Network dataset เป็นชุดข้อมูลที่ใช้ในการจ้าลองโครงข่ายการขนส่ง ซึ่งสร้างมาจากข้อมูลจุดและเส้น การเลี้ยว และการเชื่อมต่อรูปแบบต่าง ๆ
การสร้างข้อมูลโครงข่าย Network Dataset
การสร้างข้อมูลโครงข่ายในArcGIS นั้นสามารถสร้างผ่านทางโหมดวิซาร์ด ที่อยู่ในโปรแกรม ArcCatalog ในArcMap ผ่านหน้าต่าง Catalog Window โดยอาศัยข้อมูลถนนทั้งที่อยู่ในรูปแบบของ Shapefile หรือ Geodatabase ในการสร้าง
การสร้างข้อมูลโครงข่าย Network Dataset ในรูปแบบ Geodatabase
- ตั้งโฟลเดอร์ส่วนตัวขึ้นมาไว้ใน RTArcGIS แล้วทำการสร้าง Personal Geodatabase และสร้าง Feature Dataset กำหนดชื่อ mynetwork
- หน้าต่างกำหนดค่าพิกัด ให้Import ข้อมูลจาก C:\RTArcGIS\NetworkAnalyst\RodNetwork\Paris.gdb\ RoadNetwork\Streets เป็นค่าพิกัด แล้วคลิกปุ่ม Next แล้วคลิก Finish
- นำเข้าข้อมูล Shapefile ใน Feature Dataset แล้วคลิกขวา เลือก Import > Feature Class (multiple) เพื่อนำเข้าหลายๆชั้นข้อมูล
- หน้าต่าง Feature Class to (multiple) ที่ Input Features ให้คลิกปุ่ม
เพื่อเลือกชั้นข้อมูลที่ต้องการ ข้อมูลที่จะนำเข้าอยู่ในโฟลเดอร์
C:\RTArcGIS\NetworkAnalyst\RodNetwork\Paris.gdb\
RoadNetwork แล้วคลิกเลือก ParisTurns กับ Streets และคลิกปุ่ม OK
- ข้อมูลจะปรากฏใน Catalog
- ฐานข้อมูล Geodatabase ประกอบด้วยข้อมูลถนน (Streets) และข้อมูลเส้นทางการเลี้ยว (Turn) ที่ต้องเก็บอยู่ภายใน Feature Dataset เดียวกัน เพื่อนำไปสร้าง Network Dataset โดยคลิกขวาบน Network ใน C:\RTArcGIS\network_21\mynetwork.mdb\network เลือกคำสั่ง New > Network Dataset
- หน้าต่าง New Network Dataset ให้กำหนดชื่อของ Network Dataset ที่ต้องการและคลิกปุ่ม Next
- เลือกชั้นข้อมูลโครงข่ายที่ต้องการสร้าง Network Dataset คือ Streets สังเกตว่ามีเครื่องหมายถูกอยู่แล้ว และคลิกปุ่ม Next
- กำหนดการเลี้ยวของเส้นทาง เมื่อต้องการใช้ความสามารถนี้จะมี Global Turns เป็นค่าตั้งต้นของโปรแกรม ทั้งนี้สามารถกำหนดการเลี้ยวแบบต่างๆ ได้เพิ่มเติมโดยอาศัย Turn Feature Class
- กำหนด Connectivity ของ Network Dataset โดยคลิกปุ่ม Connectivity เพื่อกำหนดการเชื่อมข้อมูลที่ปลายถนน ให้เลือกเป็น End Point คลิกปุ่ม OK และคลิกปุ่ม Next
- Connectivity ใน Network Dataset สามารถกำหนดได้ 2 ลักษณะ คือ
- แบบ End Point จะทำการสร้าง Node สำหรับการเชื่อมต่อเฉพาะที่จุดปลายของแต่ละเส้น
การกำหนดแบบนี้เหมาะกับสี่แยกถนนที่มีสะพานข้ามแยก
จากรูปตรงกลางกำหนดถนนให้เชื่อมต่อแบบ Any Vertex และข้อมูลสะพานให้เชื่อมต่อแบบ
End
Point ดังนั้น ที่สี่แยกจะไม่เกิดการเชื่อมต่อกัน
แต่ถนนจะเชื่อมต่อสะพานที่จุดปลายสะพานเท่านั้น จึงได้ลักษณะเป็นสะพานข้ามแยก
- แบบ Any Vertex จะทำการสร้าง Node สำหรับการเชื่อมต่อที่จุดตัดทุกๆ
จุดของแต่ละเส้นโดยตำแหน่งที่ตัดกันจะต้องมี Vertex อยู่ด้วย
ซึ่งจะทำให้การเชื่อมต่อถนนสามารถเลี้ยวถึงกันได้ทุกแยก
- กำหนดการเชื่อมต่อของเส้นทางด้วยระดับความสูง ซึ่งเป็นเพียงค่าระดับที่ใช้สำหรับการเชื่อมต่อเท่านั้น แต่ไม่ได้บ่งบอกถึงความสูงของข้อมูลจริง กำหนดตามค่าเริ่มต้นของโปรแกรม และคลิกปุ่ม Next
การกำหนด Attribute ซึ่งเป็นคุณสมบัติของ Network
Dataset ที่ใช้ควบคุมการเคลื่อนที่ผ่านโครงข่าย ซึ่งแบ่งเป็น 4
ประเภท ดังนี้
- Cost เป็นข้อมูลที่ใช้กำหนด Impedances ของเส้นทาง เช่น เวลาหรือระยะทางที่ใช้ในการเดินทาง
ซึ่งจะใช้ในการคำนวณเส้นทางที่ใช้เวลาน้อยที่สุด
หรือเส้นทางที่สั้นที่สุดในการเดินทาง โดยค่าที่กำหนดเป็น Cost นั้นจะแปรผันตรงกับความยาวของเส้นทางที่ใช้ในการเดินทาง
- Descriptors เป็นข้อมูลที่อธิบายคุณสมบัติของเส้นทาง
เช่น จำนวนช่องทางเดินรถ
หรืข้อจำกัดความเร็วในแต่ละเส้นทาง ซึ่งสามารถใช้ในการอธิบายเวลาในการเดินทางของเส้นทางที่หาได้
- Restrictions เป็นข้อมูลที่ใช้กำหนดข้อจำกัดของเส้นทาง
เช่น เส้นทางเดินรถทางเดียว ข้อกำหนดในการเลี้ยว ข้อจำกัดด้านน้ำหนัก
หรือเส้นทางนี้ใช้ได้เฉพาะรถยนต์ ซึ่งสามารถใช้ในการคำนวณเส้นทางได้
- Hierarchy เป็นข้อมูลที่กำหนดระดับชั้นของเส้นทาง
เช่น ถนนทางหลวงแผ่นดินหรือทางด่วน ถนนหลัก และซอย ซึ่งสามารถใช้ในการคำนวณเส้นทางได้ในกรณีที่ผู้ใช้ต้องการหาเส้นทางโดยไม่ต้องการใช้ทางด่วน
หรือรถบรรทุกให้เลือกใช้เส้นทางหลักหลีกเลี่ยงการเข้าซอย เป็นต้น
ค่าที่เก็บในฟิลด์ จะมีค่าเป็นเป็นจำนวนเต็ม
- ให้เพิ่มคุณสมบัติการเลี้ยว โดยคลิกปุ่ม Add จากนั้นในหน้าต่าง Add New Attribute ให้กำหนดชื่อของ Attribute และกำหนด Usage Type เป็น Restriction ดังภาพและคลิกปุ่ม OK สัญลักษณ์ D หมายถึง การกำหนดให้ใช้คุณสมบัตินี้เป็น Default ใน Network Analyst
- กำหนดการแสดงทิศทางการขับรถ ในส่วนแบบ General สามารถกำหนดหน่วยการแสดงผลความยาวได้ที่ Display Length Units เลือกหน่วยเป็น Meters และกำหนดฟิลด์ที่เก็บชื่อถนนให้เลือกที่ช่องName เป็น FULL NAME และคลิกปุ่ม OK
- แสดงหน้าต่างสรุปค่าต่างๆ หากต้องการเปลี่ยนแปลงใดๆให้คลิกปุ่ม Back จากนั้นคลิกปุ่ม Finish เพื่อให้โปรแกรมสร้าง Network Dataset
- เมื่อทำการสร้าง Network Dataset เสร็จแล้วจะมีหน้าต่างปรากฏขึ้นมาดังรูป ให้ตอบ Yes เพื่อทำการ Build Network Dataset
- Network Dataset ที่สร้างใหม่จะมีปรากฏขึ้น โดยมี Icons และมีชั้นข้อมูลจุดเพิ่มขึ้นมาเพื่อแสดงการเชื่อมต่อของแต่ละเส้นทาง
การวิเคราะห์เส้นทางที่ดีที่สุด (Best route analysis)
เป็นการหาเส้นทางที่มี Cost น้อยที่สุด โดย Cost ในที่นี้อาจเป็นระยะทางหรือระยะเวลาที่ใช้ในการเดินทางก็ได้ การหาเส้นทางที่ดีที่สุดนี้จะต้องท้าการกำหนดจุดเริ่มต้นและจุดปลายทาง
ซึ่งอาจใช้ในการหาเส้นทางการขนส่งสินค้า เส้นทางการเดินรถ หรือเส้นทางการเดินทาง การวิเคราะห์เส้นทางการเดินทาง/ท่องเที่ยว/ขนส่งสินค้าจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง
โดยอาจกำหนดเป็นเส้นทางที่สั้นที่สุด (Shortest
route) หรือ เร็วที่สุด (Fastest or quickest route) ในการวิเคราะห์เส้นทางที่ดีที่สุดนี้ยังสามารถวิเคราะห์หรือจ้าลองรูปแบบการขนส่ง
(หรือการเดินทาง) แบบต่อเนื่องหลายรูปแบบ (Multimodal transport) ได้อีกด้วย โดยอาจเป็นการเชื่อมโยงการเดินทางด้วยรถยนต์
รถไฟ เรือ หรือเครื่องบินเข้าด้วยกัน- เปิด Mynetwork.mdb จากโฟลเดอร์ C:\RTArcGIS\network_21
- เปิดแถบเครื่องมือ Network Analyst จากเมนูบาร์
- คลิก Network Analyst เลือก New Route จะปรากฏ Rou layer ขึ้นมาใน TOC จากนั้น เปิดหน้าต่าง Network
Analyst โดยคลิกปุ่ม
- ในหน้าต่าง Network Analyst คลิกที่ Stops ให้เป็นสีน้ำเงินและคลิกปุ่ม Create
Network Location
เพื่อระบุตำแหน่งในการวิเคราะห์
ให้ระบุตำแหน่งเริ่มต้นและปลายทางที่ต้องการวิเคราะห์เส้นทาง
ซึ่งปลายทางนั้นอาจจะมีมากกว่า 1 ตำแหน่งก็ได้
โดยจะเป็นการวิเคราะห์เส้นทางจากจุดที่ 1 ไปยังจุดที่ 2,3
- หน้าต่าง Network Analyst
คลิกปุ่ม
เพื่อเปิดหน้าต่างคุณสมบัติของ Route
Layer แล้วเลือกที่แท็บ
Analysis
Settings เพื่อกำหนดคุณสมบัติของการวิเคราะห์ กำหนดค่าดังภาพและคลิกปุ่ม OK
- เมื่อกำหนดคุณสมบัติในการวิเคราะห์เรียบร้อย คลิกปุ่ม
Solve
เพื่อวิเคราะห์ผลลัพธ์ - ผลลัพธ์จะได้เส้นทางสำหรับการเดินทางตามลำดับระยะเวลาสั้นที่สุดจากจุดที่ 1 ถึง 2
- Distance Units คือ การกำหนดหน่วยระยะทางที่จะแสดงผลในหน้าต่าง
- กำหนดการวิเคราะห์เป็นระยะทางสั้นที่สุด รวมถึงการจัดลำดับจุดให้คงจุดเริ่มต้นและจุดปลายทาง กำหนดดังภาพและคลิกปุ่ม OK
การวิเคราะห์พื้นที่ให้บริการ (Service area analysis)
พื้นที่ให้บริการ คือ พื้นที่หรือบริเวณที่สามารถเข้าถึงได้จากจุดที่กำหนด เช่น การหาพื้นที่ให้บริการที่ใช้เวลา 5 นาทีในการเข้าถึงจากร้านค้าที่กำหนด ซึ่งสามารถคำนวณจ้านวนประชากร (ลูกค้า) ขนาดของพื้นที่ หรือสิ่งอื่น ๆ ที่อยู่ภายในพื้นที่ให้บริการ
- คลิก Network Analyst เลือก New Service Area จะปรากฏ Service Area layer ขึ้นมาใน TOC
- กำหนดตำแน่งของสิ่งอำนวยความสะดวก
- คลิกปุ่ม
เพื่อเปิดหน้าต่างคุณสมบัติของ Servvice
Area Layer แล้วเลือกที่แท็บ Analysis
Settings เพื่อกำหนดคุณสมบัติของการวิเคราะห์ กำหนดค่าดังภาพ
- การกำหนดค่าต่างๆ มีคุณสมบัติเหมือนกับการวิเคราะห์เส้นทาง ส่วนที่ต่างกันมีดังนี้
- Direction คือ การกำหนดทิศทางที่ใช้ในการวิเคราะห์ ซึ่งแบ่งเป็นทิศทางที่ออกจากสิ่งอำนวยความสะดวกและทิศทางที่เข้าหาสิ่งอำนวยความสะดวก
- คลิกปุ่ม Solve
เพื่อวิเคราะห์ผลลัพธ์ กำหนดไม่แสดงชั้นข้อมูล Lines จะเห็น Polygon ผลลัพธ์ แสดงแบบโปร่งแสง ซึ่งพบว่าร้านค้าส่วนหนึ่งนั้นไม่ได้อยู่ในพื้นที่ให้บริการของข้อมูล
การวิเคราะห์หาสิ่งอำนวยความสะดวกที่ใกล้ที่สุด (Closest facility analysis)
การวิเคราะห์หาสิ่งอำนวยความสะดวกที่ใกล้ที่สุดสามารถใช้ในการคำนวณระยะทาง (และระยะเวลา) ในการเดินจากเหตุการณ์ไปยังสิ่งอำนวยความสะดวก นอกจากนี้ยังสามารถหาตำแหน่งของสิ่งอำนวยความสะดวกที่อยู่ใกล้ที่สุดได้ด้วย
- คลิก Network Analyst เลือก New Closest Facility จะปรากฏ Closest Facility layer ขึ้นมาใน TOC
- การเปลี่ยนชื่อจุด Stops โดยคลิกเลือกจุดที่ต้องการเปลี่ยนหรือดับเบิ้ลคลิกที่จุด จะขึ้นหน้าต่าง Properties พิมพ์ช่องที่ต้องการและกดปุ่ม Enter ให้ทำการเปลี่ยนชื่อจุดใหม่ดังภาพ
- คลิกปุ่มเพื่อเปิดหน้าต่างคุณสมบัติของ Closest
Facility Layer แล้วเลือกที่แท็บ
Analysis
Settings เพื่อกำหนดคุณสมบัติของการวิเคราะห์ กำหนดค่าดังภาพและคลิกปุ่มOK
- การกำหนดค่าต่างๆมีบางคุณสมบัติกับการวิเคราะห์หาเส้นทางที่ดีที่สุด ส่วนที่ต่างกันมีดังนี้
- Facilities To Find คือ การกำหนดจำนวนของสิ่งอำนวยความสะดวกที่ต้องการ
- Travel From คือ การกำหนดทิศทางของการเดินทางว่าจะเดินทางจากที่เกิดเหตุมายังสิ่งอำนวยความสะดวกหรือจากสิ่งอำนวยความสะดวกมายังจุดเกิดเหตุ ซึ่งอาจจะมีเส้นทางที่แตกต่างกัน เนื่องจากข้อจำกัดต่างๆ ของทิศทางการเดินรถและการเลี้ยว
- วิเคราะห์ผลลัพธ์ โดยคลิกปุ่ม Solveที่ Routes จะแสดงเส้นทางระหว่างจุด 2
และจุด 1 ที่ใช้ระยะเวลาเดินทางสั้นที่สุดไปยังจุดที่
2
- แสดงรายละเอียดชั้นข้อมูล Routes โดยคลิกขวาบน Routes เลือก Open Attribute Table
การวิเคราะห์เมทริกซ์ค่าใช้จ่ายระหว่างจุดเริ่มต้นกับจุดปลายทาง (Origin-Destination cost matrix analysis)
OD cost matrix ใช้ในการหาและคำนวณเส้นทางที่สั้นที่สุดในกรณีที่มีจุดเริ่มต้นและจุดปลายทางหลายแห่ง ในการคำนวณ OD cost matrix นี้ สามารถกำหนดจำนวนจุดปลายทางตามที่ต้องการได้ OD cost matrix เป็นการวิเคราะห์เส้นทางที่สั้นที่สุดจากจุดเริ่มต้นไปยังจุดปลายทาง ผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นเส้นตรงและค่าของระยะทางหรือเวลาในแต่ละเส้นทาง ในการวิเคราะห์ OD cost matrix ผลลัพธ์ที่ได้จากการแสดงผลเป็นเส้นตรง แต่ระยะทางหรือระยะเวลาจะคำนวณตามเส้นทางจริงที่อยู่ในโครงข่าย
- คลิก Network Analyst เลือก New OD Cost Matrix จะปรากฏ OD Cost Matrix layer ขึ้นมาใน TOC
- คลิกปุ่มเลือกที่แท็บ Analysis Settings เพื่อกำหนดคุณสมบัติของการวิเคราะห์
กำหนดค่าดังภาพและคลิกปุ่มOK
- กำหนดค่าต่างๆได้คล้ายกับการวิเคราะห์หาเส้นทาง และการกำหนดคุณสมบัติอื่นๆ ดังนี้
- Destinations To Find คือ การกำหนดจำนวนของปลายทางต่อจุดเริ่มต้นหนึ่งจุด ซึ่งจะแสดงจาก Cost ที่ต่ำที่สุด แล้วไล่ไปตามจำนวนของปลายที่กำหนดไว้
- คลิกปุ่ม Solveเพื่อหาผลลัพธ์ของการวิเคราะห์ เปิดแสดงตารางผลลัพธ์
โดยคลิกขวาที่ Line ใน Network
Analyst Windows แล้วเลือก Open
Attribute Table
จะแสดงรายละเอียดของแต่ละเส้นทางระหว่างจุดเริ่มต้นและปลายทางต่างๆซึ่งจะแสดงลำดับและระยะเวลาที่ใช้
- วีดีโอปฏิบัติการที่ 10 (Lad 10)