Доступно с лицензией Network Analyst.
Что такое размещение-распределение?
Местоположение – это важнейший фактор успеха частного предприятия ил и государственного учреждения. Предприятия частного сектора могут извлекать дополнительную прибыль из хорошего местоположения – будь то небольшая кофейня, обслуживающая клиентов в квартале, или многонациональная сеть фабрик с центрами распределения и всемирной сетью розничных торговых точек. Местоположение может помочь сократить фиксированные и накладные расходы, обеспечив доступность товара. Государственные учреждения, такие как школы, больницы, библиотеки, пожарные части и службы быстрого реагирования, в случае выбора удачного местоположения могут предоставлять высококачественные услуги населению при минимальных затратах.
При наличии места реализации товаров и услуги набора точек спроса, потребляющих эти товары и услуги, цель анализа размещения-распределения состоит в поиске пунктов обслуживания, наиболее эффективно удовлетворяющим точкам спроса. Как следует из названия, размещение-распределение представляет собой двоякую проблему, объединяющую задачи расположения объекта с проблемами распределения оказываемых услуг среди точек спроса.
На первый взгляд может казаться, что все средства анализа размещения-распределения решают одну и ту же задачу, но одно и то же местоположение не может быть одинаково удачным для всех видов объектов. Например, лучшее местоположение для центра службы быстрого реагирования будет неудачным для размещения завода. В приведенных ниже двух примерах показано, как цели решения задачи размещения-распределения зависят от типа размещаемого пункта обслуживания.
Пример 1. Расположение центра службы быстрого реагирования.
Когда вызывают скорую помощь, предполагают, что она явится незамедлительно. Время экстренного реагирования в значительной степени зависит от расстояния между базой скорой помощи и пациентом. Как правило, цель определения лучшего местоположения для центра службы быстрого реагирования заключается в обеспечении возможности обслуживания наибольшего числа лиц в определенный срок. Конкретный вопрос может звучать так: где следует разместить три центра службы, чтобы время ожидания при вызове в большинстве случаев не превышало четырех минут?
Пример 2. Размещение завода.
Многие розничные торговые точки получают товар непосредственно с заводов. Будь то автомобили, бытовые приборы или пищевые полуфабрикаты, завод тратит существенную часть бюджета на доставку товара. Анализ размещения-распределения позволит ответить на вопрос: где следует разместить завод, чтобы свести транспортные затраты к минимуму?
Типы задач размещения-распределения
Слой анализа Размещения-распределения в ArcGIS предоставляет семь различных моделей для решения конкретных задач, включая ответы на представленные выше вопросы. Перечислим эти семь моделей задач:
- Обеспечение минимального импеданса
- Обеспечение максимального покрытия
- Обеспечение максимального покрытия емкостью
- Обеспечение минимального размера объекта
- Обеспечение максимальной посещаемости
- Обеспечение максимальной доли рынка
- Достижение целевой доли рынка
Подробности и примеры отдельных типов задач представлены в разделе Свойства слоя анализа Размещения-распределения в данном документе.
Рабочий процесс анализа размещения-распределения аналогичен всем другим типов анализа, выполняемым в дополнительном модуле ArcGIS Network Analyst.
Слой анализа Размещения-распределения
Слой анализа размещения-распределения хранит входные данные, параметры и результаты для заданной задачи размещения-расположения.
Создание слоя анализа размещения-распределения
Для создания слоя анализа размещения-распределения щелкните на панели инструментов Network Analyst инструмент Network Analyst > Создать размещение-распределение (New Location-Allocation).
При создании слоя анализа размещения-распределения этот слой отображается в окне Network Analyst вместе с шестью классами сетевого анализа – Facilities, Demand Points, Lines, Point Barriers, Line Barriers и Polygon Barriers.
Слой анализа размещения-распределения также отображается в таблице содержания (table of contents) в виде сложного слоя, состоящего из шести классов объектов: Facilities, Demand Points, Lines, Point Barriers, Line Barriers и Polygon Barriers. Каждый из этих шести слоек объектов имеет условные обозначения по умолчанию, которые можно изменить в диалоговом окне свойств слоя (Layer Properties).
Классы анализа размещения-распределения
Слой анализа размещения-распределения состоит из шести классов сетевого анализа, которые хранятся в слоях объектов слоя анализа. Они содержат объекты сетевого анализа, используемые для анализа размещения-распределения.
Классы сетевого анализа имеют атрибуты, указывающие вводные и результаты для данной задачи размещения-распределения. Атрибуты можно просматривать и изменять в таблице атрибутов классов сетевого анализа, где перечислены все объекты и их атрибуты, или же в окне Свойства (Properties) соответствующего объекта, где отображается только один объект с атрибутами.
Более подробно о просмотре и редактировании свойств объектов сетевого анализа
В классе сетевого анализа могут содержаться сочетания полей ввода, полей вывода и полей ввода/вывода. В поля ввода вводятся данные, используемые затем механизмом расчета анализа размещения-распределения для создания задачи. В полях вывода хранятся результаты процесса решения и данные о решении. Последние поля, поля ввода/вывода, представляют собой сочетание первых двух. В этих полях можно задать значения до решения и позволить механизму расчета назначить выходные значения.
Класс объектов
Объект в анализе размещения-распределения - это точечный объект, представляющий потенциальный или требуемый объект, но в некоторых случаях он представляет объект-конкурент. Механизм расчета анализа размещения-распределения выбирает лучший потенциальный объект для распределения спроса наиболее эффективным способом согласно типу задачи и заданным критериям.
Потенциальный объект должен быть расположен так, чтобы он подходил к предполагаемой структуре или событию. Например, при размещении центров распределения сначала необходимо найти продаваемые участки, которые согласуются с вашим бюджетом, удобно расположены и имеют достаточно большую площадь для размещения планируемого центра распределения. Также можно включить участки , на которых уже есть достаточно крупные строения, которые можно перепрофилировать. Количество факторов, которые необходимо учитывать при выборе объекта, не ограничено.
Правильный выбор критериев и поиск объектов, удовлетворяющих этим критериям – это часть процесса оценки пригодности, который необходимо выполнить до формулирования задачи выбора размещения-распределения. Анализ пригодности может быть как грубым, так и детальным. Все зависит от вас. Если предварительно не найдены хорошие потенциальные пункты обслуживания, то механизм расчета может выбрать пункт, который в конечном итоге окажется нежизнеспособным. Вернемся к примеру с центром распределения. Если потенциальные объекты распределены в рассматриваемой зоне случайным образом и без тщательного анализа пригодности, то механизм расчета размещения-распределения может выбрать объект в неподходящем положении, например, в жилой зоне. Следует помнить, что именно вы предоставляете механизму расчета размещения-распределения потенциальные объекты, которые удовлетворяют вашим требованиям, а он уже выбирает из них тот объект или набор объектов, который обеспечит снижение затрат и повышение спроса, учитывая ограничения, накладываемые конкретной задачей анализа размещения-распределения.
Еще одним типом объекта является обязательный объект, который должен быть включен в решение. Если город разросся настолько, что пожарная часть не в стоянии должны образом защитить новые районы, задача будет заключаться в поиске местоположения для новой пожарной части без закрытия существующих. Выбираемые объекты для размещения новых пожарных частей будут потенциальными, а существующие пожарные части – обязательными.
Конкурирующие объекты характерны для задач типа увеличения доли рынка или доли целевого рынка и, как правило, представляют объекты конкурирующего бизнеса, которые обслуживают ту же клиентскую базу.
Каждый объект может иметь свой вес, отражающий его важность или привлекательность. Величина веса объекта, отличная от единицы, может использоваться только в задачах типа увеличения доли рынка или целевого рынка. Эта величина игнорируется в других типах задач. Например, может оказаться, что универмаг с площадью этажа, вдвое большей, чем площадь типичного универмага, будет вдвое привлекательнее для посетителей. Большой магазин будут иметь вес 2,0, а магазины среднего размера - 1,0. Определение факторов, влияющих на вес, и выражение этого веса в цифрах, требует тщательного анализа.
Свойства объекта
Поля ввода объекта
| Поле ввода | Описание |
|---|---|
ObjectID | Управляемое системой поле ID. |
Shape | Поле геометрии, показывающее географическое положение объекта сетевого анализа. |
Имя |
Имя объекта сетевого анализа. |
Тип объекта | Это свойство указывает, является ли объект потенциальным, обязательным, конкурирующим или выбранным. Ограничения задаются с помощью значений, указываемых целыми числами в скобках:
|
Вес | Относительный вес объекта, используемый для ранжирования по привлекательности, предпочтительности или склонности. Например, значение 2,0 указывает на то, что предпочтения заказчика совершать покупки в этом магазине, а не в другом соотносятся как 2:1. Примеры факторов, потенциально влияющих на вес, включают площадь, близость расположения и возраст здания. Величина веса объекта, отличная от единицы, может использоваться только в задачах типа увеличения доли рынка или целевого рынка. |
Емкость | Свойство Емкость задается только для модели задачи Максимизировать покрытие емкостью; другие модели задач игнорируют свойство Емкость. Данное свойство определяет, насколько пункт обслуживания может поддерживать взвешенный спрос. Излишние точки спроса не будет присвоены пункту обслуживания, даже если точки спроса в пределах зоны ограничения импеданса. Любое значение, присвоенное свойству объекта, перезаписывает значение емкости по умолчанию для слоя сетевого анализа; см. значение емкости по умолчанию. |
Поля сетевого положения
| Вместе эти четыре свойства описывают точку сети, в которой расположен объект. |
CurbApproach | Свойство CurbApproach указывает возможные направления прибытия на объект и отбытия с него. Поскольку кратчайший путь между двумя точками зависит от разрешенных направлений прибытия и отбытия, это свойство используется при создании импеданса между точками спроса и объектами. Это поле ограничивается числовыми значениями и по умолчанию содержит значение любая сторона транспортного средства (Either side of vehicle) (0), что говорит о том, что доступ к объекту возможен как слева, так и справа от транспортного средства. Другие возможные варианты: справа от транспортного средства (Right side of vehicle) (1) и слева от транспортного средства (Left side of vehicle) (2), если транспортное средство должно подходить или отходить в конкретном направлении. Последнее значение параметра CurbApproach, без разворота (No U-Turns) (3), действует в анализе размещения-распределения так же, как любая сторона транспортного средства (Either side of vehicle). |
Поля ввода/вывода объекта
| Поле ввода/вывода | Описание |
|---|---|
Статус | Как поле ввода, указывает на статус объекта. Данное поле ограничивается с помощью домена значений, которые указаны ниже (их кодированные значения указаны в скобках).
По завершении операции расчета статус может быть изменен с помощью одного из приведенных ниже значений статуса.
|
Поля вывода объекта
| Поле вывода | Описание |
|---|---|
DemandCount: | Это поле содержит счетчик точек спроса, выделенных для объекта. Значение, отличное от нуля, означает, что объект выбран как часть решения. |
DemandWeight: | Это поле содержит сумму эффективного веса всех точек спроса, выделенных для объекта. Значение – это сумма всех значение веса точек спроса, выделенных для объекта. В случае с задачами увеличения посещаемости и увеличения доли рынка это сумма, пропорциональная значениям в полях веса, поскольку эти типы задач допускают снижение спроса с удалением и разделение спроса между объектами. |
Total_[Impedance] (например, Total_Miles, где Miles – это импеданс для сети) | Это поле содержит сумму сетевых затрат между объектами и каждой точкой спроса, выделенной для объекта. Часть [Impedance] в имени поля заменяется на имя атрибута сети, например, Total_Meters, где Meters - это имя атрибута сети. |
TotalWeighted_[Impedance] (например, TotalWeighted_Miles, где Miles – это импеданс для сети) | В этом поле хранится совокупная относительная стоимость объекта. Относительная стоимость точки спроса – это ее вес, умноженный на минимальную стоимость пути между объектом и точкой спроса. Относительная стоимость объекта – это сумма всех относительных величин стоимости точек спроса, выделенных для объекта. Например, если точка спроса с весом 2 выделена для объекта в 10 милях от нее, то значение TotalWeighted_Miles составит 20 (2 x 10). Если другая точка спроса с весом 3 выделена для того же объекта и находится в пяти милях от него, значение TotalWeighted_Miles будет выше и составит 35 (3 x 5 + 20). |
Класс точек спроса
Этот слой пространственных объектов содержит точки спроса, которые являются частью данного слоя анализа размещения-распределения. Сточка спроса, как правило, представляет собой местоположение, отражающее совокупность людей или предметов, создающих спрос на ваш объект. Точка спроса может быть центроидом, пропорциональным числу жителей или уровню потребления зоны почтового индекса. Точки спроса также могут представлять коммерческих клиентов. Если ваш оборот товаров высок, то вес будет больше.
Точки спроса могут переопределять ограничения расстояния для типа задачи анализа размещения-распределения. Это полезно, если некоторые точки спроса характеризуются иными потребностями или поведением. Например, при планировании размещения станции скорой помощи доступность в пределах 4 минут может быть допустима везде, кроме зон плотного проживания пожилых людей, например, районов, где находятся дома престарелых. В таких зонах время реагирования должно быть меньше – не более 2 минут.
Свойства точек спроса
Поля ввода точек спроса
| Поле ввода | Описание |
|---|---|
ObjectID | Управляемое системой поле ID. |
Shape | Поле геометрии, показывающее географическое положение объекта сетевого анализа. |
Имя | Имя объекта сетевого анализа. |
GroupName |
Имя группы, которой принадлежит точка спроса. Данное свойство игнорируется для моделей задач максимизирования покрытия емкостью, доли на целевом рынке и максимизирования доли на рынке. Если несколько точек спроса принадлежат одной группе, механизм расчета назначает всех членов группы одному объекту. Если существуют ограничения, например, расстояние отсечения, это предотвращает доступ точек спроса к объектам и приводит к тому, что объекту не назначаются точки спроса. |
Вес | Относительный вес точки спроса. Значение 2,0 означает вдвое большую важность точки, чем значение 1,0. |
ImpedanceTransformation |
Любое значение, присвоенное свойству точки спроса, переопределяет значение преобразования импеданса слоя сетевого анализа. |
|
ImpedanceParameter |
Любое значение, присвоенное свойству точки спроса, переопределяет значение параметра импеданса слоя сетевого анализа. |
Cutoff_[Impedance] (например, Cutoff_Miles, где Miles – это импеданс для сети) | Любое значение, присвоенное свойству точки спроса, переопределяет значение Cutoff [Impedance] слоя сетевого анализа. |
|
Поля сетевого положения
|
Вместе эти четыре свойства описывают точку сети, в которой расположен объект. |
|
CurbApproach |
Свойство CurbApproach указывает возможные направления прибытия на точку спроса и отбытия с нее. Поскольку кратчайший путь между двумя точками зависит от разрешенных направлений прибытия и отбытия, это свойство используется при создании импеданса между точками спроса и объектами. Это поле ограничивается числовыми значениями и по умолчанию содержит значение любая сторона транспортного средства (Either side of vehicle) (0), что говорит о том, что доступ к точке спроса возможен как слева, так и справа от транспортного средства. Другие возможные варианты: справа от транспортного средства (Right side of vehicle) (1) и слева от транспортного средства (Left side of vehicle) (2), если транспортное средство должно подходить или отходить в конкретном направлении. Последнее значение параметра CurbApproach, без разворота (No U-Turns) (3), действует в анализе размещения-распределения так же, как любая сторона транспортного средства (Either side of vehicle). |
Поля ввода/вывода точек спроса
| Поле ввода/вывода | Описание |
|---|---|
Статус | Как поле ввода, указывает на статус точки спроса. Данное поле ограничивается с помощью домена значений, которые указаны ниже (их кодированные значения указаны в скобках).
По завершении операции расчета статус может быть изменен с помощью одного из приведенных ниже значений статуса.
|
Поля вывода точек спроса
| Поле вывода | Описание |
|---|---|
FacilityID | Идентификатор объекта, для которого выделена точка спроса. Значение NULL – точка спроса не была выделена для объекта или была выделена нескольким объектам; последнее возможно только в задаче типа максимизации доли рынка. |
AllocatedWeight | Это поле содержит указание доли выделения для избранного или обязательного объекта. Значение исключает спрос, выделенный для конкурирующих объектов. Значение может интерпретироваться тремя способами.
|
Класс Lines
Класс Lines – это класс сетевого анализа только для вывода и поэтому включает линейные элементы, создаваемые механизмом расчета в ходе операции анализа. Он содержит линейные объекты, соединяющие точки спроса с объектами, которым они назначены. Если тоска спроса назначена более чем одному объекту, отображается по одной линии для каждой связи. Если точка спроса не назначена ни одному объекту, линии отсутствуют. Тип формы на выходе может быть либо Прямая линия (Straight Line), либо Нет (None); в любом случае линейный элемент всегда представляет кратчайший сетевой путь между объектом и точкой спроса; таким образом, относящиеся к стоимости атрибуты отражают стоимость сети, а не расстояние по прямой. Причина того, что не отображаются реальные сетевые пути, заключается в том, что они редко нужны при размещении-распределении, а генерирование формы пути отнимет существенно большего времени при обработке и потребует больше вычислительных ресурсов, особенно при решении больших задач.
Свойства линий
Поля вывода линий
| Поле вывода | Описание |
|---|---|
ObjectID | Управляемое системой поле ID. |
Shape | Поле геометрии, показывающее географическое положение объекта сетевого анализа. Если свойство Тип формы на выходе (Output Shape Type) слоя анализа содержит значение Нет (None), форма не создается. Присвоение свойству Тип формы на выходе (Output Shape Type) значения Прямая (Straight Line) приводит к тому, что между точками спроса и объектами создаются прямые линии. |
Имя | Имя линии Имена оформляются таким образом, что имя объекта и имя точки спроса перечисляются в порядке посещения. Если свойство Путь из (Travel From) слоя сетевого анализа имеет значение От объекта к точке спроса (Facility to Demand), то формат имени имеет следующий вид: [имя_объекта] - [имя_точки_спроса]; формат имени [имя_точки_спроса] - [имя_объекта] используется, если задано значение От точки спроса к объекту (Demand to Facility). |
FacilityID | Уникальный идентификатор объекта, с которым связывается линия. Линия всегда связана с одним объектом и одной точкой спроса. |
DemandID | Уникальный идентификатор точки спроса, с которой связывается линия. Линия всегда связана с одним объектом и одной точкой спроса. |
Вес | Вес, назначенный из связанной точки спроса (DemandID) для объекта (FacilityID). |
TotalWeighted_[Impedance] (например, Total_Miles, где Miles – это импеданс для сети) | Относительная стоимость перемещения между объектом и точкой спроса. Это значение Total_[Impedance], умноженное на значение веса точки спроса, назначенной объекту. Активный атрибут стоимости будет иметь сопутствующее поле Total_[Impedance], суммарные атрибуты стоимости – нет. Если вам необходимо вычислить взвешенное сопротивление суммарных атрибутов, вы можете перемножить значения полей Weight и Total_[Impedance]. Следует заметить, что, хотя линии имеют либо прямую геометрию, либо не имеют ее вовсе (значение NULL), импеданс всегда соотносится с сетевыми затратами, а не с расстоянием по прямой. |
Total_[Impedance] (например, Total_Miles, где Miles – это импеданс для сети) | Сетевая стоимость перемещения между объектом и точкой спроса. Все суммарные атрибуты, а также активный атрибут стоимости, имеют сопутствующий атрибут Total_[Impedance]. Следует заметить, что, хотя линии имеют либо прямую геометрию, либо не имеют ее вовсе (значение NULL), импеданс всегда соотносится с сетевыми затратами, а не с расстоянием по прямой. |
Точечные, линейные и полигональные барьеры
Барьеры используются для временного ограничения, добавления импеданса и его масштабирования на частях сети. При создании нового слоя сетевого анализа классы барьеров создаются пустыми. Они заполняются только при добавлении в них объектов, при этом добавление барьеров не требуется.
Барьеры доступны во всех слоях сетевого анализа; поэтому они описаны в отдельной теме.
Свойства слоя анализа размещения-распределения
Параметры анализа устанавливаются в диалоговом окне Свойства слоя для слоя анализа. Доступ к диалоговому окну можно получить разными способами:
Закладка Настройки анализа (Analysis Settings)
Импеданс
Это свойство задает атрибут сетевой стоимости, используемый для определения стоимости преодоления элементов сети.
Следует заметить, что указание начального времени не требует наличия атрибута стоимости с учетом интенсивности движения. Однако, если набор сетевых данных включает данные о движении, выполняется анализ размещения-распределения с учетов времени. Это позволяет видеть изменение результатов в зависимости от начального времени.
Использовать время начала (Use Start Time)
Свойство Использовать время начала (Use Start Time) в сочетании со свойствами Время (Time of Day) и День недели (Day of Week) или Конкретная дата (Specific Date) позволяет задавать точное время начала движения от объекта к точке спроса.
Время (Time of Day)
Значение указывает время суток, для которого необходимо выполнить анализ. В частности, время в пути измеряется либо от объекта, либо от точки спроса для указанного времени суток. Свойство Движение от (Travel From) определяет исходную точку при перемещении.
Указанное значение Время суток (Time of Day) должно быть связано с датой. Вы можете ввести плавающий день (День недели (Day of Week)) или выбрать календарную дату в (Точная дата (Specific Date)).
Точная дата (Specific Date)
В случае выбора параметра Точная дата (Specific Date) необходимо указать день, месяц и год.
День недели (Day of Week)
Для плавающей даты можно выбрать Сегодня (Today) или любой день недели (с Воскресенья (Sunday) по Субботу (Saturday)) относительно текущей даты. Плавающие дни позволяют настраивать слой анализа для повторного использования без необходимости помнить о смене даты.
Выбирая День недели (Day of Week), вы можете выполнять анализ на шесть дней вперед относительно текущего дня.
Использование время начала с данными о движении и часовыми поясами
При использовании атрибута импеданса на основе времени или атрибута накопления время и дата начала относятся к часовому поясу ребра или соединения, на котором располагается объект или точка спроса.
Следует помнить, что при выполнении анализа для нескольких часовых поясов с атрибутом импеданса на основе времени все исходные данные должны быть приведены к одному часовому поясу.
Ниже перечислены два условия, которые следует соблюдать при выполнении анализа размещения-распределения, охватывающего несколько часовых поясов.
- При указании времени начала движения от объекта с точке спроса все объекты должны быть приведены к одному часовому поясу.
- При указании времени начала движения от точки спроса к объекту все точки спроса должны быть приведены к одному часовому поясу.
Движение от (Travel From)
Когда Network Analyst выполняет анализ размещения-распределения, она может вычислить сетевые затраты от точек спроса до пунктов обслуживания или в противоположном направлении. Ограничения, такие как улицы с односторонним движением, и импеданс, например, время в пути, могут быть основаны на направлении движения, что может повлиять на время в пути. Например, пункт обслуживания может располагаться в 15 минутах езды по направлению от точки спроса к пункту, но в 10 минутах езды при движении от пункта обслуживания к точке спроса. Свойство Движение от (Travel From) может влиять на то, какому объекту назначается точка спроса.
Пожарные части, как правило, используют параметр От объекта к точке спроса (Facility to Demand), поскольку их интересует, как быстро они смогут доехать от пожарной части к месту вызова. Для магазинов розничной торговли важнее параметр От точки спроса к объекту (Demand to Facility), поскольку их интересует, как быстро покупатели смогут доехать до магазина.
Параметр «Движение от» (Travel From) также определяет значение любого указанного времени начала. Более подробно о времени начала см. выше.
Развороты в соединениях
Network Analyst может разрешать U-образные развороты везде, не разрешать нигде или разрешать только в тупиках, либо только на перекрестках и в тупиках. При разрешении U-образных разворотов транспортное средство может развернуться на соединении (перекрестке) и продолжить движение по той же улице в обратную сторону.
Тип формы на выходе (Output Shape Type)
Результаты анализа могут быть представлены прямыми линиями или без них (значение «нет»).
- Нет (None) - Линии, представляющие распределение спроса относительно объектов не создаются и не отображаются на карте. Это удобно при большом количестве точек спроса или объектов, когда необходимо получить только табличные данные.
- Прямая (Straight Line) - Линии, которые соединяют точки спроса с объектами, которым они назначены, и отображаются на карте.
В обоих случаях затраты, связанные с импедансом, одни и те же и основаны на кратчайшем сетевом пути (расстояния по прямой не используются).
Использовать иерархию (Use Hierarchy)
Если для набора сетевых данных установлен атрибут иерархии, в процессе анализа можно использовать иерархию. При использовании иерархических результатов в механизме расчета предпочтение отдается ребрам высокого порядка перед ребрами низкого порядка. Иерархические расчеты более быстрые, и они могут быть использованы для симуляции ситуации, когда водитель предпочитает движение по автомагистралям движению по местным (локальным)дорогам - даже если это означает более длинную поездку. Если иерархия не используется, то это приводит к вычислению точного маршрута для набора сетевых данных.
Игнорировать некорректные положения
Данное свойство позволяет вам игнорировать некорректные сетевые положения и рассчитывать слой анализа на основе только допустимых сетевых положений. Если эта опция не включена, и у вас имеются некорректные (неразмещенные) сетевые положения, может возникнуть ошибка при построении решения. В любом случае, некорректные положения игнорируются при анализе.
Ограничения (Restrictions)
Вы можете выбрать, какие атрибуты ограничений будут применяться при выполнении анализа. В большинстве случаев, ограничения приводят к запрету проезда по дорогам, но они также могут указывать, избегать дорогу или наоборот, предпочесть ее. Атрибут ограничения, такой как Oneway, должен быть использован при вычислении решений для транспортных средств, которые должны подчиняться движению по односторонним улицам (транспортные средства, не принадлежащие службам спасения). Другие общие атрибуты ограничений включают ограничения (предельные величины) высоты или веса, которые запрещают некоторым транспортным средствам проезд по определенным дорогам или мостам; ограничения для перевозимых опасных веществ, когда водители, перевозящие такие материалы, должны полностью объезжать, или пытаться избежать некоторых дорог; и предусмотренные маршруты для грузового транспорта, которых должны придерживаться водители грузовиков. Вы можете выбрать, какие атрибуты ограничений будут применяться при выполнении анализа. (Вы можете дальше уточнить, будет ли перемещение по элементам, использующим это ограничение, запрещено, или оно будет избегаться или предпочитаться, на закладке Параметры атрибута (Attribute Parameters).)
Закладка Дополнительные настройки (Advanced Settings)
На закладке Дополнительные настройки (Advanced Settings) диалогового окна Свойства слоя (Layer Properties) вы можете выбрать тип задачи и задать ее свойства. Тип задачи выбирается в соответствии с типов размещаемого объекта, поскольку различные объекты имеют различные приоритеты им ограничения. Например, для пожарной части может быть обязательным условием возможность доступа к любой точке района за 4 минуты. Ресторан может выбрать такое место, которое будет в 10 минутах езды от мест проживания и как можно ближе к густо населенным районам. Оба примера можно проанализировать с помощью анализа размещения-распределения, но типы задач будут разными. (Для пожарной части больше подойдет задача минимизации пути, а для ресторана – максимизация посещаемости.)
Настройки на закладке Дополнительные настройки (Advanced Settings) изменяют ограничения и влияют на приоритеты механизма расчета при определении местоположений объектов.
Тип задачи (Problem Type)
Свойство Тип задачи (Problem Type) позволяет выбрать тип задачи анализа размещения-распределения. Описания типов представлены ниже.
Типы задач размещения-распределения
| Тип задачи (Problem Type) | Описание |
|---|---|
Обеспечение минимального импеданса (P-медиана) | Объекты располагаются так, чтобы сума всех относительных затрат между точками спроса и объектами была минимальной. Стрелками на графике показано, что расположения основаны на расстояниях между всеми точками спроса. Этот тип задач традиционно используется при размещении складов, поскольку позволяет сократить общие затраты на транспортировку товаров к торговым точкам. Так как задача обеспечения минимального импеданса призвана сократить общие расстояния, которые необходимо преодолевать до выбранных объектов, такая задача без предельных значений импеданса обычно рассматривается как более подходящая при размещении некоторых общественных учреждений, таких как библиотеки, региональные аэропорты, музеи, отдел транспортных средств и больницы. В следующем списке показано, как задача обеспечения минимального импеданса обрабатывает спрос.
|
Обеспечение максимального покрытия | Объекты располагаются так, чтобы как можно больше точек спроса назначалось объекту в пределах зоны ограничения импеданса. Задача обеспечения максимального покрытия часто используется при выборе местоположения пожарных частей, полицейских участков и центров служб быстрого реагирования, так как такие службы должны прибывать по вызову в течение определенного времени. Следует помнить, что для всех организаций и служб быстрого реагирования важно иметь точные сведения, позволяющие в процессе анализа моделировать реалистичные события. Службы доставки пиццы в отличие от ресторанов стараются выбирать местоположения, позволяющие охватить как можно больше клиентов в определенном радиусе. Люди, заказывающие доставку пиццы, как правило, не задумываются о том, как далеко находится пиццерия; их больше интересует своевременная доставка в сроки, озвученные в рекламе. Таким образом, при расчете доставки пиццы необходимо вычесть время ее приготовления из рекламируемого срока, а затем решить задачу обеспечения максимального покрытия. (Потенциальные клиенты ресторанов-пиццерий чаще задумываются о расстоянии, так как им самим необходимо ехать в ближайшую пиццерию; в этом случает дольше подойдут задачи обеспечения максимальной посещаемости или увеличения доли на рынке.) В следующем списке показано, как задача обеспечения максимального покрытия обрабатывает спрос.
|
Максимизировать покрытие емкостью | Объекты располагаются так, чтобы как можно больше точек спроса назначалось объекту в пределах зоны ограничения импеданса; кроме того, взвешенный спрос, назначенный объекту, не может превышать емкость объекта.  Поведение метода Максимизировать покрытие емкостью похоже на поведение методов задач Минимизировать импедансом или Максимизировать покрытие, но с добавленным ограничением на емкость. (Если Отсечение импеданса (Impedance Cutoff) установлено на <none>, то поведение похоже на емкостную версию Минимизировать импеданс.) Вы можете указать емкость для пункта обслуживания, задав числовое значение его свойству Емкость. Если значение Емкости пустое (null), то пункт обслуживания присваивается значение Емкости по умолчанию для слоя сетевого анализа. Примеры использования для Максимизирования покрытия емкостью (Maximize Capacitated Coverage) включают создание территорий, которые охватывают данное число людей или компаний, поиск больниц или других медицинских пунктов с ограниченным количеством мест или принимаемых пациентов, или поиск складов, чей реестр продуктов не считается неисчерпаемым. В следующем списке показано, как задача Максимизировать покрытие емкостью (Maximize Capacitated Coverage) работает со спросом:
|
Обеспечение минимального размера объекта | Объекты располагаются так, чтобы как можно больше точек спроса назначалось объекту в пределах зоны ограничения импеданса; кроме того, достигается минимальное количество объектов, необходимых для покрытия всех точек спроса. Задача обеспечения минимального количества объектов аналогична задаче обеспечения максимального покрытия за исключением того, что здесь сам механизм расчета определяет количество объектов. Если стоимость постройки объектов не является ограничивающим фактором, те же организации, которые используют задачу обеспечения максимального покрытия (например, экстренные службы), могут использовать и задачу обеспечения минимального количества объектов. Задача обеспечения минимального количества объектов также используется при выборе мест остановок школьных автобусов, где условием является необходимость добраться до остановки пешком за определенное время. В следующем списке показано, как задача обеспечения минимального количества объектов обрабатывает спрос.
|
Обеспечение максимальной посещаемости | Объекты, выбираются таким образом, чтобы как можно больше точек спроса с большим весом назначалось одному объекту, но с учетом того, что вес точки спроса убывает по мере удаления от объекта. Специализированные магазины, не имеющие конкурентов, имеют преимущество в этом типе задач, но это также может быть полезно и для обычных магазинов или ресторанов, которые не располагают данными о конкурентах, необходимыми для решения задачи увеличения доли рынка. Некоторые предприятия могут извлечь пользу из решения этого типа задач. Это касается кафе, фитнес-центров, стоматологических кабинетов, поликлиник, боулингов и магазинов электроники. Остановки общественного транспорта обычно размещаются с помощью задачи обеспечения максимальной посещаемости. Задача обеспечения максимальной посещаемости предполагает, что чем дальше людям надо ехать до объекта, тем меньше вероятность, что они туда поедут. Это отражается в том, как количество точек спроса уменьшается по мере удаления от объекта. Вы можете задать степень снижения спроса с удалением в преобразовании импеданса. В следующем списке показано, как задача обеспечения максимальной посещаемости обрабатывает спрос.
|
Обеспечение максимальной доли рынка | Конкретное количество объектов выбирается таким образом, чтобы распределенный спрос был максимальным в зоне присутствия конкурентов. Цель – захватить как можно большую долю рынка с использованием указанного количества объектов. Общая доля рынка – это сумма спроса действительных точек спроса. Задачи этого типа требуют наличия наибольшего количества сведений, поскольку, кроме знания собственных возможностей, необходимо обладать данными о конкурентах. Те же предприятия, которые используют задачу обеспечения максимальной посещаемости, могут использовать и задачу обеспечения максимальной доли рынка, если у них есть данные о конкурентах. Большие магазины, торгующие со скидками, могут использовать задачу обеспечения максимальной доли рынка для размещения известного количества новых магазинов. Задачи обеспечения максимальной доли рынка основаны на модели Хаффа, которая также известна, как гравиметрическая модель или модель пространственного взаимодействия. В следующем списке показано, как задача обеспечения максимальной доли рынка обрабатывает спрос.
|
Целевая доля рынка | При решении задачи достижения целевой доли рынка выбирается минимальное количество объектов, необходимое для захвата заданной в процентах доли рынка на территории, где присутствуют конкуренты. Общая доля рынка – это сумма спроса действительных точек спроса. Пользователь указывает делаемую долю рынка в процентах и механизм расчета выбирает минимальное количество объектов, которое эту долю гарантирует. Задачи этого типа требуют наличия наибольшего количества сведений, поскольку, кроме знания собственных возможностей, необходимо обладать данными о конкурентах. Те же предприятия, которые используют задачу обеспечения максимальной посещаемости, могут использовать и задачу обеспечения максимальной доли рынка, если у них есть данные о конкурентах. Крупные магазины, торгующие со скидками, часто используют задачу обеспечения целевой доли рынка для определения необходимой степени расширения для достижения определенной доли на рынке или для оценки стратегий сохранения текущей доли рынка при получении сведений о новых конкурентах. Результаты показывают, что должны предпринять магазины, если бюджет не является препятствием. В других случаях, когда бюджет ограничен, можно решить задачу обеспечения максимальной доли рынка и просто захватить как можно большую долю, используя ограниченное количество объектов. В следующем списке показано, как задача обеспечения целевой доли рынка обрабатывает спрос.
|
Выбрать объектов (Facilities To Choose)
С помощью свойства Выбрать объектов (Facilities To Choose) можно задать количество объектов, которое должен выдать механизм расчета.
Объекты, свойству FacilityType которых присвоено значение «обязательный» (Required), всегда являются частью решения, если обязательных объектов меньше, чем необходимых; Дополнительные объекты выбираются из потенциальных.
Все объекты, параметру FacilityType которых задано значение «избранный» (Chosen), обрабатываются как потенциальные.
Свойство Выбрать объектов (Facilities To Choose) отключено в задаче обеспечения минимального количества пунктов обслуживания, так как механизм расчета сам определяет количество пунктов обслуживания для максимального покрытия.
Свойство Выбрать объектов (Facilities To Choose) отключено в задаче обеспечения целевой доли рынка, так как механизм расчета сам определяет минимальное количество объектов (пунктов обслуживания), необходимое для достижения цели.
Предельное значение импеданса (Impedance Cutoff)
Параметр «Предельное значение импеданса» (Impedance Cutoff) указывает максимальный импеданс, при котором точка спроса назначается объекту. Максимальный импеданс измеряется на основе пути с самым низким импедансом, также называемым самым дешевым путем. Если точка спроса выходит за пределы зоны максимального импеданса, объект не рассматривается. Это свойство можно использовать для моделирования максимального расстояния, которые люди готовы преодолеть с целью посещения ваших магазинов или расстояния, на котором пожарная часть может обслуживать вызовы.
Преобразование импеданса (Impedance Transformation)
Этот параметр задает уравнение для преобразования сетевой стоимости между объектами и точками спроса. Это свойство вместе со свойством Параметр импеданса (Impedance Parameter) задает, насколько сильно сетевой импеданс между объектами и точками спроса влияет на выбор объектов (пунктов обслуживания) механизмом расчета.
Преобразование способно уравнивать общие расстояния, преодолеваемые от разных точек спроса до объектов. Библиотеки и поликлиники заинтересованы в равномерности обслуживания населения, поэтому размещаются путем решения задачи обеспечения минимального импеданса с использованием преобразования импеданса и параметром импеданса 2,0. Это позволяет меньшинству живущих далеко не беспокоиться по поводу сравнительно большого расстояния.
Некоторые магазины собирают сведения о том, где проживают их клиенты. Так выявляется влияние дальности проживания на поведение. Одним из преимуществ наличия таких сведений является возможность выведения и отладки уравнений преобразования импеданса, которые могут помочь выбрать лучшее место для объекта в будущем.
Точный подбор преобразований импеданса и параметров описания приоритетов и/или моделей поведения точек спроса требует проведения тщательных исследований, включая оценку таких аспектов, как модель пространственного взаимодействия и степень снижения спроса с удалением. Однако первым шагом является понимание преобразования затрат. В следующем списке представлены варианты преобразования; d обозначает точку спроса, f – объект. Так, импедансdf – это кратчайший сетевой путь между точкой спроса и объектом, а стоимостьdf – это преобразованный сетевой импеданс между объектом и точкой спроса. Лямбда (λ) обозначает параметр импеданса.
| Преобразование импеданса | Описание |
|---|---|
Линейная | стоимостьdf = λ * импедансdf |
Степень | стоимостьdf = импедансdfλ |
Экспоненциальный | стоимостьdf = e(λ * импедансdf) Экспоненциальные преобразования обычно используются вместе с предельными значениями импеданса. |
В следующей серии рисунков и таблиц использована задача обеспечения минимального импеданса с целью демонстрации потенциального влияния различных преобразований импеданса и параметров.
Линейное преобразование всегда использует значение параметра 1, поэтому стоимость неизменна и объект B снижает эту стоимость.
| Объект | Общая стоимость (линейная) | Объект решения |
|---|---|---|
A | 3+3+5=11 | |
B | 7+1+1=9 | Выбран объект B. |
Экспоненциальное преобразование с коэффициентом 2 увеличивает вес больших расстояний так, что объект A характеризуется меньшей стоимостью.
| Объект | Общая стоимость (экспоненциальное преобразование, λ = 2) | Объект решения |
|---|---|---|
A | 32+32+52=43 | Выбран объект A. |
B | 72+12+12=51 |
Экспоненциальное преобразование с параметром импеданса 0,02 благоприятно для расположенных поблизости спроса, поэтому в этом случае механизм расчета выбирает объект B. (Рисунок отсутствует, так как он имеет тот же вид, что и при линейном преобразовании.)
| Объект | Общая стоимость (экспоненциальное преобразование, λ = 0,02) | Объект решения |
|---|---|---|
A | e0,02*3+e0,02*3+e0,02*5=3,23 | |
B | e0,02*7+e0,02*1+e0,02*1=3,19 | Выбран объект B. |
Параметр импеданса (Impedance Parameter)
Это свойство позволяет задавать параметр, λ, для использования со свойством Преобразование импеданса (Impedance Transformation). Однако, если Преобразование импеданса (Impedance Transformation) имеет значение Линейное (Linear), параметр импеданса игнорируется и используется значение 1. Более подробно о свойстве преобразования импеданса см. выше.
Достижение целевой доли рынка
Это свойство характерно для задач обеспечения целевой доли рынка. Это процент от общего веса спроса, который должны удовлетворить пункты обслуживания решения. Механизм решения выбирает количество пунктов обслуживания, необходимое для обеспечения целевой доли рынка, заданной этим числовым значением.
Емкость по умолчанию
Это свойство характерно для типов задач Максимизации покрытия емкостью (Maximize Capacitated Coverage). Это емкость, назначенная всем пунктам обслуживания в анализе. Вы можете переопределить значение емкости по умолчанию для пункта обслуживания, указав значение для свойства Емкость (Capacity) у пункта обслуживания.
Закладка Накопление (Accumulation)
На закладке Накопление (Accumulation) можно выбрать атрибуты стоимости из набора сетевых данных для накопления в линейных объектах, которые представляют маршруты с минимальной стоимостью в сети. Эти атрибуты накопления служат исключительно для справки; механизм расчета использует только атрибут стоимости, указанный параметром Импеданс (Impedance) слоя анализа.
По каждому добавленному атрибуту стоимости к линиям, выводимым механизмом расчета, добавляется свойство Total_[Impedance], в котором [Impedance] заменяется именем конкретного атрибута импеданса.
Допустим, вы задаете атрибут импеданса Minutes, так как хотите в качестве основы анализа использовать маршруты с минимальным временем преодоления расстояния. Притом, что вам важнее сокращение времени в пути, вы также хотите знать длину самого быстрого маршрута. Допустим, вы выбрали другой атрибут стоимости, Miles, на закладке Накопление (Accumulation). После выполнения анализа созданные линейные объекты будут содержать поля с именами Total_Minutes и Total_Miles, в которых будет указано время в пути по кратчайшему маршруту и расстояние соответственно.
Вы также можете основать анализ на кратчайшем пути и общем времени в пути, чтобы определить, сколько времени уходит на дорогу от объекта до точки спроса. Если набор сетевых данных содержит сведения о дорожном движении, можно получить сведения для конкретного времени суток и учесть в расчетах переменную скорость движения. Для этого выберите для импеданса в слое анализа атрибут стоимости на основе расстояния, задайте время начала и соберите сведения о времени с помощью атрибута стоимости на основе времени.
Закладка Сетевые положения (Network Locations)
Параметры на закладке Сетевые положения (Network Locations) используются для нахождения сетевых положений и установки значений для их свойств.
Вычисление и интерпретация результатов анализа размещения-распределения
После создания слоя анализа размещения-распределения, заполнения его необходимыми объектами сетевого анализа и установки соответствующих свойств анализа можно выполнить анализ, нажав кнопку Решение (Solve) на панели инструментов Network Analyst.
После анализа, если свойству Тип формы на выходе (Output Shape Type) задано значение Прямые линии (Straight lines), механизм расчета размещения-распределения отображает линии между пунктами обслуживания решения и назначенными им точками спроса, и присваивает свойству FacilityType потенциального пункта обслуживания значение Выбрано (Chosen), если он входит в решение.
В окне Network Analyst рядом с классом Lines отображается количество содержащихся в нем линейных объектов.
В процессе анализа механизм размещения-распределения создает внутреннюю матрицу стоимости достижения цели между объектами и точками спроса, используя в качестве импеданса активный атрибут сетевой стоимости. Затем механизм расчета ссылается на эту матрицу при анализе потенциальных решений задачи.
Более подробно об анализе с использованием матрицы стоимости достижения цели
Задача размещения-распределения - это один из методов комбинаторной оптимизации, поэтому количество потенциальных решений может быстро увеличиваться:
| Потенциальные объекты | Искомые объекты | Количество возможных решений |
|---|---|---|
10 | 5 | 252 |
30 | 15 | 155,177,520 |
50 | 25 | 126,410,606,437,752 |
100 | 50 | 1.009 x 1029 |
500 | 250 | 1.167 x 10149 |
Из-за комбинаторной природы задачи размещения-распределения поиск оптимального решения методом полного перебора себя не оправдывает (особенно при больших объемах данных). Поэтому для ускорения вычислений используется эвристически подход. Дополнительные сведения об эвристическом подходе, реализованном в Network Analyst, можно найти в следующем разделе:
Более подробно об алгоритмах, используемых в Network Analyst
После успешного выбора объектов и размещения точек спроса механизм расчета размещения-распределения выдает результаты анализа в соответствующих полях вывода объектов сетевого анализа.
Интерпретация результатов анализа размещения-распределения
После успешного решения задачи размещения-распределения вы можете просмотреть результаты в свойствах объектов, точек спроса и линий. Также можно выбрать классы анализа для более детального просмотра результатов. В следующем списке перечислены возможные действия после анализа:
- Чтобы выбрать все точки спроса, размещенные для конкретного объекта решения в любом типе задач, кроме задач, связанных с долей рынка, выберите точки спроса, у которых в параметре FacilityID указан идентификатор интересующего вас объекта.
- Чтобы выбрать все точки спроса, назначенные для конкретного объекта решения в задачах, связанных с долей рынка, соедините таблицу атрибутов линий с таблицей точек спроса, используя параметр ObjectID из строк Demand Points и DemandI, как при объединении полей. Затем выберите значение FacilityID, которое необходимо просмотреть в поле LALines.FacilityID.