wählen, die zwischen 0 und 180 liegt.

Network Analyst und die Felder "Bearing" und "BearingTol"

Die folgenden Schritte bieten einen Überblick, wie die Peilungsfelder von Network Analyst ausgewertet werden:

  1. Der Punkt wird von Network Analyst an der nächstgelegenen Kante gefangen.

  2. Die Peilungstoleranz wird von dem Punkt auf der nächstgelegenen Kante berechnet, um den Minimal- und den Maximalwert für die Peilung festzulegen. Dies wird für beide Reiserichtungen durchgeführt.

  3. Die Peilung des Punktes, den Sie hinzufügen, wird mit den minimal und maximal zulässigen Peilungswerten für beide Reiserichtungen verglichen.

    • Wenn sich die Peilung innerhalb der Toleranz befindet, wird der Punkt dort als Netzwerkstandort hinzugefügt. Die Reiserichtung auf der Straße wird ebenfalls bestimmt – sie entspricht der Richtung der Peilungstoleranz, in der sich die Peilung befindet.

    • Wenn sich die Peilung außerhalb der Toleranz befindet, wird der Punkt nicht verortet, und die Peilungstoleranz der übernächsten geeigneten Kante wird ausgewertet. (Manche Kanten sind möglicherweise aus anderen Gründen ungeeignet. Zum Beispiel, wenn Sie auswählen, dass nicht auf eingeschränkten Elementen verortet wird oder dass alle Landstraßen ausgeschlossen werden. In diesem Fall werden alle unzulässigen Kanten bzw. alle Landstraßen übersprungen.) Dieser Prozess wird wiederholt, bis der Punkt auf einer geeigneten Kante verortet ist. Wird die angegeben Fangtoleranz überschritten, bleibt der Punkt unverortet.

Verwenden der Felder "Bearing" und "BearingTol" in der Analyse

Wenn Sie eine Analyse mit Netzwerkanalyse-Layern durchführen und dabei Punkte als Eingabeklassen laden – beispielsweise Stopps, Einrichtungen oder Startpunkte –, verwendet das Werkzeug Standorte hinzufügen automatisch die Felder Bearing und BearingTol der Eingabetabelle. Eine Feldzuordnung oder sonstige besondere Konfiguration ist nicht notwendig. Solange die Felder in den Eingabedaten vorhanden sind, werden sie verwendet.

Wenn in Python eine Analyse mit dem Network Analyst-Modul (arcpy.nax) durchgeführt wird, müssen die Felder Bearing und BearingTol für jede Analyse-Eingabeklasse explizit in die Liste der unterstützten Felder einbezogen werden. Um die Felder verwenden zu können, müssen Sie die Eingabefelder den Feldern in der Eingabeklasse zuordnen. Verwenden Sie dazu wie gewohnt den Parameter field_mappings der Methode load.

Weitere Informationen zur Feldzuordnung im Network Analyst-Modul

Hinweis:

Das Werkzeug Standorte berechnen verwendet die Felder Bearing und BearingTol nicht beim Berechnen der Netzwerkstandorte.

Achtung:

Die Peilung kann beeinflussen, auf welcher Straße sich eine Analyseeingabe befindet (Teil der Standortberechnung), hat aber keinen Einfluss auf die Ankunfts- und Abfahrtsrichtung eines Fahrzeugs am Standort (Teil der Lösungsberechnung). Wenn die Peilung des Fahrzeugs z. B. nach Norden zeigt, helfen die Felder "Bearing" und "BearingTol" dabei, das Fahrzeug auf einer von Norden nach Süden verlaufenden Straße zu orten. Zum Lösungszeitpunkt kann die resultierende Route jedoch vom Standort aus nach Süden führen, damit die kürzeste Route zum nächsten Stopp ermittelt wird. Verwenden Sie die Felder CurbApproach und , um die Fahrtrichtung bei Ankunft und Abfahrt von einer Position zu steuern.

Beachten Sie bei der Arbeit mit den Feldern Bearing und BearingTol Folgendes:

  • Für die Felder Bearing und BearingTol in den Eingabedaten muss der Datentyp "Short", "Long" oder "Double" angegeben werden.

  • Wenn die zugeordneten Eingabefeldwerte für einen Punkt NULL sind, wird der Punkt standardmäßig verortet, d. h. ohne Berücksichtigung von Peilung und Peilungstoleranz.

Beispiel

In den folgenden Grafiken wird veranschaulicht, wie die Felder Bearing und von BearingTol von Network Analyst verarbeitet werden.

<img alt="In nördlicher Richtung fahrendes Fahrzeug" data-caption="1. A vehicle with a GPS receiver on a mobile phone travels north through a four-way intersection and sends its current location and bearing to ArcGIS Server running the Network Analyst extension." src="images/BearingBearingTol_01-E1456.png" />

<img alt="GPS-Koordinate und -Peilung" data-caption="2. The black lines represent network edges. The triangle and the dashed line represent the location and bearing of the vehicle as recorded by the GPS receiver. Note that the captured location is rather inaccurate, possibly due to inaccuracies of the GPS receiver, inaccuracies of the digitized streets, or both. The GPS receiver also indicates the bearing is about 345 degrees, which is slightly  incorrect too; it should be 0 degrees since the vehicle is traveling north." src="images/BearingBearingTol_02-4D695.png" />

<img alt="Peilung außerhalb der Peilungstoleranz" data-caption="3. The point is snapped to the nearest edge, and compared with the bearing tolerance, which is represented by the blue gradients in this example. The BearingTol value is 30, so the tolerance spans 15 degrees to either side of the edge in both the east and west directions. The red arrows are added to emphasize that the bearing is more than 15 degrees from the edge in both directions. Since the bearing falls outside the tolerance, the point isn't located on this edge." src="images/BearingBearingTol_03-257E5.png" />

<img alt="Peilung innerhalb der Peilungstoleranz" data-caption="4. The point is snapped to the next-nearest edge and loaded as a network location there since the bearing falls inside the bearing tolerance. Also, the Network Analyst extension knows the object is going north since the bearing falls within the north-facing bearing tolerance." src="images/BearingBearingTol_04-A4892.png" />