تحلیل شبکه با استفاده از Network Analyst در ArcGIS

توضیحات

فرایند تحلیل شبکه به عنوان یکی از مهم­ترین قابلیت­ها و امکاناتی است که در سیستم اطلاعات جغرافیایی از طریق نرم­افزار­هایی چون ArcGIS در اختیار کاربران قرار گرفته است. در نرم افزار ArcGIS به منظور انجام تحلیل­ های شبکه از یک اکستنشن که بصورت پیش­فرض در نرم افزار ArcGIS تعبیه شده است و Network Analyst  نام دارد استفاده شده است.

به منظور اینکه بتوان از داده­ ها برای فرایند­های تحلیل شبکه در سیستم اطلاعات جغرافیایی استفاده نمود لازم است تا از ساختار­های خاصی در مجموعه داده­ ها در این رابطه استفاده نمود. در همین راستا باید ساختار Network Dataset برای داده­ ها تعریف شود تا بتوان از آنها در زمینه تحلیل شبکه با استفاده از Network Analyst  استفاده نمود.

با استفاده از تحلیلگر شبکه در ArcGIS میتوان به سوالات گوناگون و متداولی در این زمینه پاسخ داد که عبارت انداز:

• سریعترین مسیر برای رفتن از نقطه A به نقطه B چیست؟
• کدام خانه­ ها در فاصله پنج دقیقه­­ ای از ایستگاه آتش نشانی قرار دارند؟
• کدام مکان­های تجاری میتوانند پوشش دهنده نیاز­های بخش­ های مختلفی از یک شهر باشند؟
• در صورت بروز یک تصادف کدام یک از آمبولانس­ ها به محل حادثه نزدیک­تر بوده و میتوانند فرایند امدادرسانی را انجام دهند؟
• کدام یک از مغازه­ هایی که در شهر وجود دارند میتوانند نیاز جمعیت بیشتری از مردم را پاسخ دهند؟

بر اساس آنچه که تا کنون گفته شده است، برای آنکه بتوان با استفاده تحلیل گر شبکه در نرم افزار ArcGIS به سوالات مختلف پاسخ داد لازم است تا ابتدا  نسبت به ساخت مجموعه داده شبکه اقدام شود. با استفاده از مجموعه داده شبکه این امکان برای کاربر فراهم می شود که بتواند شبکه حمل و نقل را نمایش داد و در فرایند­های تحلیل مورد استفاده قرار داد.

لایه تحلیل شبکه دربردارنده پارامتر­ها، ورودی­ ها، خروجی­ ها در ارتباط با یک مشکل شبکه است. هم اکنون با استفاده از تحلیل­گر شبکه نرم افزار ArcGIS میتوان ۶ نوع تحلیل را در ارتباط با تحلیل شبکه به انجام رساند (که در این مجموعه آموزشی نیز بررسی شده­ اند) که عبارت­ اند از:

• مسیر (Route)
• محدوده خدمات رسانی (Service Area)
• نزدیکترین امکانات (Closest Facility)
• ماتریس هزینه مبدا مقصد (Origin Destination Cost Matrix)
• مساله مسیریابی ماشین­ها (Vehicle Route Problem)
• یافتن مکان­های بهینه (Location-Allocation)

در این مجموعه آموزشی سعی شده است تا نمونه­ های کاربردی در ارتباط با هریک از امکانات تحلیل شبکه که پیش­ تر به آنها اشاره شده است، آورده شود. بصورت کلی روند آموزشی که در این مجموعه آموزشی بکاربرده شده است به شرح زیر است:

• ساخت انواع مجموعه داده­های شبکه با استفاده از ArcCatalog بصورت Single Mode و Multimodal

در این رابطه لازم بذکر است که شبکه مجموعه داده Single Mode برای یک نوع سیستم حمل و نقل و تحلیل­های مرتبط با آن بکاربرده می شود. اما این در حالی است که با استفاده از ساختار­های Multimodal میتوان از یک مجموعه داده برای انجام تحلیل شبکه چند نوع سیستم حمل و نقل استفاده نمود.

 

• یافتن سریع­ترین مسیر با استفاده از تحلیل گر Route در تحلیل گر شبکه نرم­ افزار ArcMap

در این بخش از فرایند آموزشی با مشخص کردن چند نقطه در روی منطقه شهری و همچنین با در نظر گفتن اطلاعات ترافیکی که در داده­ های مورد نظر ذخیره سازی شده است میتوان نسبت به یافتن سریعترین مسیر در یک زمان مشخص در این رابطه اقدام نمود.

 

• مشخص کردن نزدیک­ترین ایستگاههای آتش نشانی در فاصله ۵ دقیقه­ ای با استفاده از تحلیل­گر Closest Facility

در این بخش با مشخص کردن یک آدرس مشخص در روی نقشه مورد نظر ایستگاههای آتش نشانی که در فاصله ۵ دقیقه ­ای از آن است شناسایی شده است.

 

• مشخص کردن محدوده­ های خدمات رسانی با استفاده از تحلیل گر Service Area

در این بخش با در نظر گرفتن موقعیت انبار­هایی که در سطح شهر هستند و همچنین مغازه­ ها، محدوده ­های خدمات رسانی انبارها برای مغازه ­ها را در فواصل زمانی ۳ ، ۵ و ۱۰ دقیقه­ ای مشخص شده است. به عبارت دیگر بر اساس تحلیلی که در این رابطه صورت گرفته است میتوان تعیین کرد که کدامیک از مغازه­ ها میتوانند در مدت ۳ دقیقه از خدمات انبار­ها بهره ­مند شوند و یا اینکه کدامیک از مغازه­ ها میتوانند در فواصل زمانی ۵  دقیقه ­ای از خدمات انبار­ها بهره­ مند شوند.

 

• مشخص کردن اینکه کدام یک از انبار­ها نیاز کدام مغازه­ ها را تامین میکنند، با استفاده از تحلیل­گر OD Cost Matrix

در این بخش نیز با استفاده از تحلیل گر مذکور میتوان تعیین نمود که کدامیک از مغازه ­ها از کدام انبارها برای تامین نیاز­های خود استفاده میکنند.

 

• تعیین سریعترین مسیر با استفاده از امکانات و قابلیت Model Builder برای مدل­سازی شبکه

در این بخش با استفاده از فرایند مدل­سازی و امکانات و قابلیت­هایی که Model Builder در اختیار کاربران قرار داده است نسیت به تعیین سریعترین مسیر برای رساندن محصولات به مغازه­ های مختلف در سطح شهر استفاده شده است.

 

• تعیین کردن بهترین مسیر برای کامیون­های حمل محصول مغازه­ های سطح شهر با استفاده از تحلیل­گر Vehicle Rout Problem

در این بخش نیز تنها یک مرکز توزیع در سطح شهر برای مغازه­ ها در نظر گرفته شده است. در این مرکز توزیع سه کامیون وجود دارد و هدف آن است که به گونه­ ای برنامه ریزی و تعیین مسیر نمود که بتوان با استفاده از این سه کامیون محصولات مورد نیاز مغازه­ ها را در بازه زمانی مشخص ارسال نمود. در همین رابطه شروط مختلف از جمله مبدا و مقصد، ویژگی­ های مسیر و همچنین  دستمزد هریک از رانندگان، میزان مسافتی که میتوانند حرکت کنند و میزان ساعت کاری آنها در این رابطه در نظر گرفته شده است.

 

• پیدا کردن مکان بهینه برای فعالیت­ های تجاری با استفاده از New Location Allocation

در این تمرین نیز نسبت به انتخاب مکان بهینه برای فعالیت تجاری با در نظر گرفتن اینکه هریک از مکان­های تجاری نیاز چه نقطه­ های جمعیتی را میتوانند پاسخ دهند اقدام شده است.

 

امید است تا کاربران محترم با استفاده از این مجموعه آموزشی بتوانند دید مناسبی در ارتباط با موضوع تحلیل شبکه پیدا کنند. لازم بذکر است که داده­ های مورد استفاده در این مجموعه آموزشی از داده­ های شرکت ESRI اخذ شده است.

 

دوستان با سفارش این دوره یک عدد لوح فشرده شامل فیلم های آموزشی و فایل تمرین را دریافت میکنند.

این آموزش توسط امیرحسین احراری، دانشجوی کارشناسی ارشد سنجش از دور دانشگاه تهران تهیه شده است.

 

در ادامه به معرفی این دوره آموزشی در قالب فیلم پرداخته شده است: