Mit Routing-Services können Sie verschiedene räumliche Analysen für Verkehrsnetzwerke durchführen, z. B. die beste Route durch eine Stadt ermitteln, das nächste Notfallfahrzeug bzw. die nächste Notfalleinrichtung ermitteln, das Einzugsgebiet um einen Standort identifizieren oder eine Reihe von Aufträgen mit einer Fahrzeugflotte ausführen.
Da sie auf ArcGIS Server ausgeführt werden, stellen Routing-Services in Ihrem Unternehmen Netzwerkanalysewerkzeuge über das Internet bereit, sodass diese von vielen Benutzern gleichzeitig ausgeführt werden können. Damit lassen sich Netzwerkanalysefunktionen in der gesamten Organisation freigeben, ohne dass die Benutzer eine Erweiterung "ArcGIS Network Analyst" für ArcGIS Pro benötigen. Zudem müssen nicht mehr mehrere Kopien des Netzwerk-Datasets verwaltet werden. Jeder Benutzer Ihrer Organisation führt alle Netzwerkanalysen auf der Basis einer einzelnen verlässlichen Quelle durch. Die Einsatzmöglichkeiten der Routing-Services ähneln denen der Werkzeuge, die in ArcGIS Pro für die Analysen von Straßennetzen zur Verfügung stehen.
Routing-Services können ebenfalls in ArcGIS Online gehostet werden und können in ArcGIS Pro genutzt werden. Alle Routing-Services, die in ArcGIS Online gehostet werden, können auch auf Ihrem Server gehostet und veröffentlicht werden.
Routing-Services erfordern ein Netzwerk-Dataset, für das die Analyse durchgeführt wird. Ein Netzwerk-Dataset modelliert Ihr Verkehrsnetzwerk, indem es Verkehrsregeln, z. B. die Regeln für Einbahnstraßen, Wendebeschränkungen, Überführungen und Tunnel, codiert. Der Zugriff auf das Netzwerk-Dataset erfolgt über eine Geodatabase, bei der es sich um eine File-Geodatabase, ein auf der Festplatte gespeichertes mobiles Kartenpaket oder eine Enterprise-Geodatabase handeln kann. Wenn Sie ein Netzwerk-Dataset erstellen möchten, können Sie hierzu die von Ihrer Organisation verwalteten Straßendaten verwenden, oder Sie entscheiden sich für ein Netzwerk-Dataset, das als Teil von ArcGIS StreetMap Premium zur Verfügung gestellt wird.
Routing-Service-Typen
In den folgenden Abschnitten werden verschiedene Typen von Routing-Services beschrieben.
Routen-Service
Mit dem Service "Route" können Sie den optimalen Weg von einem Standort zum anderen ermitteln oder mehrere Standorte besuchen. Die beste Route kann die schnellste Route für einen bestimmten Tageszeitpunkt unter Berücksichtigung der Verkehrslage zu diesem Zeitpunkt oder die kürzeste Route mit minimaler Fahrstrecke sein. Mit dem Service "Route" kann zudem die beste Route ermittelt werden, bei der jeder Stopp im angegebenen zulässigen Zeitfenster angefahren wird. Wenn Sie mehr als zwei Stopps anfahren möchten, kann die beste Route für die von Ihnen angegebene feste Reihenfolge der Standorte ermittelt werden. Dies wird als einfache Route bezeichnet. Alternativ kann der Service "Route" die optimale Reihenfolge für den Besuch der Standorte ermitteln (das Problem des Handlungsreisenden). Dies wird als optimierte Route bezeichnet.
Service für nächstgelegene Einrichtungen
Das Suchen des nächstgelegenen Krankenhauses bei einem Unfall, des Polizeiwagens, der sich einem Tatort am nächsten befindet, oder eines Geschäfts, das einer Kundenadresse am nächsten liegt, sind Beispiele für Probleme, die mit dem Service "Nächstgelegene Einrichtung" gelöst werden können. Beim Suchen der nächstgelegenen Einrichtungen können Sie festlegen, wie viele ermittelt werden sollen, und ob die Fahrtrichtung zu oder weg von diesen Einrichtungen sein soll. Nachdem die nächstgelegenen Einrichtungen gefunden wurden, können Sie die beste Route zu oder von diesen Einrichtungen anzeigen und die Fahrzeit, die Fahrstrecke sowie die Wegbeschreibung zu den einzelnen Einrichtungen einbeziehen. Der Service kann beim Ermitteln der besten Routen die jeweils aktuelle Verkehrslage heranziehen. Außerdem können Sie für die Kosten einen Impedanz-Grenzwert angeben, der bei der Suche nach einer Einrichtung mit dem Service nicht überschritten wird. Sie können zum Beispiel den Service "Nächstgelegene Einrichtung" so einrichten, dass nach Krankenhäusern im Umkreis von 15 Minuten Fahrzeit von einer Unfallstelle gesucht wird. Krankenhäuser, die in mehr als 15 Minuten erreicht werden, werden nicht in das Ergebnis einbezogen. Die Krankenhäuser werden hierbei als "Einrichtungen" und der Unfall als "Ereignis" bezeichnet. Mit dem Service können Sie mehrere Analysen der nächstgelegenen Einrichtung gleichzeitig durchführen. Sie können daher für mehrere Ereignisse die nächstgelegene Einrichtung bzw. die nächstgelegenen Einrichtungen für jedes Ereignis ermitteln.
Einzugsgebietsservice
Mit dem Service "Einzugsgebiet" können Sie das Gebiet finden, das von der Eingabeposition innerhalb einer angegebenen Reisezeit oder Fahrstrecke erreicht werden kann. Bei einem Einzugsgebiet handelt es sich um ein Gebiet, das alle Straßen umfasst, die innerhalb einer festgelegten Entfernung oder Fahrzeit von einer oder mehreren Positionen aus erreicht werden können, die als Einrichtungen bezeichnet werden. Einzugsgebiete dienen im Allgemeinen zur Visualisierung und Messung der Erreichbarkeit von Einrichtungen. So lässt sich beispielsweise mithilfe eines Fahrzeitpolygons von drei Minuten um einen Lebensmittelladen feststellen, welche Anwohner den Laden innerhalb von drei Minuten erreichen können und daher wahrscheinlich dort einkaufen. Der Service kann außerdem mehrere konzentrische Einzugsgebiete um eine oder mehrere Einrichtungen erstellen, die anzeigen, wie sich die Erreichbarkeit mit zunehmender Reisezeit oder Fahrstrecke ändert. Mit dieser Einstellung können Sie z. B. bestimmen, wie viele Krankenhäuser sich im Umkreis von 5, 10 und 15 Minuten Fahrzeit von einer Schule befinden. Wenn Einzugsgebiete basierend auf Reisezeiten erstellt werden, kann der Service Verkehrsdaten verwenden, die Einfluss auf das Gebiet haben können, das zu verschiedenen Tageszeiten erreicht werden kann.
Flotten-Routing-Service
Viele Organisationen arbeiten Aufträge mithilfe einer Fahrzeugflotte ab. Beispielsweise kann ein großes Möbelgeschäft mehrere Lastwagen zum Ausliefern von Möbeln an Kunden einsetzen. Ein auf Fettrecycling spezialisiertes Unternehmen kann Lkw von einer Einrichtung zu Restaurants senden, um dort Altfett abzuholen. Eine Gesundheitsbehörde kann in einem Terminplan tägliche Kontrollbesuche für die einzelnen Gesundheitskontrolleure festlegen. Diesen Beispielen ist das Flotten-Routing-Problem gemeinsam. Jede Organisation muss bestimmen, welche Aufträge (Wohnstätten, Restaurants oder Standorte von Kontrollbesuchen) mit den einzelnen Routen (Lkw oder Kontrolleur) ausgeführt werden sollen und in welcher Reihenfolge die Aufträge erledigt werden sollen. Das wichtigste Ziel ist die optimale Durchführung der Aufträge und die Minimierung der Gesamtbetriebskosten für die Fahrzeugflotte. Mit dem Flotten-Routing-Service können Lösungen für entsprechend komplexe Tasks der Fahrzeugflottenverwaltung ermittelt werden. Der Service kann außerdem spezifischere Probleme lösen, weil zahlreiche Optionen verfügbar sind, z. B. Vergleichen von Fahrzeugkapazitäten mit Auftragsmengen, Erreichung eines hohen Maßes an Kundenzufriedenheit durch die Berücksichtigung sämtlicher Zeitfenster von Aufträgen, Zuteilen von Pausenzeiten für Fahrer sowie paarweises Zusammenstellen von Aufträgen für dieselbe Route.
Betrachten Sie folgendes Beispiel: Waren müssen von einem zentralen Lager an Lebensmittelgeschäfte geliefert werden. Am Lager ist eine Flotte von drei Lkw verfügbar. Das Lager ist nur innerhalb eines bestimmten Zeitfensters (von 8 bis 17 Uhr) geöffnet, und innerhalb dieser Zeit müssen alle LKW zum Lager zurückkehren. Die Kapazität jedes Lkw beträgt 7.500 kg, wodurch die Menge der vom Lkw zu transportierenden Waren begrenzt ist. Jedes Geschäft hat einen Bedarf an einer bestimmten Menge an Waren (in Kilogramm), die geliefert werden müssen, und für jedes Geschäft gelten Zeitfenster, die den Zeitraum für Lieferungen begrenzen. Außerdem darf der Fahrer nur acht Stunden pro Tag arbeiten, er benötigt eine Mittagspause, und wird für die Zeit zum Fahren und Beliefern der Geschäfte bezahlt. Mit diesem Service kann ein Routenplan für jede Route ermittelt werden, bei der die Lieferungen so durchgeführt werden können, dass alle Anforderungen an Fahrzeug und Auftrag erfüllt werden und die vom Fahrer für eine Route aufgebrachte Zeit minimiert wird.
Location-Allocation-Service
Location-Allocation unterstützt Sie bei der Auswahl von Einrichtungen aus einer Gruppe von Einrichtungen auf der Grundlage möglicher Interaktionen mit Bedarfspunkten. Sie können damit u. a. folgende Fragen beantworten:
- Sind mehrere Feuerwachen vorhanden, welcher Standort für eine neue Feuerwache würde die besten Reaktionszeiten für die Gemeinde bringen?
- Welche Geschäfte sollte ein Einzelhandelsunternehmen, das zu Kürzungen gezwungen ist, schließen, damit bei der Nachfrage auch weiterhin möglichst hohe Gesamtwerte erreicht werden?
- Wo sollte eine Fabrik errichtet werden, damit sie so dicht wie möglich an Vertriebszentren gelegen ist?
Die Zielsetzung kann sein, die Gesamtentfernung zwischen Bedarfspunkten und Einrichtungen zu minimieren, die Anzahl der innerhalb einer bestimmten Entfernung von den Einrichtungen abgedeckten Bedarfspunkte zu maximieren, eine mit zunehmender Entfernung von einer Einrichtung abnehmende Bedarfsmenge zu maximieren oder die in einer Umgebung mit befreundeten oder Mitbewerbereinrichtungen erzielte Bedarfsmenge zu maximieren.
Reisekostenmatrix-Service
Verwenden Sie den Service "Reisekostenmatrix", um eine Start-Ziel-Kostenmatrix von mehreren Startpunkten zu mehreren Zielen zu erstellen. Eine Reisekostenmatrix ist eine Tabelle mit den Kosten, z. B. Fahrzeit oder Fahrstrecke, von jedem Startpunkt zu jedem Ziel. Des Weiteren werden in dieser Tabelle die Zielpunkte, die mit den einzelnen Startpunkten verbunden sind, anhand der minimalen Kosten, die für die Fahrt vom Start- zum Zielpunkt erforderlich sind, in aufsteigender Reihenfolge sortiert. Beim Konfigurieren einer Reisekostenmatrix können Sie die maximale Anzahl der zu suchenden Ziele für jeden Startpunkt und die maximale Fahrzeit oder -strecke beim Suchen nach Zielen festlegen.
Die Ergebnisse des Service "Reisekostenmatrix" werden häufig als Eingabe für andere räumliche Analysen verwendet, wenn die Kosten für die Reise durch das Straßennetz besser geeignet sind als die geradlinigen Kosten. Die Bewegung von Personen in einer Stadt lässt sich mithilfe der auf Straßennetzen basierenden Kosten beispielsweise besser modellieren, da Personen sich zumeist auf Straßen und Fußgängerwegen fortbewegen.
Tipp:
Die Services "Nächstgelegene Einrichtung" und "Reisekostenmatrix" führen ähnliche Analysen aus. Sie unterscheiden sich hauptsächlich in der Ausgabe und der Berechnungsgeschwindigkeit. Der Service "Reisekostenmatrix" generiert Ergebnisse schneller, aber er kann keine Linien zurückgeben, die den betreffenden Straßen oder Wegbeschreibungen folgen. Er dient zum schnellen Lösen von mxn-Problemen und enthält daher nicht die internen Informationen, die zum Generieren von echten Routen-Shapes und Wegbeschreibungen erforderlich sind. Alternativ kann der Service "Nächstgelegene Einrichtung" Routen zurückgeben, die den betreffenden Straßen und Beschreibungen folgen, aber er ist langsamer auszuführen als der Service "Reisekostenmatrix". Wenn Sie Wegbeschreibungen oder echte Shapes von Routen benötigen, verwenden Sie den Service "Nächstgelegene Einrichtung". Verwenden Sie andernfalls den Service "Reisekostenmatrix", um die Rechenzeit zu verringern.
Positionsservice
Bei der Analyse mit Routing-Services liegen die Eingaben für die Analyse nur selten genau auf den Kanten oder Knoten des vom Service verwendeten Netzwerk-Datasets. Sie können beispielsweise für die Routing-Services ein Netzwerk-Dataset verwenden, das aus Straßenmittelachsen erstellt wurde, und die zu analysierenden Eingabepunkte sind die Schwerpunkte von Flurstücken in der Stadt. Diese Flurstücksschwerpunkte liegen nicht auf den Straßenmittelachsen, sondern in einiger Entfernung von den Straßen. Für eine erfolgreiche Netzwerkanalyse mit den Routing-Services müssen diese die Position der jeweiligen Analyse-Eingabe im Netzwerk-Dataset bestimmen. Dieser Netzwerkstandort wird dann in der Analyse verwendet, nicht die ursprüngliche Position der Eingabe. In der Regel werden der Längengrad und Breitengrad der Eingaben übergeben, und die Routing-Services berechnen während des solve-Vorgangs die Position im Netzwerk. Mit dem locate-Service können Sie vor dem Aufruf des solve-Vorgangs die Positionen im Netzwerk berechnen.
Last-Mile-Delivery-Service
Der Last-Mile-Delivery-Service ist ein speziell für das Vehicle Routing Problem (VRP) entwickelter Algorithmus, der für eine Flotte von Lieferfahrzeugen konzipiert ist, mit denen Pakete an Endkunden ausgeliefert werden. Er kann zum Beispiel zum Modellieren der Auslieferungen aus einem Vertriebszentrum oder Lager an den Endkundenstandort und zum Beliefern recht dicht beieinander liegender Kundenstandorte in den meisten Straßen verwendet werden, ist aber nicht dafür vorgesehen, jedes Haus in jeder Straße anzufahren.
Die Transportunternehmen müssen bestimmen, welche Aufträge (Paketanlieferungsort) auf einer Route abgearbeitet werden sollen (Lieferfahrzeug und Fahrer) und in welcher Reihenfolge die Orte angefahren werden sollen. Das Hauptziel ist die optimale Durchführung der Aufträge durch Ermitteln geographisch gruppierter (geclusterter) Routen, auf denen die Fahrer möglichst schnell alle Anlieferungsorte erreichen können, und die Minimierung der Gesamtbetriebskosten für die Fahrzeugflotte.
Der Network Analyst-Routen-Service sucht die beste Route für ein einzelnes Fahrzeug, das viele Stopps anfahren muss. Der Last-Mile-Delivery-Service und der Vehicle Routing Problem-Service hingegen suchen die besten Routen für eine Fahrzeugflotte, um viele Aufträge abzuarbeiten. Der Vehicle Routing Problem-Service kann dank seiner Flexibilität viele verschiedene Bedingungen modellieren, dieselbe Flexibilität schränkt den Algorithmus aber auch ein. Der Last-Mile-Delivery-Service unterstützt einen Teil dieser Bedingungen, aber für die unterstützten Bedingungen stellt er einen Algorithmus besserer Qualität und mit höherer Performance dar.
Hinweis:
Der Last-Mile-Delivery-Service ist in ArcGIS Enterprise 11.3 verfügbar.Route Utilities
Der Routing-Utilities-Service enthält die Werkzeuge GetTravelModes und GetToolInfo, die zusätzliche Informationen zum Arbeiten mit Routing-Services bieten.
Das Werkzeug GetTravelModes gibt eine Liste der für Ihre Organisation konfigurierten Reisemodi zurück, die mit Routing-Services verwendet werden können. Ein Reisemodus stellt ein Transportmittel dar, z. B. "Auto" oder "zu Fuß". Reisemodi sind im Grunde Vorlagen, die eine ganze Reihe von Reiseeinstellungen beinhalten. Dieses Werkzeug ist für die Verwendung durch verschiedene Anwendungen vorgesehen, um den Namen und optional die Beschreibung der verfügbaren Reisemodi in ihrer Benutzeroberfläche anzuzeigen. Ein Organisationsadministrator kann Reisemodi konfigurieren, um die Eigenschaften der Standardreisemodi zu ändern, neue Reisemodi, die die Workflows Ihrer Organisation besser widerspiegeln, hinzuzufügen oder Reisemodi, die nicht für die Workflows Ihrer Organisation geeignet sind, zu entfernen.
Das Werkzeug GetToolInfo bietet Informationen wie die Beschreibung des Netzwerk-Datasets, das für die Analyse verwendet wird, und Verarbeitungsbeschränkungen für ein Werkzeug, das im Geoverarbeitungsservice verfügbar ist.
Verkehr
Mit dem Verkehrskartenservice können Sie Fahrgeschwindigkeiten und Ereignisse wie Unfälle, Baustellen oder Straßensperrungen in Echtzeit visualisieren. Bei der Visualisierung von Verkehrsdaten werden Informationen dazu angezeigt, wie sich Geschwindigkeiten auf bestimmten Straßenabschnitten im Laufe der Zeit ändern. Die Verkehrsereignisse im Kartenservice stellen die Position der Ereignisse sowie einige Attribute, darunter die Gewichtung, die erwartete Start- und Endzeit sowie die Beschreibung des Ereignisses bereit. Die Geschwindigkeits- und Ereignisdaten werden alle fünf Minuten aktualisiert.
Der Verkehrskartenservice fungiert als Hintergrund-Layer, um die Ergebnisse aus Routing-Services anzuzeigen. Die vom Verkehrskartenservice verwendeten Verkehrsdaten werden auch bei der Durchführung von Analysen von den Routing-Services verwendet. Wenn Sie hervorheben möchten, warum eine bestimmte Route vom Routen-Service zurückgegeben wurde, können Sie die Verkehrskarte mit der Route anzeigen, um Gebiete mit Staustellen darzustellen, die die Auswahl der von der Route verwendeten Straßen beeinflusst haben.
Die von dem Service verwendeten Verkehrsdaten werden alle 5 Minuten aktualisiert. Jede Verkehrsdatenaktualisierung umfasst Geschwindigkeitsvorhersagen für die nächsten 4 Stunden. Dies ermöglicht Ihnen die Visualisierung von Verkehrsdaten für die zukünftige Planung. Der Service archiviert die Verkehrsinformationen für bis zu 4 Stunden. Dies ermöglicht Ihnen die Visualisierung von Verkehrsgeschwindigkeiten in einem Zeitfenster von 8 Stunden. Die Verkehrsereignisse werden nicht archiviert und mit jeder Aktualisierung auf den neuesten Stand gebracht.
Hinweis:
Sie können ArcGIS StreetMap Premium-Daten mit Live-Verkehr vom ArcGIS Online World Traffic Service konfigurieren, und Live-Verkehr wird verfügbar sein, wenn eine Netzwerkanalyse in ArcGIS Pro berechnet wird. Sie können auch Live-Verkehr mit einem Routing-Service konfigurieren, der mithilfe von ArcGIS StreetMap Premium-Daten veröffentlicht wird, und die Routing-Services, die in ArcGIS Server gehostet werden, können den Live-Verkehr nutzen.