创建车辆配送分析图层 (Network Analyst)—ArcGIS Pro

摘要

创建车辆配送 (VRP) 网络分析图层并设置其分析属性。 VRP 分析图层可用于在使用一支车队时对一组路径进行优化。该图层可通过本地网络数据集进行创建，也可通过在线托管服务或门户托管服务进行创建。

使用情况

通过此工具创建分析图层后，您可以使用添加位置工具向图层中添加网络分析对象；使用求解工具来求解分析；以及使用保存至图层文件工具将结果保存到磁盘中。
在地理处理模型中使用此工具时，如果模型作为工具来运行，则必须将输出网络分析图层创建为模型参数；否则，输出图层将无法添加到地图内容中。

参数

标注	说明	数据类型
网络数据源	将对其执行网络分析的网络数据集或服务。将门户 URL 用于服务。	Network Dataset Layer; String
图层名称 (可选)	要创建的 VRP 网络分析图层的名称。	String
出行模式 (可选)	分析中使用的出行模式名称。出行模式为一组网络设置（例如行驶限制和 U 形转弯），用于确定行人、车辆、卡车或其他交通媒介在网络中的移动方式。出行模式在网络数据源中进行定义。 arcpy.na.TravelMode 对象和包含出行模式有效 JSON 表示的字符串也可用作参数的输入。 VRP 将仅使用基于时间的阻抗进行求解，因此仅基于时间的阻抗出行模式可供选择。	String
时间字段单位 (可选)	指定分析图层的子图层和表（网络分析类）的时态字段所用的时间单位。该值不必与时间成本属性的单位相匹配。了解有关成本属性的详细信息分—时间单位将为分钟。这是默认设置。秒—时间单位将为秒。小时—时间单位将为小时。天—时间单位将为天。	String
距离字段单位 (可选)	指定分析图层的子图层和表（网络分析类）的距离字段所用的距离单位。该值不必与可选距离成本属性的单位相匹配。了解有关成本属性的详细信息英里—距离单位将为英里。这是默认设置。千米—距离单位将为公里。英尺—距离单位将为英尺。码—距离单位将为码。米—距离单位将为米。英寸—距离单位将为英寸。厘米—距离单位将为厘米。毫米—距离单位将为毫米。分米—距离单位将为分米。海里—距离单位将为海里。	String
默认日期 (可选)	未用时间指定日期的时间字段值的隐式日期。如果某个停靠点对象的时间字段（如 TimeWindowStart）只有时间值，则假定该日期为默认日期。默认日期不影响已具有日期的时间字段值。将您的分析配置为使用以下特殊日期之一来模拟一周中的某天或当前日期，而不是特定的静态日期：今天 - 12/30/1899 星期日 - 12/31/1899 星期一 - 1/1/1900 星期二 - 1/2/1900 星期三 - 1/3/1900 星期四 - 1/4/1900 星期五 - 1/5/1900 星期六 - 1/6/1900 了解如何在网络分析中使用和解释日期和时间的详细细腻	Date
时间字段的时区 (可选)	指定工具支持的输入日期时间字段所用的时区。如果不知道停靠点或站点所在的时区，或者停靠点或站点处在多个时区内并且您想要所有的日期时间值同时启动，那么在 UTC 中指定日期时间值非常有用。 UTC 选项仅在您的网络数据集定义了时区属性时才可用。否则，所有日期时间值将被视为与该位置相对应的时区。各位置的本地时间—与停靠点或站点相关的日期时间值位于停靠点和站点所在的时区内。对于路径，日期时间值基于路径的起始站点所在的时区。如果路径没有起始站点，则路径上的所有停靠点和站点必须位于一个时区中。对于中断点，日期时间值基于路径的时区。这是默认设置。 UTC—与停靠点或站点相关的日期时间值位于协调世界时间 (UTC) 中，且不基于停靠点或站点所在的时区。	String
输出路径形状 (可选)	为分析所输出的路径要素指定要使用的形状类型。无论选择何种输出 shape 类型，最佳路径始终由网络阻抗（而非欧氏距离）决定。这表示只是路径形状不同，而对网络进行的基础遍历则相同。沿网络—输出路径将具有基础网络源的精确形状。输出包括线性参考的路径测量值。测量值从第一个停靠点增加并将记录到达指定位置的累积阻抗。无线—将不会为输出路径生成任何形状。直线—输出路径形状为两个停靠点之间的一条直线。如果所选网络数据源为服务，则此选项不可用。	String
时间窗冲突重要性 (可选)	用于指定支持时间窗且不引起冲突的重要性。如果路径在时间窗关闭后才到达停靠点、站点或休息点，将会产生时间窗冲突。该冲突是时间窗关闭与路径到达时间之间的时间间隔。高—求解程序需要寻求最小化时间窗冲突的解决方案（以增加总体行驶时间为代价）。如果对您而言按时到达停靠点要比最小化总体解决方案成本更加重要，请选择此设置。您可能会在以下情况下选择此设置：您要在自己的停靠点会见客户，且不想因为迟到给客户带来不便（另一种方法是使用根本不会出现冲突的硬性时间窗）。假设还要考虑车辆配送 (VRP) 的其他约束，可能无法在它们的时间窗内访问所有停靠点。在这种情况下，即使选择高设置也可能会产生冲突。中—求解程序在满足时间窗和减少总体解决方案成本之间寻求一种平衡。这是默认设置。低—求解程序需要寻求最小化总体行驶时间的解决方案（不考虑时间窗）。如果减少您的总体解决方案成本要比满足时间窗更重要，请选择此设置。如果积压的服务请求逐渐增多，则可以使用此设置。如果为了在当日内为更多的停靠点提供服务并减少积压的订单，则可选择此设置，即使车队迟到会为客户带来不便。	String
额外行驶时间重要性 (可选)	指定减少额外行驶时间的重要性。额外行驶时间是指超出停靠点对间直线行驶所需时间的数量。额外时间是由于在需求点对的访问期间进行休息或者行驶至其他停靠点或站点而导致的。仅当您使用停靠点对时，此参数才相关。了解有关停靠点对的详细信息高—求解程序需要寻求需求点对之间超出行驶时间较短的解决方案（以增加总体行驶成本为代价）。如果您正在停靠点对间运载乘客并且想缩短他们的乘车时间，请使用此设置。这是出租车服务的特征。中—求解程序在减少超出行驶时间和减少总体解决方案成本之间寻求一种平衡。这是默认设置。低—求解程序需要寻求最小化总体解决方案成本的结果（不考虑额外行驶时间）。此设置通常应用于快递服务。由于快递运输的是包裹而不是人员，因此行驶时间并不十分重要。使用此设置时，快递可以按照最适合的顺序为停靠点对提供服务，并且总体解决方案成本最低。	String
根据求解生成方向 (可选)	指定是否将生成方向。选中 - 求解时会生成转向指示。这是默认设置。未选中 - 求解时不会生成转向指示。	Boolean
空间聚类 (可选)	指定是否使用空间聚类。选中 - 分配给各个路径的停靠点将在空间上聚类。对停靠点进行聚类往往在较小区域保持路径，并减小路径线彼此相交的频率；然而，聚类可能会增加总行程时间。这是默认设置。未选中 - 求解器不会对空间聚类停靠点进行优先排序，并且路线可能会相交。如果指定了路径区，使用此选项。	Boolean
忽略求解时无效的位置 (可选)	指定是否忽略无效的输入位置。选中 - 表示将忽略无效的输入位置，仅使用有效位置即可成功进行分析。取消选中 - 表示不会忽略无效位置，从而导致分析失败。这是默认设置。	Boolean

派生输出

标注	说明	数据类型
网络分析图层	新建网络分析图层。	Network Analyst Layer

arcpy.na.MakeVehicleRoutingProblemAnalysisLayer(network_data_source, {layer_name}, {travel_mode}, {time_units}, {distance_units}, {default_date}, {time_zone_for_time_fields}, {line_shape}, {time_window_factor}, {excess_transit_factor}, {generate_directions_on_solve}, {spatial_clustering}, {ignore_invalid_locations})

名称	说明	数据类型
network_data_source	将对其执行网络分析的网络数据集或服务。将门户 URL 用于服务。	Network Dataset Layer; String
layer_name (可选)	要创建的 VRP 网络分析图层的名称。	String
travel_mode (可选)	分析中使用的出行模式名称。出行模式为一组网络设置（例如行驶限制和 U 形转弯），用于确定行人、车辆、卡车或其他交通媒介在网络中的移动方式。出行模式在网络数据源中进行定义。 arcpy.na.TravelMode 对象和包含出行模式有效 JSON 表示的字符串也可用作参数的输入。	String
time_units (可选)	指定分析图层的子图层和表（网络分析类）的时态字段所用的时间单位。该值不必与时间成本属性的单位相匹配。了解有关成本属性的详细信息 Minutes—时间单位将为分钟。这是默认设置。 Seconds—时间单位将为秒。 Hours—时间单位将为小时。 Days—时间单位将为天。	String
distance_units (可选)	指定分析图层的子图层和表（网络分析类）的距离字段所用的距离单位。该值不必与可选距离成本属性的单位相匹配。了解有关成本属性的详细信息 Miles—距离单位将为英里。这是默认设置。 Kilometers—距离单位将为公里。 Feet—距离单位将为英尺。 Yards—距离单位将为码。 Meters—距离单位将为米。 Inches—距离单位将为英寸。 Centimeters—距离单位将为厘米。 Millimeters—距离单位将为毫米。 Decimeters—距离单位将为分米。 NauticalMiles—距离单位将为海里。	String
default_date (可选)	未用时间指定日期的时间字段值的隐式日期。如果某个停靠点对象的时间字段（如 TimeWindowStart）只有时间值，则假定该日期为默认日期。默认日期不影响已具有日期的时间字段值。将您的分析配置为使用以下特殊日期之一来模拟一周中的某天或当前日期，而不是特定的静态日期：今天 - 12/30/1899 星期日 - 12/31/1899 星期一 - 1/1/1900 星期二 - 1/2/1900 星期三 - 1/3/1900 星期四 - 1/4/1900 星期五 - 1/5/1900 星期六 - 1/6/1900 了解如何在网络分析中使用和解释日期和时间的详细细腻	Date
time_zone_for_time_fields (可选)	指定工具支持的输入日期时间字段所用的时区。 LOCAL_TIME_AT_LOCATIONS—与停靠点或站点相关的日期时间值位于停靠点和站点所在的时区内。对于路径，日期时间值基于路径的起始站点所在的时区。如果路径没有起始站点，则路径上的所有停靠点和站点必须位于一个时区中。对于中断点，日期时间值基于路径的时区。这是默认设置。 UTC—与停靠点或站点相关的日期时间值位于协调世界时间 (UTC) 中，且不基于停靠点或站点所在的时区。如果不知道停靠点或站点所在的时区，或者停靠点或站点处在多个时区内并且您想要所有的日期时间值同时启动，那么在 UTC 中指定日期时间值非常有用。 UTC 选项仅在您的网络数据集定义了时区属性时才可用。否则，所有日期时间值将被视为与该位置相对应的时区。	String
line_shape (可选)	为分析所输出的路径要素指定要使用的形状类型。 ALONG_NETWORK—输出路径将具有基础网络源的精确形状。输出包括线性参考的路径测量值。测量值从第一个停靠点增加并将记录到达指定位置的累积阻抗。 NO_LINES—将不会为输出路径生成任何形状。 STRAIGHT_LINES—输出路径形状为两个停靠点之间的一条直线。如果所选网络数据源为服务，则此选项不可用。无论选择何种输出 shape 类型，最佳路径始终由网络阻抗（而非欧氏距离）决定。这表示只是路径形状不同，而对网络进行的基础遍历则相同。	String
time_window_factor (可选)	用于指定支持时间窗且不引起冲突的重要性。如果路径在时间窗关闭后才到达停靠点、站点或休息点，将会产生时间窗冲突。该冲突是时间窗关闭与路径到达时间之间的时间间隔。 High—求解程序需要寻求最小化时间窗冲突的解决方案（以增加总体行驶时间为代价）。如果对您而言按时到达停靠点要比最小化总体解决方案成本更加重要，请选择此设置。您可能会在以下情况下选择此设置：您要在自己的停靠点会见客户，且不想因为迟到给客户带来不便（另一种方法是使用根本不会出现冲突的硬性时间窗）。假设还要考虑车辆配送 (VRP) 的其他约束，可能无法在它们的时间窗内访问所有停靠点。在这种情况下，即使选择高设置也可能会产生冲突。 Medium—求解程序在满足时间窗和减少总体解决方案成本之间寻求一种平衡。这是默认设置。 Low—求解程序需要寻求最小化总体行驶时间的解决方案（不考虑时间窗）。如果减少您的总体解决方案成本要比满足时间窗更重要，请选择此设置。如果积压的服务请求逐渐增多，则可以使用此设置。如果为了在当日内为更多的停靠点提供服务并减少积压的订单，则可选择此设置，即使车队迟到会为客户带来不便。	String
excess_transit_factor (可选)	指定减少额外行驶时间的重要性。额外行驶时间是指超出停靠点对间直线行驶所需时间的数量。额外时间是由于在需求点对的访问期间进行休息或者行驶至其他停靠点或站点而导致的。仅当您使用停靠点对时，此参数才相关。了解有关停靠点对的详细信息 High—求解程序需要寻求需求点对之间超出行驶时间较短的解决方案（以增加总体行驶成本为代价）。如果您正在停靠点对间运载乘客并且想缩短他们的乘车时间，请使用此设置。这是出租车服务的特征。 Medium—求解程序在减少超出行驶时间和减少总体解决方案成本之间寻求一种平衡。这是默认设置。 Low—求解程序需要寻求最小化总体解决方案成本的结果（不考虑额外行驶时间）。此设置通常应用于快递服务。由于快递运输的是包裹而不是人员，因此行驶时间并不十分重要。使用此设置时，快递可以按照最适合的顺序为停靠点对提供服务，并且总体解决方案成本最低。	String
generate_directions_on_solve (可选)	指定是否将生成方向。 DIRECTIONS—求解时会生成转向指示。这是默认设置。 NO_DIRECTIONS—求解时不会生成转向指示。	Boolean
spatial_clustering (可选)	指定是否使用空间聚类。 CLUSTER—分配给各个路径的停靠点将在空间上聚类。对停靠点进行聚类往往在较小区域保持路径，并减小路径线彼此相交的频率；然而，聚类可能会增加总行程时间。这是默认设置。 NO_CLUSTER—求解器不会对空间聚类停靠点进行优先排序，并且路线可能会相交。如果指定了路径区，使用此选项。	Boolean
ignore_invalid_locations (可选)	指定是否忽略无效的输入位置。 SKIP—将忽略无效的输入位置，仅使用有效位置即可成功进行分析。 HALT—不会忽略无效位置，从而导致分析失败。这是默认设置。	Boolean

派生输出

名称	说明	数据类型
out_network_analysis_layer	新建网络分析图层。	Network Analyst Layer

代码示例

MakeVehicleRoutingProblemAnalysisLayer 示例 1（Python 窗口）

仅使用必需参数运行此工具。

import arcpy 
arcpy.env.workspace = "C:/Data/SanFrancisco.gdb" 
arcpy.na.MakeVehicleRoutingProblemAnalysisLayer("Transportation/Streets_ND")

MakeVehicleRoutingProblemAnalysisLayer 示例 2（Python 窗口）

使用所有参数运行此工具

import arcpy
arcpy.env.workspace = "C:/Data/SanFrancisco.gdb"
arcpy.na.MakeVehicleRoutingProblemAnalysisLayer('Streets_ND', 'FridayRoutes', 
                                                'Driving Time', 'Minutes', 
                                                'Miles', '1/2/2020', 
                                                'LOCAL_TIME_AT_LOCATIONS', 
                                                'TRUE_LINES_WITHOUT_MEASURES', 
                                                'High', 'Medium', 'DIRECTIONS')

MakeVehicleRoutingProblemAnalysisLayer 示例 3（工作流）

以下独立 Python 脚本演示了如何使用 MakeVehicleRoutingProblemAnalysisLayer 函数通过一支车队为一组停靠点提供服务。

# Name: MakeVRPAnalysisLayer_Ex3_Workflow.py
# Description: Find the best routes for a fleet of vehicles, which is operated
#              by a distribution company, to deliver goods from a main
#              distribution center to a set of grocery stores.
# Requirements: Network Analyst Extension

# Import system modules
import arcpy
import os

try:
    # Check out the Network Analyst license if available.
    # Fail if the Network Analyst
    # license is not available.
    if arcpy.CheckExtension("network") == "Available":
        arcpy.CheckOutExtension("network")
    else:
        raise arcpy.ExecuteError("Network Analyst Extension license is not available.")

    # Set environment settings
    output_dir = r"C:\Data"
    # The NA layer's data will be saved to the workspace specified here
    arcpy.env.workspace = os.path.join(output_dir, "Output.gdb")
    arcpy.env.overwriteOutput = True

    # Set local variables
    input_gdb = "C:/Data/SanFrancisco.gdb"
    network = os.path.join(input_gdb, "Transportation", "Streets_ND")
    layer_name = "StoreDeliveryRoute"
    travel_mode = "Driving Time"
    time_units = "Minutes"
    distance_units = "Miles"
    in_orders = os.path.join(input_gdb, "Analysis", "Stores")
    in_depots = os.path.join(input_gdb, "Analysis", "DistributionCenter")
    in_routes = os.path.join(input_gdb, "Analysis", "Routes")
    output_layer_file = os.path.join(output_dir, layer_name + ".lyrx")

    # Create a new Vehicle Routing Problem (VRP) layer. Since the time-based
    # attributes such as ServiceTime on orders and CostPerUnitTime on routes is
    # recorded in minutes, we use minutes for time_units parameter. As we are
    # using cost per unit distance in routes, we have to specify a distance
    # attribute. The values for CosterPerUnitDistance are in miles, so we
    # specify miles for distance units parameter
    result_object = arcpy.na.MakeVehicleRoutingProblemAnalysisLayer(
        network, layer_name, travel_mode, time_units, distance_units,
        line_shape="STRAIGHT_LINES")

    # Get the layer object form the result object. The route layer can now be
    # referenced using the layer object.
    layer_object = result_object.getOutput(0)

    # Get the names of all the sublayers within the VRP layer.
    sub_layer_names = arcpy.na.GetNAClassNames(layer_object)
    # Store the layer names that we will use later
    orders_layer_name = sub_layer_names["Orders"]
    depots_layer_name = sub_layer_names["Depots"]
    routes_layer_name = sub_layer_names["Routes"]

    # Load the store locations as orders. Using field mappings we map the
    # TimeWindowStart1, TimeWindowEnd1, and DeliveryQuantities properties
    # for Orders from the fields of store features and assign a value of
    # 0 to MaxViolationTime1 property. The Name and ServiceTime properties
    # have the correct mapped field names when using the candidate fields
    # from store locations feature class.
    candidate_fields = arcpy.ListFields(in_orders)
    order_field_mappings = arcpy.na.NAClassFieldMappings(layer_object, orders_layer_name, False, candidate_fields)
    order_field_mappings["TimeWindowStart"].mappedFieldName = "TimeStart1"
    order_field_mappings["TimeWindowEnd"].mappedFieldName = "TimeEnd1"
    order_field_mappings["DeliveryQuantity_1"].mappedFieldName = "Demand"
    order_field_mappings["MaxViolationTime"].defaultValue = 0
    arcpy.na.AddLocations(layer_object, orders_layer_name, in_orders, order_field_mappings, "")

    # Load the depots from the distribution center features. Using field mappings
    # we map the Name properties for Depots from the fields of distribution
    # center features and assign a value of 8 AM for TimeWindowStart1 and a
    # value of 5 PM for TimeWindowEnd1 properties
    depot_field_mappings = arcpy.na.NAClassFieldMappings(layer_object, depots_layer_name)
    depot_field_mappings["Name"].mappedFieldName = "Name"
    depot_field_mappings["TimeWindowStart"].defaultValue = "8 AM"
    depot_field_mappings["TimeWindowEnd"].defaultValue = "5 PM"
    arcpy.na.AddLocations(layer_object, depots_layer_name, in_depots, depot_field_mappings, "")

    # Load the routes from a table containing information about routes. In this
    # case, since the fields on the routes table and property names for Routes
    # are the same, we will just use the default field mappings
    routes_field_mappings = arcpy.na.NAClassFieldMappings(layer_object, routes_layer_name)
    routes_field_mappings["Name"].mappedFieldName = "Name"
    routes_field_mappings["StartDepotName"].mappedFieldName = "StartDepotName"
    routes_field_mappings["EndDepotName"].mappedFieldName = "EndDepotName"
    routes_field_mappings["StartDepotServiceTime"].mappedFieldName = "StartDepotServiceTime"
    routes_field_mappings["Capacity_1"].mappedFieldName = "Capacities"
    routes_field_mappings["CostPerUnitTime"].mappedFieldName = "CostPerUnitTime"
    routes_field_mappings["CostPerUnitDistance"].mappedFieldName = "CostPerUnitDistance"
    routes_field_mappings["MaxOrderCount"].mappedFieldName = "MaxOrderCount"
    routes_field_mappings["MaxTotalTime"].mappedFieldName = "MaxTotalTime"
    routes_field_mappings["MaxTotalTravelTime"].mappedFieldName = "MaxTotalTravelTime"
    routes_field_mappings["MaxTotalDistance"].mappedFieldName = "MaxTotalDistance"
    arcpy.na.AddLocations(layer_object, routes_layer_name, in_routes, routes_field_mappings, "")

    # Solve the VRP layer
    arcpy.na.Solve(layer_object)

    # Save the solved VRP layer as a layer file on disk with relative paths
    arcpy.management.SaveToLayerFile(layer_object, output_layer_file, "RELATIVE")

    print("Script Completed Successfully")

except Exception as e:
    # If an error occurred, print line number and error message
    import traceback
    import sys
    tb = sys.exc_info()[2]
    print("An error occurred on line %i" % tb.tb_lineno)
    print(str(e))

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