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Was ist die Erweiterung "ArcGIS Network Analyst"?

Mit der Network Analyst-Lizenz verfügbar.

Mit der Erweiterung "ArcGIS Network Analyst" lassen sich beispielsweise folgende Fragen beantworten:

  • Was ist die schnellste Möglichkeit, von Punkt A zu Punkt B zu gelangen?
    Wegbeschreibung zwischen Stopps.
  • Welche Häuser sind innerhalb von fünf Minuten von unseren Feuerwachen aus zu erreichen?
  • Welche Markteinzugsbereiche deckt unser Geschäft ab?
    Karte mit Einzugsgebieten
    Die grünen Punkte stehen für Lager in verschiedenen Städten, und die Polygone geben ihre Markteinzugsbereiche an, die in drei Ringe unterteilt sind. Die umgebenden grünen Polygone können von Lastwagen innerhalb von zwei Stunden erreicht werden, die orangefarbenen Polygone innerhalb von vier Stunden und die roten Polygone innerhalb von sechs Stunden.
  • Welches Café liegt meinem aktuellen Standort am nächsten?
  • Welche Streifenwagen können am schnellsten auf diese Ereignisse reagieren?
    Karte für eine Analyse der nächstgelegenen Einrichtung
    Die nächstgelegenen Streifenwagen werden für Ereignisse zur Verfügung gestellt. Die Anzahl der Fahrzeuge, die an den einzelnen Orten benötigt werden, hängt vom Schweregrad des Ereignisses ab. Es können Wegbeschreibungen und erwartete Reaktionszeiten für die einzelnen Fahrzeuge generiert werden.
  • Wie können für eine Flotte von Auslieferungsfahrzeugen Routen erstellt werden, um die Gesamttransportkosten zu reduzieren und den Kundendienst zu verbessern?
    Karte mit einer Vehicle Routing Problem-Analyse
    Drei Lastwagen zur Auslieferung von Lebensmitteln werden an einem Vertriebszentrum Lebensmittelgeschäften und Wegbeschreibungen zu den Geschäften zugewiesen, bei denen die Transportkosten möglichst gering sind. Die Analyse berücksichtigt Einschränkungen in Bezug auf Fahrzeugkapazitäten, Mittagspausen und maximale Fahrzeiten.
  • Wo sollten wir eine neue Niederlassung unseres Unternehmens eröffnen, um den Marktanteil zu erhöhen?
  • Welche Geschäfte sollte unser Unternehmen, das zu Kürzungen gezwungen ist, schließen, damit bei der Nachfrage auch weiterhin möglichst hohe Gesamtwerte erreicht werden?
  • Was sind Live- oder historische Verkehrsbedingungen und wie wirken sie sich auf die Ergebnisse meiner Netzwerkanalyse aus?
    Ein Live-Verkehrs-Service aus ArcGIS Online

Vorteile der Erweiterung "ArcGIS Network Analyst"

Unternehmen, der öffentliche Dienst und andere Organisationen profitieren von der Erweiterung "ArcGIS Network Analyst", weil der Betrieb effizienter abgewickelt und bessere strategische Entscheidungen getroffen werden können. Diese Organisationen entwickeln ein besseres Verständnis der dynamischen Märkte, sowohl der aktuellen Märkte als auch zukünftiger Märkte, nachdem sie ermittelt haben, wer Zugang zu ihren Waren oder Dienstleistungen hat. Transportkosten können gesenkt werden, indem Stopps optimal geplant und die kürzesten Wege zwischen den Stopps ermittelt werden, wobei verschiedene Einschränkungen wie Zeitfenster, Fahrzeugkapazitäten und maximale Fahrzeiten berücksichtigt werden. Der Kundendienst kann durch kürzere Reaktionszeiten oder günstigere Standorte verbessert werden. Die Erweiterung "ArcGIS Network Analyst" erleichtert die Ermittlung und Lösung von Problemen dieser Art.

Forscher und Analysten profitieren gleichermaßen von der Fähigkeit der Erweiterung zum Bestimmen der kostengünstigsten Netzwerkrouten zwischen mehreren Start- und Zielorten. Die Start-Ziel-Kostenmatrizen, die von der Erweiterung "ArcGIS Network Analyst" erstellt werden, dienen häufig als Eingabe für umfangreichere Analysen. Bei Vorhersagen des Reiseverhaltens werden z. B. in vielen Fällen die Entfernungen verwendet, die Personen zum Erreichen bestimmter Reiseziele zurücklegen müssen. Diese Netzwerkentfernungen werden in mathematischen Ausdrücken angewendet, um Vorhersagen für Reisen treffen zu können.

Lösung mit einer Start-Ziel-Kostenmatrix
Bei der Start-Ziel-Kostenmatrix-Analyse werden die kostengünstigsten Routen im Netzwerk von Startpunkten zu Zielen berechnet. Als Ausgabe ergeben sich Linien-Features, die Startpunkte mit Zielen verknüpfen. Jedes Linien-Feature speichert die gesamten Netzwerkkosten der Reise als Attributwert. Analysten verwenden die Attributtabelle häufig als Eingabe für Anwendungen zum linearen Programmieren.

Außerdem können bei einigen Analysen der räumlichen Statistik genauere Ergebnisse erzielt werden, wenn anstelle von geradlinigen Entfernungen Netzwerkentfernungen verwendet werden. Betrachten wir z. B. die Verkehrsereignisanalyse. Das Ziel besteht dabei darin, Ansammlungen (Cluster) von Verkehrsunfällen zu ermitteln, die Ursachen festzustellen und Maßnahmen zu ergreifen, um die Anzahl der Unfälle zu reduzieren. Da Fahrzeuge auf Straßen fahren, ist das Ermitteln von Verkehrsunfällen mithilfe von Netzwerkentfernungen viel effektiver als die Verwendung von geradlinigen Entfernungen.

Um Netzwerkanalysen durchführen zu können und von der Kenntnis der Antworten auf Fragen wie in den oben aufgeführten Beispielen zu profitieren, benötigen Sie ein Netzwerk-Dataset, das ein Verkehrsnetzwerk modelliert. Sie können ein eigenes Netzwerk-Dataset erstellen, eines erwerben oder Netzwerkanalyse-Services wie die in ArcGIS Online verwenden, da sie eigene Netzwerk-Datasets enthalten.

Was ist ein Netzwerk?

Ein Netzwerk ist ein System verbundener Elemente, z. B. Kanten (Linien) und Verbindungsknoten (Punkte), die mögliche Routen von einem Ort zu einem anderen darstellen.

Personen, Ressourcen und Waren werden normalerweise in Netzwerken transportiert: Autos und Lastwagen fahren auf Straßen, Verkehrsflugzeuge fliegen auf festgelegten Flugrouten und Öl fließt durch Pipelines. Indem potenzielle Routen innerhalb eines Netzwerkes modelliert werden, können Analysen in Bezug auf die Bewegung von Öl, Lastwagen oder anderen Elementen (Agenten) im Netzwerk erstellt werden. Die häufigste Netzwerkanalyse ist die Ermittlung der kürzesten Route zwischen zwei Punkten.

ArcGIS gruppiert Netzwerke in zwei Kategorien: Versorgungsnetz und Netzwerk-Datasets.

Versorgungsnetze (Versorgungs- und Flussnetze)

In Fluss- und Versorgungsnetzen – wie Strom-, Gas-, Abwasser- und Wasserleitungen – ist die Bewegung entlang von Kanten nur in jeweils einer Richtung möglich. Der Agent im Netzwerk – z. B. das Öl in einer Pipeline – kann die Fließrichtung nicht wählen. Die eingeschlagene Route wird von externen Kräften bestimmt: Erdanziehungskraft, Elektromagnetismus, Wasserdruck usw. Ein Ingenieur kann den Fluss des Agenten bestimmen, indem er steuert, wie externe Kräfte auf den Agenten wirken.

Hinweis:

In ArcGIS werden Versorgungs- und Flussnetze am besten als Versorgungsnetze modelliert, die nicht Teil der Erweiterung "ArcGIS Network Analyst" sind.

Hinweis:

Die Funktion für Versorgungsnetze wurde ArcGIS Pro nicht hinzugefügt. Dies erfolgt in einer zukünftigen Version.

Diagramm einer Pipeline, bei der es sich um ein Versorgungsnetz handelt
Fluss- und Versorgungsnetze, wie eine Pipeline, werden in ArcGIS am besten anhand von Versorgungsnetzen modelliert, die nicht Teil der Erweiterung "ArcGIS Network Analyst" sind.

Netzwerk-Datasets (Verkehrsnetze)

In Verkehrsnetzen – wie Straßen-, Fußweg- und Eisenbahnnetzen –ist die Bewegung entlang von Kanten in beiden Richtungen möglich. Der Agent des Netzwerks – z. B. ein Lastwagenfahrer, der auf Straßen fährt – kann die Fahrtrichtung und das Ziel normalerweise selbst bestimmen.

Hinweis:

In ArcGIS werden Verkehrsnetze am besten mithilfe von Netzwerk-Datasets modelliert.

Lizenz:

Die Erweiterung "ArcGIS Network Analyst" ist erforderlich, um Netzwerk-Datasets zu erstellen und zu bearbeiten.

Diagramm eines Straßennetzes, bei dem es sich um ein Verkehrsnetz handelt
Verkehrsnetze, z. B. Straßen, können in ArcGIS am besten mithilfe von Netzwerk-Datasets modelliert werden.

3D-Netzwerk-Datasets

Mithilfe von dreidimensionalen Netzwerk-Datasets können Sie die inneren Routen von Gebäuden, Bergwerken, Höhlen usw. modellieren.

Dreidimensionale Netzwerk- und Routenanalyse
Eine schnellste Route verbindet einen Stopp im ersten Stock eines Gebäudes mit einem Stopp im dritten Stock. Mithilfe von Einschränkungen können Sie Analysen ausführen, so dass bei barrierefreien Routen Treppen oder für Flucht- und Rettungspläne Aufzüge vermieden werden.

Falls Sie über Straßen-Features mit genauen Werten für die Z-Koordinate verfügen, können Sie diese mit Features verwenden, die Z-Werte berücksichtigen und Routen innerhalb von Gebäuden modellieren, um Campus-Netzwerke oder sogar Netzwerke von Städten in 3D zu erstellen. Auf diese Weise können Sie z. B. folgende Fragen beantworten:

  • Welche barrierefreie Route zwischen Räumen in verschiedenen Gebäuden ist die beste?
  • Welche Etagen eines Hochhauses können nicht innerhalb von acht Minuten von der Feuerwehr erreicht werden?