基于交通网络的城市情景分析
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基于交通网络的城市情景分析前言一、交通网络模型构建1.1 场景来源及数据要求1.2 实际操作 二、基于交通网络模型的基本分析2.1 简单路径分析2.1.1 设置阻抗 : 长度 / 时间2.1.2 设置“重新排序停靠点以查找最佳路径”2.1.3 设置环形路网2.1.4 障碍添加 2.2 服务区分析2.3 最近设施点分析 三、交通可达性求解3.1 基本原理3.2 实际操作3.2.1 利用OD成本矩阵计算样本点的可达性3.2.2 样本点可达性插值 总结前言
本文基于立方数据院学习平台的学习，介绍交通网络模型构建、基于交通网络模型的基本分析和基于交通网络模型的可达性分析。
场景：
以某个城市的道路交通线路为案例来构建交通网络。在交通网络的基础上进行简单路径分析、服务区分析、最近设施点分析和交通可达性分析等四大分析。
案例数据：
一、交通网络模型构建
在ArcGIS中，构建交通网络的操作本身并不复杂。但是，对用来构建交通网络的交通数据要求则较高。必须把交通数据提前处理好，才能成功构建交通网络。
1.1 场景来源及数据要求
在XX市中，仅有道路网络及主次干道的情况下，分析交通可达性
数据来源 : XX市的交通路网( 包含主次干道信息 )
核心知识点：
①交通网络概念:从直线距离到路径距离
②可达性的评判
准备工作：
道路数据整理: 按照每段路进行打断
GIS准备: 数据导入文件地理数据库/要素数据集中
道路交叉路口”与“立交桥”区别：
成本
“成本”在路网框架中分析的前提用来作为每段路的基本属性
距离成本/时间成本
打开属性表，新建字段“length” ，“drivetime”，双精度
主干道设计车速 : 1000m/min ( 60公里/小时 )
次干道设计车速 : 500m/min ( 30公里/小时)
支路设计车速: 330m/min ( 20公里/小时)
1.2 实际操作
数据准备
新建文件地理数据库，新建要素数据集net，导入数据
新建字段“drivetime”，按属性选择不同等级的道路，并使用字段计算器
交通网络构建
在要素数据集中，右键新建 → “网络数据集”
双击赋值
双击赋值
时间成本设为“默认”
不设置行驶方向
二、基于交通网络模型的基本分析
主要包括简单路径分析、服务区分析和最近设施点分析。
2.1 简单路径分析
2.1.1 设置阻抗 : 长度 / 时间
步骤：
打开“Network Analyst”窗口
新建路径
创建网络位置工具
创建停靠点（注：删去点，新建的点会从删去点的序号开始计算，若要从1开始，可重新新建路径）
求解，生成路径
双击图层区“路径”可设置阻抗
2.1.2 设置“重新排序停靠点以查找最佳路径”
不按序号顺序找停靠点
2.1.3 设置环形路网
将第一个停靠点复制放在最后一个停靠点之后
2.1.4 障碍添加
2.2 服务区分析
添加设施点
设置属性
步骤：
新建服务区
修建面：指沿着垂直道路的方向还能走多远
修建面300m：
修建面80m：
生成的可视界面属于临时数据，可将面导出数据
2.3 最近设施点分析
场景分析：
20个小区点 + 5个医院
求解: 每个小区可以去到的最近医院及路径
步骤：
新建最近设施点
新建事件点（默认图形为矩形）
可修改设施点与事件点之间的行驶方向
累积时间、距离成本
计算后的路径属性中附带累积时间和距离成本
三、交通可达性求解
3.1 基本原理
可达性( Accessibility ) 是一种反映交通出行方便程度的指标。比较典型的可达性测度模型有5类:空间阻隔模型、累计机会模型、空间相互作用模型、效用模型和时空约束模型。此次以空间阻隔模型为主要方法。
****Allen ( 1995) 提出的“最小抗阻可达性分析方法”
①在交通路网中，求解每个节点的交通可达性:假如网络中共有N个节点节点交通可达性 = 该节点到其他每一个节点的最短路径之和 / (N-1)
Hi: 网络节点i的可达性
H : 整个网络的可达性
dij : 表示节点i、j间的最小阻抗
n:代表网络中节点的个数
②整个路网的交通可达性，为每个节点交通可达性的平均值路网交通可达性 = 每个节点交通可达性之和/N
优点 : 计算方便，基础数据简单 缺点: 没有考虑节点本身的特殊性及出行差异
3.2 实际操作
3.2.1 利用OD成本矩阵计算样本点的可达性
交通网络 :OD成本矩阵
以每个交叉点作为“节点’分别加载“起始点”和“目的地点
重点: 由于OD点太多，数据计算量较大，最后以生成的属性表来看结果求解
步骤：
要素转点（道路质心）
新建OD成本矩阵
起始点和目的地点加载第一步要素转成的点
求解
以“OriginlID”字段进行汇总，求出每个节点的Hi（Total时间成本的平均值）
OD表连接可达性属性表并导出数据
3.2.2 样本点可达性插值
处理范围：
随着距离衰减
