Поля Направление (Bearing) и Допуск направления (BearingTol)

Доступно с лицензией Network Analyst.

Направление движения транспортного средства помогает точнее определить его местоположение в сети. Приведенный ниже рисунок иллюстрирует этот принцип.

Без информации о направлении сложно определить, на какой улице находится транспортное средство. Оно может находиться либо на улице, проходящей с севера на юг, либо на улице, проходящей с востока на запад.

При добавлении информации о направлении становится ясно, что транспортное средство движется на север по улице, проходящей с севера на юг.

Дополнительный модуль ArcGIS Network Analyst позволяет использовать данный принцип для более точного расположения точек в наборе сетевых данных.

Устройства GPS часто вычисляют направление в дополнение к текущему географическому положению. Многие классы сетевого анализа имеют поля Bearing и BearingTol, поэтому можно использовать информацию о направлении во время загрузки точек движения. Это позволяет более точно разместить объекты сетевого анализа. Кроме того, это помогает предотвратить ошибки водителя, поскольку маршруты и направления, созданные на основе точек движения, с большей вероятностью будут начинаться из правильного местоположения.

Например, часто текущее местоположение и направление движения грузовика передаются по мобильному телефону, оснащенному приемником GPS, на ArcGIS for Server, где эта информация загружается в качестве первой остановки в анализе маршрута. Другие остановки, которые еще не пройдены грузовиком, также загружаются; выполняется поиск маршрута, а затем результаты и направления передаются обратно на телефон водителя. Благодаря использованию информации о направлении во время этой процедуры грузовик, оказавшийся рядом с перекрестком или эстакадой, сможет начать свой маршрут по нужной улице. Это также помогает дополнительному модулю ArcGIS Network Analyst проверять направление, в котором перемещается транспортное средство, для того, чтобы начало результирующего маршрута совпадало с направлением, в котором движется транспортное средство.

Чтобы определить местоположение точек движения с использованием данных о направлении, просто загрузите точки с помощью инструмента геообработки Добавить местоположения (Add Locations). Например, вставьте значения направления по карте и допуска направления входных точек в поля Bearing и BearingTol, соответственно целевому классу сетевого анализа. Поля Bearing и BearingTol описаны ниже.

• Bearing – направление движения транспортного средства или человека. Выражается в градусах и отсчитывается по часовой стрелке от географического севера. Обычно значения лежат в диапазоне от 0 до 360; однако Network Analyst также интерпретирует отрицательные значения, просто вычитая их из 360 градусов.

• BearingTol – сокращение от bearing tolerance (допуск направления). В этом поле задается максимально допустимое расхождение между направлением движения транспортного средства и касательной от точки на улице, где Network Analyst определяет местоположение транспортного средства. Другими словами, допуск направления используется для того, чтобы определить, совпадает ли в целом направление движения транспортного средства с расположением дороги, по которой оно движется. Совпадение с заданным допуском означает, что транспортное средство находится на этом ребре; в противном случае проводится оценка ближайшего соседнего приемлемого ребра.

  Единицами измерения BearingTol являются градусы, значение по умолчанию – 30. Можно задать любой допуск больше 0 и меньше 180.

Алгоритм оценки полей Bearing и BearingTol в Network Analyst

Далее приведен краткий обзор алгоритма оценки полей направления в Network Analyst:

1. Network Analyst привязывает точку к ближайшему ребру.
2. Допуск направления рассчитывается от точки на ближайшем ребре для установки минимального и максимального значений направления. Это выполняется для обоих направлений движения.
3. Направление добавляемой точки сравнивается с минимальным и максимальным допустимыми значениями направления для каждого из двух направлений движения.
   • Если направление попадает в допустимые пределы, точка добавляется в качестве сетевого местоположения. Также определяется направление движения по дороге – оно совпадает с направлением допуска направления.
   • Если направление не попадает в допустимые пределы, местоположение точки не определяется и выполняется оценка допуска направления для ближайшего соседнего приемлемого ребра. (Некоторые ребра могут быть неприемлемыми по другим причинам: например, можно не выполнять поиск на элементах с ограничениями или исключить все шоссе. В этом случае все запрещенные ребра или шоссе будут игнорироваться.) Данная процедура повторяется до тех пор, пока не будет установлено местоположение точки на подходящем ребре или не будет превышен допуск привязки слоя сетевого анализа, и точка останется нераспознанной.

Пример:

Серия приведенных ниже рисунков с соответствующими подписями демонстрирует, как Network Analyst обрабатывает поля Bearing и BearingTol.

1. Транспортное средство с приемником GPS на мобильном телефоне движется на север через перекресток четырех дорог и отправляет данные о своем текущем местоположении и направлении движения на ArcGIS for Server, на котором установлен дополнительный модуль Network.

2. Черными линиями обозначены ребра сети. Треугольником и пунктирной линией выделены местоположение и направление движения транспортного средства по данным приемника GPS. Обратите внимание, что зафиксированное местоположение довольно неточное – возможно, из-за погрешностей приемника GPS и/или оцифровки улиц. Приемник GPS показывает направление около 345º, что также слегка неверно; оно должно быть равно 0º, поскольку транспортное средство движется на север.

3. Выполняются привязка точки к ближайшему ребру и сравнение с допуском направления, которое в данном примере представлено в виде синего градиента. Значение BearingTol равно 30, поэтому допуск составляет 15 градусов по обе стороны ребра и в восточном, и в западном направлениях. Красные стрелки показывают, что направление превышает 15 градусов относительно ребра в обоих направлениях. Поскольку направление выходит за пределы допуска, местоположение точки на этом ребре не определяется.

4. Точка привязывается к ближайшему соседнему ребру и загружается в качестве сетевого местоположения, поскольку направление попадает в пределы допуска. Дополнительный модуль Network устанавливает, что объект движется на север, поскольку направление попадает в пределы допуска, обращенного на север.

Ниже приведено несколько правил, о которых следует помнить при работе с полями Bearing и BearingTol.

• Значения, которые сопоставляются с полями Bearing и BearingTol, должны иметь тип данных short, long или double.
• Если сопоставляемые входные значения полей для точки пустые, то местоположение точки определяется обычным способом, то есть без учета направления и допуска направления.