Kantenübergänge

Mit der Network Analyst-Lizenz verfügbar.

Ein Kantenübergang stellt eine Bewegung von einem Kantenelement zu einem anderen dar. Oft werden Kantenübergänge erstellt, um die mit der Bewegung verbundenen Kosten zu erhöhen oder um die Richtungsänderung ganz zu verhindern. Einem Kantenübergangs-Feature, das ein Linksabbiegen an einer Kreuzung darstellt, können beispielsweise Kosten von 30 Sekunden zugewiesen werden, um die durchschnittliche Zeit anzugeben, die es dauert, bis die Linksabbiegerampel auf Grün schaltet. Ebenso kann ein Beschränkungsattribut einen Feldwert aus einem Kantenübergangs-Feature lesen, um dieses zu verhindern. Dies ist nützlich, wenn die Richtungsänderung als ungültig definiert ist (kein Linksabbiegen).

Informationen zu Kantenübergängen

Kartenübergänge können an allen Knoten erstellt werden, an denen sich Kanten berühren. Für jeden Netzwerk-Knoten sind n² Kantenübergänge möglich, wobei n der Anzahl der in diesem Knoten verbundenen Kanten entspricht. Selbst für einen Knoten mit nur einer Kante kann ein Kantenübergang, nämlich eine Wende, erstellt werden.

Darstellung möglicher Kantenübergänge

Kantenübergänge mit mehreren Kanten

Eine einfache Richtungsänderung zwischen zwei Kanten, die in einem Knoten verbunden sind, wird Zwei-Kanten-Übergang genannt. Die ArcGIS Network Analyst extension unterstützt die Modellierung von Kantenübergängen mit mehreren Kanten. Ein Kantenübergang mit mehreren Kanten ist eine Bewegung von einem Kantenelement des Netzwerks über eine Abfolge von verbundenen Zwischenkantenelementen. Diese temporären Kanten werden auch innere Kanten eines Kantenübergangs genannt. In einem Straßennetz sind die inneren Kanten eines Kantenübergangs typischerweise die Kantenelemente, die das Innere einer Kreuzung von zweispurigen Straßen darstellen.

Beispiel für einen Multipart-Kantenübergang

Das Beispiel oben zeigt ein Linksabbiegen mit mehreren Kanten in einer Kreuzung von zwei zweispurigen Straßen. Kanten c und d stehen für die inneren Kanten des Kantenübergangs, während Kanten f und i die äußeren Kanten darstellen.

Wenden

Eine Wende ist eine Bewegung von einem Kantenelement über einen seiner Endpunkte und wieder zurück. In der Regel wird die Wende als Kantenübergang mit zwei Einträgen in der Kanten-Reihenfolge modelliert, wobei für beide Einträge dasselbe Kantenelement verwendet wird.

Beispiel für eine Wende

Bei zweispurigen Straßen wird eine Wende als Kantenübergang mit mehreren Kanten modelliert, wobei Kanten f und e die äußeren und c, d und a die inneren Kanten sind.

Beispiel für eine Multipart-Wende

Weitere Informationen zu Wendenregeln

Korrekt definierte Kantenübergänge

Ein Kantenübergang kann nur in einem Netzwerk verwendet werden, wenn er korrekt definiert wurde. Um einen Kantenübergang korrekt zu definieren, müssen folgende Regeln befolgt werden:

  • Ein Kantenübergang ist eine Reihenfolge von mindestens zwei Kanten. Eine Wende ist die Bewegung von einer Kante zurück zur selben Kante.
  • Die erste oder letzte Kante (eine beliebige äußere Kante) in dem Kantenübergang kann nicht die innere Kante eines anderen Kantenübergangs sein. In dem Beispiel oben kann kein Kantenübergang bei a, d oder c anfangen (oder enden).
  • Jede Kante in der Reihenfolge ist mit der nächsten Kante in der Reihenfolge verbunden, wodurch eine nicht verzweigte "Kette" von verbundenen Kanten gebildet wird. Innerhalb eines Kantenübergangs kann jede (äußere oder innere) Kante mit nur einer anderen Kante verbunden sein. Im Beispiel oben ist d innerhalb der Wende (f-c-d-a-e) nur mit a verbunden.
  • Innere Kanten können Teile mehrerer Kantenübergänge sein. Im Beispiel oben sind die inneren Kanten c und d sowohl Teile der Wende (f-c-d-a-e) als auch des Linksabbiegens (f-c-d-i). Kanten, die in einem Kantenübergang als innere Kanten fungieren, werden für alle Kantenübergänge als innere Kanten verwendet.
  • Zwei Kantenübergangs-Features können nicht dieselbe Richtungsänderung darstellen. Das bedeutet, dass zwei Kantenübergänge nicht dieselbe erste und letzte äußere Kante haben können.
  • Kantenübergangs-Features sollten nicht auf einem Knoten beginnen oder enden.

Kantenübergangs-Features

In der ArcGIS Network Analyst extension werden Kantenübergänge als Features in einer Turn-Feature-Class modelliert. Eine Turn-Feature-Class ist eine benutzerdefinierte Linien-Feature-Class (des Typs "Esri Turn Feature").

Außerhalb eines Netzwerks hat eine Turn-Feature-Class keine Bedeutung. Um die Informationen in dieser Feature-Class nutzen zu können, muss sie einem Netzwerk-Dataset hinzugefügt werden. Um eine Turn-Feature-Class einem Netzwerk hinzufügen zu können, muss sich diese Feature-Class im selben Feature-Dataset befinden wie die anderen Quell-Features für das Netzwerk-Dataset. In einem Netzwerk-Dataset sind mehrere Turn-Feature-Classes zulässig. Das Kantenübergangs-Quell-Feature ist nicht Teil von Konnektivitätsgruppen und enthält auch keine Höhenfeldinformationen. Die benutzerdefinierten Felder der Turn-Feature-Class können im Feld-Evaluator eines Netzwerkattributs auf ähnliche Weise verwendet werden wie Felder aus anderen Feature-Class-Quellen.

Erstellen einer Turn-Feature-Class

Beim Erstellen einer Turn-Feature-Class können Sie die maximale Anzahl von Kanten festlegen, die in einem Kantenübergang unterstützt werden. Ein Kantenübergang weist mindestens zwei Kanten auf. Network Analyst unterstützt Kantenübergänge mit maximal 50 Kanten. Die maximale Anzahl von Kanten ist standardmäßig 5.

Informationen zum Erstellen einer Turn-Feature-Class

Schema einer Turn-Feature-Class

In der nachfolgenden Tabelle werden die Felder einer Turn-Feature-Class beschrieben, die maximal fünf Kanten unterstützt.

FeldBeschreibung

OBJECTID

Die interne Feature-Nummer des Kantenübergangs.

SHAPE

Die Feature-Geometrie des Kantenübergangs-Features.

Edge1End

Gibt an, ob der Kantenübergang durch das Ende der ersten Kante verläuft (Y bedeutet, dass der Kantenübergang durch das Ende der ersten Kante verläuft, wohingegen N bedeutet, dass der Kantenübergang durch den Anfang der ersten Kante verläuft).

Edge1FCID

Die Feature-Class-ID des Linien-Features, das die erste Kante des Kantenübergangs darstellt.

Edge1FID

Die Feature-ID des Linien-Features, das die erste Kante des Kantenübergangs darstellt.

Edge1Pos

Die Position entlang des Linien-Features, das die erste Kante des Kantenübergangs darstellt. Bei einem Linien-Feature, das mehrere Kanten darstellt (erstellt durch Linien mit Stützpunkt-Konnektivität oder durch Punkte mit Override-Regel), weist die Position darauf hin, welche Kantenelemente des Features die erste Kante des Kantenübergangs bilden.

Edge2FCID

Die Feature-Class-ID des Linien-Features, das die zweite Kante des Kantenübergangs darstellt.

Edge2FID

Die Feature-ID des Linien-Features, das die zweite Kante des Kantenübergangs darstellt.

Edge2Pos

Die Position entlang des Linien-Features, das die zweite Kante des Kantenübergangs darstellt.

Edge3FCID

Die Feature-Class-ID des Linien-Features, das die dritte Kante eines Kantenübergangs mit mindestens drei Kanten darstellt.

Edge3FID

Die Feature-ID des Linien-Features, das die dritte Kante eines Kantenübergangs mit mindestens drei Kanten darstellt.

Edge3Pos

Die Position entlang des Linien-Features, das die dritte Kante eines Kartenübergangs mit mindestens drei Kanten darstellt.

Edge4FCID

Die Feature-Class-ID des Linien-Features, das die vierte Kante eines Kantenübergangs mit mindestens vier Kanten darstellt.

Edge4FID

Die Feature-ID des Linien-Features, das die vierte Kante eines Kantenübergangs mit mindestens vier Kanten darstellt.

Edge4Pos

Die Position entlang des Linien-Features, das die vierte Kante eines Kartenübergangs mit mindestens vier Kanten darstellt.

Edge5FCID

Die Feature-Class-ID des Linien-Features, das die fünfte Kante eines Kantenübergangs mit mindestens fünf Kanten darstellt.

Edge5FID

Die Feature-ID des Linien-Features, das die fünfte Kante eines Kantenübergangs mit mindestens fünf Kanten darstellt.

Edge5Pos

Die Position entlang des Linien-Features, das die fünfte Kante eines Kartenübergangs mit mindestens fünf Kanten darstellt.

Die Felder "OBJECTID", "SHAPE" und "Edge1End" sind in allen Turn-Feature-Classes vorhanden. Die anderen Felder variieren je nach der maximalen Anzahl von unterstützten Kanten. Eine Turn-Feature-Class, die maximal sechs Kanten unterstützt, enthält zusätzlich zu den oben aufgelisteten Feldern noch die Felder "Edge6FCID", "Edge6FID" und "Edge6Pos".

Sie können einer Turn-Feature-Class weitere Felder hinzufügen. Es ist z. B. allgemein üblich, ein Feld für die Zeit hinzuzufügen, die durchschnittlich für Kantenübergänge benötigt wird. Ein Feld-Evaluator für ein zeitbasiertes Kostenattribut im Netzwerk-Dataset kann die Verzögerung aus der Turn-Feature-Class lesen und in die Netzwerkkosten einbeziehen.

Erstellen oder Bearbeiten eines Kantenübergangs-Features

Mit den Bearbeitungswerkzeugen in ArcGIS Pro können Sie ein Kantenübergangs-Feature erstellen oder ein vorhandenes ändern. Wenn ein Kantenübergangs-Feature an einem Feature gefangen wird, das Teil desselben Netzwerk-Datasets ist, werden in die Felder "Edge#FCID", "Edge#FID" und "Edge#Pos" in der Attributtabelle der Turn-Feature-Class automatisch die Werte der gefangenen Elemente eingegeben. Wenn jedoch kein Netzwerk-Dataset vorhanden ist oder die Turn-Feature-Class nicht Teil eines Netzwerkes ist, lässt sich dieses Bearbeitungsverhalten nicht feststellen. Wenn das Kartenübergang-Feature ungültig ist, wird oben im Bereich Features erstellen eine Fehlermeldung angezeigt.

Nachdem Sie die erforderlichen Änderungen an den Kantenübergangs-Features oder Attributen vorgenommen haben, müssen Sie das Netzwerk berechnen, sodass die Änderungen an der Geometrie oder den Attributen in das Netzwerk-Dataset übernommen werden.

Weitere Informationen zum Neuberechnen des Netzwerk-Datasets

Hinweis:

Es wird empfohlen, zuerst das Netzwerk zu berechnen und anschließend den Kantenübergang zu bearbeiten, um alle Änderungen in Straßen-Features aufzunehmen.

Konfigurieren von Netzwerkattributen für Kantenübergangs-Features

Kantenübergänge sind genau wie Kanten-Features mit Evaluatoren definiert. Da Kantenübergänge eine Richtung haben, verfügen sie jedoch nur über Evaluatoren für die Entlang-Richtung, nicht für die Entgegen-Richtung.

Sie können die Attribute Kosten und Beschränkungen für Kantenübergangs-Features mithilfe von Evaluatoren konfigurieren, um zusätzliche Kantenübergangskosten anzuwenden oder bestimmte Kantenübergänge zu beschränken.

Weitere Informationen zu Netzwerkattributen

Kantenübergangstabellen und Kantenübergangs-Features

In ARC/INFO und ArcView GIS (Vorgängerversionen von ArcGIS) wurden zum Modellieren von Richtungsänderungen Kantenübergangstabellen verwendet. Diese Tabellen enthielten zeilenweise Informationen zu Zwei-Kanten-Drehbewegungen sowie je ein Feld für die Zeitimpedanz. Eine negative Impedanz deutete darauf hin, dass der Kantenübergang beschränkt war.

Eine ARC/INFO-Tabelle mit Kantenübergangs-Features

Das Beispiel oben zeigt, wie häufige Richtungsänderungen mit Hilfe von Kantenübergangstabellen dargestellt wurden. In der ArcGIS Network Analyst extension würde jede dieser Situationen durch Kantenübergangs-Features dargestellt werden.

  • Wende: Diese Wende kann durch ein Kantenübergangs-Feature dargestellt werden, dessen erste und letzte Kante identisch sind. Zudem enthält die Turn-Feature-Class ein Feld (Turn Impedance), in dem die Impedanz von 20 Sekunden für den Kantenübergang gespeichert wird.
  • Stoppschild: Die drei Zeilen der Kantenübergangstabelle können durch drei Kantenübergangs-Features dargestellt werden; ein Linksabbiegen mit 20 Sekunden, ein Rechtsabbiegen mit 10 Sekunden und ein gerader Kantenübergang mit 15 Sekunden Kantenübergangsimpedanz.
  • Kein Kantenübergang rechts: Eine Turn-Feature-Class kann ein Feld enthalten, das von einem Feld-Evaluator für ein Beschränkungsattribut im Netzwerk-Dataset gelesen werden kann. Dadurch können verbotene Kantenübergänge modelliert werden, wie der verbotene Kantenübergang rechts.

ArcGIS bietet Werkzeuge zum Importieren vorhandener Kantenübergangstabellen in Turn-Feature-Classes. Dies ist wichtig, wenn Sie über Kantenübergangstabellen aus ARC/INFO oder ArcView GIS verfügen.

Globale Kantenübergänge

Ein impliziter globaler Kantenübergang ist an jedem Übergang zwischen zwei Kanten im Netzwerk vorhanden, an dem kein Kantenübergangs-Feature vorhanden ist. Sie können Kantenübergängen Attributwerte zuweisen, indem Sie für die Standardwerte von Kantenübergangselementen einen Kategorie-Evaluator für Kantenübergänge angeben.

Weitere Informationen zum Kategorie-Evaluator für Kantenübergänge