演習 3: ネットワーク データセットを使用した最適ルートの検索

Network Analyst のライセンスで利用可能。

複雑度:

初心者

データ要件:

ArcGIS Tutorial Data for Desktop

データ パス:

C:\ArcGIS\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial

目的:

ストップ間の最速ルート (最短経路) を検索します。

この演習では、所定の順序で一連のストップを訪問するための最速ルートを探します。

メモ:

この演習と Network Analyst チュートリアルの他の演習で使用されるデータは、ArcGIS.com から入手できます。データをダウンロードしたら、任意の場所に抽出することができます。ただし、チュートリアルでデータのデフォルトの場所として参照される C:\arcgis\ArcTutor に抽出すると便利です。

解析の準備

1. ArcMap で「Exercise03.mxd」をすでに開いている場合は、ステップ 6 に進んでください。
2. ArcMap を起動します。
3. [ArcMap - はじめに] ダイアログ ボックスで、[既存のマップ] > [詳細検索] の順にクリックします。

   [ArcMap ドキュメントを開く] ダイアログ ボックスが表示されます。

4. C:\ArcGIS\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial にブラウズします。

   これはチュートリアル データが格納されているデフォルトの場所です。

5. [Exercise03.mxd] をダブルクリックします。

   ArcMap にマップ ドキュメントが表示されます。

6. ArcGIS Network Analyst エクステンションを有効にします。
   1. [カスタマイズ] > [エクステンション] の順にクリックします。

      [エクステンション] ダイアログ ボックスが開きます。

   2. [Network Analyst] をオンにします。
   3. [閉じる] をクリックします。

[Network Analyst] ツールバーが表示されていない場合は、このツールバーを追加してください。

7. [カスタマイズ] > [ツールバー] > [Network Analyst] の順に選択します。

   [Network Analyst] ツールバーが ArcMap に追加されます。

   

[Network Analyst] ウィンドウが表示されていない場合は、このウィンドウを追加してください。

8. [Network Analyst] ツールバーで、[Network Analyst ウィンドウ] ボタン をクリックします。

   ドッキング可能な [Network Analyst] ウィンドウが開きます。

   

[Network Analyst] ウィンドウはドッキング/ドッキング解除できます。

ルート解析レイヤーの作成

1. [Network Analyst] ツールバーの [Network Analyst] をクリックし、[新規ルート] をクリックします。

   

   ルート解析レイヤーが Network Analyst ウィンドウに追加されます。ネットワーク解析クラス (ストップ、ルート、ポイント バリア、ライン バリア、およびポリゴン バリア) は空です。

   

   この解析レイヤーは [コンテンツ] ウィンドウにも追加されます。

   

ストップの追加

次に、ルートが訪問するストップを追加します。

1. [Network Analyst] ウィンドウで、[ストップ (0)] をクリックします。

   ストップが選択されます。これはストップがアクティブ ネットワーク解析クラスであることを意味します。

2. [Network Analyst] ツールバーの [ネットワーク ロケーションの作成] ツール をクリックします。

   [ネットワーク ロケーションの作成] ツールを使ってマップ上をクリックすることで、アクティブ ネットワーク解析クラスにネットワーク解析オブジェクトを追加できます。

3. 街路網の任意の場所をクリックし、新しいストップ ロケーションを定義します。

   

   Network Analyst によって最も近いネットワーク ロケーションが計算され、ストップが配置シンボルで表示されます。他のストップが配置されるか選択を解除するまでは、ストップは選択されたままです。

   配置したストップには番号「1」が表示されます。すべてのストップに一意な番号が付与され、ルートでストップを訪問する順序を表します。これで [Network Analyst] ウィンドウの [ストップ] クラスには、1 つのストップが表示されます。

   

4. 道路上あるいは道路の近くの任意の場所にストップをさらに 2 つ追加します。

   

   これらのストップには、「2」と「3」の番号が付けられます。

最初のストップは出発地 (起点)、最後のストップは目的地 (終点) として扱われます。



一連のストップは [Network Analyst] ウィンドウのストップをクリックし、リスト上の他の場所にドラッグすることで変更できます。

ストップがネットワーク上に配置されていない場合は、未配置のシンボルが表示されます (ただしデフォルト設定を使用している場合、ストップを未配置にするには一番近い道路セグメントから 5 km 以上離れたところにストップを配置する必要があります)。



未配置のストップをネットワークの近くに移動し配置することができます。ストップがネットワーク上の間違った場所に配置されている場合、ストップを移動して適切な場所に配置できます。

5. ストップを移動するには、以下の手順に従います。
   1. [Network Analyst] ツールバーの [ネットワーク ロケーションの選択/移動] ツール をクリックします。
   2. ストップをクリックして選択します。
   3. ストップを再度クリックし、新しい場所へドラッグします。

      

解析用パラメーターの設定

次に、ルートの計算方法 (移動時間 (分) に基づいて計算)、U ターン (すべての場所で許可)、一方通行およびターン規制を指定します。

1. [Network Analyst] ウィンドウの [解析レイヤー プロパティ] ボタンをクリックします。

   

   [レイヤー プロパティ] ダイアログ ボックスが開きます。

2. [解析の設定] タブをクリックします。
3. [インピーダンス] が [TravelTime (分)] に設定されていることを確認します。

このネットワーク データセットには、[TravelTime (分)] の属性に関連付けられた履歴交通データが含まれます。[開始時間を使用] をオンにし、その下にある 3 つのフィールドに入力して開始時刻を指定すると、指定した時刻と履歴走行速度に基づいた最速ルートが検索されます。または、道路の長さと制限速度の関数に基づいた最速ルートが検索されます。

4. [開始時間を使用] をオンにして、具体的な時刻、日付、または曜日を入力します。
   1. [時刻] には、最初のストップを出発する時刻を入力します。
   2. [曜日] または [特定の日付] をクリックします。

      [曜日] を選択した場合は、日曜日から土曜日までの範囲で曜日を指定します。または、[今日] を選択して、システムの現在の日付設定を使用することもできます。

      [特定の日付] を選択した場合は、テキスト ボックスに日付を入力するか、下方向の矢印をクリックしてカレンダーを開き日付を選択することもできます。

5. [タイム ウィンドウを使用] はオフのままにします。

   ストップのタイム ウィンドウを指定した場合、Network Analyst は決められた時間範囲にストップを巡回できるようにルートを検索します。

6. [ストップを並べ替えて適切なルートを検出] はオフのままにします。

   このプロパティをオフのままにすると、指定したストップの順序に応じた最適ルートが検索されます。オンにすると、各ストップを最適な順序で訪問できる最適ルートが検索されます。これは、一般に「巡回セールスマン問題」 (Traveling Salesman Problem: TSP) と呼ばれています。

7. [ジャンクションでの U ターン] のドロップダウン矢印をクリックし、[許可] を選択します。
8. [出力形状タイプ] ドロップダウン リストをクリックして、[正確な形状 (メジャー付き)] を選択します。
9. [階層を使用] チェックボックスと [無効なロケーションを除外] チェックボックスがオンになっていることを確認します。
10. [規制] フレームの [RestrictedTurns] と [Oneway] がオンになっていることを確認します。
11. [ルート案内] フレームの [距離の単位] が [マイル] に設定されていることを確認し、[時間属性を使用] がオンになっており、時間属性が [TravelTime (分)] に設定されていることを確認します。

[解析の設定] タブが次の図のように表示されます。ただし、[開始時間を使用] プロパティは異なる場合があります。



12. [OK] をクリックします。

最適ルートの計算

1. [Network Analyst] ツールバーの [解析の実行] ボタン をクリックします。

   マップ表示および [ルート] クラスの Network Analyst ウィンドウにルート フィーチャが表示されます。

   

警告メッセージが表示された場合、ストップが規制されたエッジ上に配置されている可能性があります。その場合は、[Network Analyst] ツールバーの [ネットワーク ロケーションの選択/移動] ツール を使用して、1 つまたは複数のストップを移動します。
2. [Network Analyst] ツールバーの [ルート案内ウィンドウ] ボタン をクリックします。

   [ルート案内] ダイアログ ボックスが表示されます。

3. [ルート案内] ダイアログ ボックスの右端の列にある [マップ] リンクの 1 つをクリックします。

   運転用の差し込みマップが表示されます。

   

4. [閉じる] をクリックします。

バリアの追加

このセクションでは、ルート上に道路上の防塞を表すバリアを追加して目的地への代替ルートを検索します。

1. [ウィンドウ] > [拡大鏡] の順にクリックします。

   [拡大鏡] ウィンドウが表示されます。

2. [拡大鏡] ウィンドウのタイトル バーをクリックし、ウィンドウをドラッグしてルートの上に移動します。

   

3. Network Analyst ウィンドウで、[ポイント バリア (0)] の [通行不可 (0)] をクリックします。
4. [Network Analyst] ツールバーの [ネットワーク ロケーションの作成] をクリックします。
5. [拡大鏡] ウィンドウで、ルート上の任意の位置をクリックして 1 つまたは複数のバリアを配置します。

   ヒント:

   バリアが配置される場所を確認するには、[ネットワーク ロケーションの作成] ツールで「1」キーを押しながらマップをクリックします。

   

6. [Network Analyst] ツールバーの [解析の実行] ボタン をクリックします。

   バリアを迂回する新しい代替ルートが計算されます。

   

7. [拡大鏡] ウィンドウを閉じます。

ルートの保存

ルート解析レイヤーは現時点ではメモリに保存されています。このため、保存せずに ArcMap を終了すると、解析内容が失われます。マップ ドキュメントを保存すると、解析レイヤーも一緒に保存されます。また、データをエクスポートすることもできます。1 つは、LYR ファイルに解析レイヤー全体をエクスポートする方法です。解析プロパティおよびオブジェクトは LYR ファイル内に格納されます。もう 1 つは、[データのエクスポート] コマンドを使用して解析のサブレイヤーをフィーチャクラスとして保存する方法です。次に [ルート] サブレイヤーをフィーチャクラスにエクスポートする一連の手順を示します。

1. [Network Analyst] ウィンドウの [ルート (1)] を右クリックし、[データのエクスポート] をクリックします。

   

   [データのエクスポート] ダイアログ ボックスが表示されます。

2. 出力フィーチャクラス テキスト ボックスで、結果を保存する場所 (例: 「C:\ArcGIS\ArcTutor\Network Analyst\Tutorial\SanFrancisco.gdb\Exercise3_Route」) を入力または参照します。
3. [OK] をクリックします。

   ルートのフィーチャが指定のワークスペースに保存されます。

4. エクスポートしたデータをレイヤーとしてマップに追加するかどうかの確認メッセージが表示されたら、[いいえ] をクリックします。
5. これ以外の演習を行わない場合は、ArcMap を終了します。[いいえ] をクリックすると、変更内容はすべて破棄されます。
6. 他の演習を行う場合は、以下の手順に従います。
   1. [ファイル] > [新規作成] の順にクリックします。

      [新規ドキュメント] ダイアログ ボックスが表示されます。

   2. [OK] をクリックします。
   3. 変更を保存するかどうかを確認するメッセージが表示されたら、[いいえ] をクリックします。