GIS-網(wǎng)絡分析具體應用實例.ppt

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SCAULectures2010 GIS 網(wǎng)絡分析應用課程設計實例 SCAULectures2010 GIS 地理信息系統(tǒng)課程設計 題目 基于GIS的物流配送路徑規(guī)劃 以廣州市天河區(qū)五山鎮(zhèn)為例 目的與目標 1 學習運用GIS網(wǎng)絡分析方法解決實際問題 2 收集華南農(nóng)業(yè)大學及周邊的路網(wǎng)數(shù)據(jù)資料 構(gòu)建相應道路網(wǎng)絡 3 應用GIS的網(wǎng)絡分析功能 對五山鎮(zhèn)中國郵政的配送路徑進行規(guī)劃 分析存在問題并提出解決辦法 SCAULectures2010 GIS 1 基本原理 物流配送路徑規(guī)劃略 路徑分析原理略 最短路徑算法略 SCAULectures2010 GIS 2 數(shù)據(jù)準備 華南農(nóng)業(yè)大學及周邊的路網(wǎng)情況要素圖 華南農(nóng)業(yè)大學周邊道路通行情況資料 對數(shù)據(jù)進行處理 首先 建立網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集 對數(shù)據(jù)進行整合 將華南農(nóng)業(yè)大學周邊的路網(wǎng)情況要素圖導入新創(chuàng)建的Geodatabase中并定義投影坐標 然后是為數(shù)據(jù)添加屬性 接著是處理線段相交而沒有交點 不能通行的情況 最后是對處理好的進行整合和檢查 SCAULectures2010 GIS 3 網(wǎng)絡建立 1 根據(jù)華南農(nóng)業(yè)大學及五山鎮(zhèn)的實際路況 對道路的屬性進行設置 如單行線 禁行等 同時 網(wǎng)絡中的節(jié)點 按實際情況進行設置 如有些地方不能左拐的 就對該拐點設置為不能左拐 1 對數(shù)據(jù)進行拓撲檢錯 其拓撲規(guī)則應為MustnothaveDangle MustHavenotIntersectortouchinterior 然后進行拓撲修改 用snapping工具 將不接壤的道路接壤 用clip工具將交叉的道路斷開或者不打斷而直接添加node 2 拓撲檢錯完畢之后 就開始對圖層屬性進行設置 以方便進行路經(jīng)分析 首先編輯道路圖層屬性表 按實際情況對道路進行分級 如一級道路最高速度限制為80千米每小時 建立道路往返速度和往返時間屬性和往返速度屬性 創(chuàng)建turnfeature 然后打開snapping 然后根據(jù)道路的實際情況 編輯轉(zhuǎn)彎 在道路數(shù)據(jù)增加 Minutes 字段 當屬性值為1時則可順著編輯方向拐彎 當屬性值為 1時則不能順著編輯方向拐彎 如將龍口西路潤華大廈路口設置為不能右拐 龍口西路清水灣路口設置為不能左拐 天陽路金鼎大廈路口不能左拐 天河北路中國銀行路口設置為不能右拐 天河北路華標廣場路口設置為不能左拐 SCAULectures2010 GIS 3 網(wǎng)絡建立 2 3 當數(shù)據(jù)預處理完畢后 建立真實的道路網(wǎng)絡數(shù)據(jù)集 其建立的步驟 為NetworkDataset命名 設定數(shù)據(jù)源 設置連通性 指定高程數(shù)據(jù) 立交 指定轉(zhuǎn)彎數(shù)據(jù)源 定義屬性 分析屬性 描述定義 最后 把華南農(nóng)業(yè)大學新學生活動中心 躍進北區(qū) 華南理工大學圖書館以及龍口西路潤華大廈設定為客戶點 中國郵政設定為配送點進行路經(jīng)分析 SCAULectures2010 GIS 道路圖層屬性表 SCAULectures2010 GIS 轉(zhuǎn)向圖層屬性表 SCAULectures2010 GIS 立交實現(xiàn)圖 華農(nóng)南門五山路隧道實現(xiàn)圖 SCAULectures2010 GIS 4 路徑分析 考慮逐點配送的所要經(jīng)過的路程以及時間 開始 先選擇中國郵政配送到華南農(nóng)業(yè)大學新學生活動中心這兩個點 并利用ArcGIS的NetworkAnalyst工具下的查找最短路徑功能進行路徑分析 1 點對點規(guī)劃 中國郵政到新學生活動中心路徑規(guī)劃表 SCAULectures2010 GIS 中國郵政到新學活路徑規(guī)劃圖 SCAULectures2010 GIS 中國郵政到華南理工大學圖書館路徑規(guī)劃圖 SCAULectures2010 GIS 中國郵政到華南農(nóng)業(yè)大學躍進北區(qū)路徑規(guī)劃圖 SCAULectures2010 GIS 2 一點對多點規(guī)劃前面分別對中國郵政到華南農(nóng)業(yè)大學躍進北區(qū) 華南理工大學圖書館 華南農(nóng)業(yè)大學新學生活動中心和龍口西路潤華大廈四個點進行逐點配送的路線規(guī)劃 下面利用ArcGIS分析中國郵政一次把四個點配送完的最優(yōu)路徑選擇 我們可以從下圖看到中國郵政一次配送四個點的最短路徑圖 并得到路徑規(guī)劃表 中國郵政多點配送路徑表 SCAULectures2010 GIS 中國郵政多點配送路徑規(guī)劃圖 SCAULectures2010 GIS 從上表可以看到 如果沒完善規(guī)劃的逐點配送 在沒有計算回程時間和路程的基礎上 比有完善規(guī)劃的多點配送僅僅剩了1300米路程 省了1分鐘時間 如果把回程都計算在內(nèi) 那么逐點配送要比多點配送浪費時間和金錢 由此可見 一個完善的路線規(guī)劃 可以為物流業(yè)節(jié)省很多成本的 兩種方法對比 SCAULectures2010 GIS 在現(xiàn)實中 當某路段封閉或者禁止通行時 我們要從某地去到某地時 通行路線肯定會因為路段禁閉而改變 那么基于這種特殊情況下 新的最短路徑就會因為實際的改變而改變 假如司機運貨時 全程都不需要走高速公路 全部都走國道或者省道 那么在車子啟動之前先把全部高速公路進行禁閉 那么就可以避開高速公路而從國道或者省道中尋找最優(yōu)路徑 而且在查找時也可以省去很多系統(tǒng)資源 避免造成不必要的資源浪費 那么 下面基于天河區(qū)五山鎮(zhèn)進行這樣一個假設 假如華南農(nóng)業(yè)大學校內(nèi)通道全部禁止通行 基于這種情況下 查找中國郵政到華工科技園的最短路徑 3 路徑動態(tài)查詢 SCAULectures2010 GIS 動態(tài)查詢效果圖 SCAULectures2010 GIS 5 結(jié)論 通過學習物流配送路徑規(guī)劃的相關理論 然后把理論結(jié)合到實際上 利用ArcGIS軟件對中國郵政配送路徑進行規(guī)劃 從效果圖以及路徑導航表可以看到 效果是比較好的 但是 在實驗過程中 有很多問題也應運而生 由于 本次實驗是沒有考慮到道路的實際情況的 很多都只是理論值 畢竟行車速度不可能這么準確的限制在某個速度 同時 路況的不同也會影響配送時間 例如遇上塞車的情況等 而且分析的數(shù)據(jù)都是靜態(tài)的 非動態(tài)的 因此 這次實驗只是在盡量的模擬實際情況下進行的 要把GIS真正的運用到物流配送路徑規(guī)劃當中 實際上還存在很多問題 現(xiàn)實中的物流配送路徑規(guī)劃不但要考慮到交通狀況 而且還要考慮道路成本 即每公里耗油量以及路費 所以 要把GIS真正的運用到物流配送路徑規(guī)劃上 還要物流企業(yè)和政府添加必要的硬件設備 例如路況動態(tài)檢測器 還有基于GIS物流配送路徑規(guī)劃輔助系統(tǒng)的開發(fā) 最重要的是物流企業(yè)和政府對此事的重視 這樣 才能更快的促成GIS與物流配送業(yè)的結(jié)合