ESTRUCTURACIÓN DE LA RED NACIONAL DE CARRETERAS ETAPA II MODELADO Revisión del Modelado de Carreteras con Ruteo Octubre 2012
1 NetWork Analyst... 3 1.1 Qué es Network Analyst?... 3 1.2 Configuración de la extensión... 4 1.3 Uso de la extensión Network Analyst... 5 1.3.1 Procedimiento para generar y configurar el Network Dataset... 5 1.3.2 Generación de rutas... 9 1.4 Validación de conectividad y funcionalidad estableciendo rutas... 14 1.4.1 Conectividad a nivel macro... 14 1.4.2 Continuidad a través de localidades urbanas... 16 1.4.3 Funcionalidad de intersecciones a nivel y desnivel... 17 1.4.4 Maniobras prohibidas con Network Analyst... 18 Revisión del Modelado de Carreteras con Ruteo Página 2
1 NetWork Analyst 1.1 Qué es Network Analyst? ArcGIS Network Analyst es una extensión de ArcMap que nos permite resolver los problemas de red más comunes, tales como encontrar la ruta de menor costo a través de una ciudad, encontrar el vehículo o instalación de emergencia más cercana a un evento o accidente, asi como también a identificar el área de servicio más cercana a un punto ubicado al interior de la ciudad. Como llegar desde un punto a otro, que alternativa tomar y cuál será la ruta más rápida o la más corta son interrogantes que las distintas funcionalidades que Network Analyst intentan responder. Para ello existen una gran cantidad de opciones, criterios, evaluadores y atributos que permiten modelar muchas de las situaciones de la vida real. Lo que asegura la construcción de redes más sólidas y por lo tanto que garantizan el éxito de los resultados obtenidos a través de ella. En Network Analyst los tipos de tareas están divididos en 4 tipos de análisis que son: Para validar la continuidad que existe entre las líneas que conforman la red de carreteras, el tipo de análisis que se utilizara será el Análisis de Ruta. ArcGIS Network Analyst es capaz de encontrar la mejor ruta entre dos puntos previamente definidos o la ruta más adecuada al visitar diferentes localidades. Cada locación puede ser posicionada de manera interactiva al colocar puntos en la pantalla, al ingresar una dirección o cargando puntos desde un Shapefile, Feature Class o Feature Layer. La ruta más adecuada puede ser determinada tanto, por el orden de ingreso en pantalla, atributo de la entidad o bien el mismo software puede ofrecer el mejor orden de acuerdo con la ruta diseñada. Revisión del Modelado de Carreteras con Ruteo Página 3
1.2 Configuración de la extensión Lo primero que se debe hacer es verificar que la extensión Network Analyst esté instalada en ArcMap, para ello se debe dar clic en el menú Customize y en el sub-menú Extensions. En el dialogo Extensions se debe activar la opción Network Analyst. Para que funcione correctamente el Network Analyst, es indispensable Repetir la misma operación en ArcCatalog. Revisión del Modelado de Carreteras con Ruteo Página 4
1.3 Uso de la extensión Network Analyst Se debe de activar la barra de herramientas de la extensión Network Analyst dando un clic con el botón secundario del mouse sobre el área de barras de herramientas del ArcMap y activando la opción Network Analyst tal como se muestra en la siguiente imagen: Esta extensión permite hacer diferentes tipos de análisis como lo son Rutas, Áreas de servicio, Facilidades, Matrices de costos de origen-destino y el Problema del viajero. La extensión también proporciona una opción para realizar configuraciones. 1.3.1 Procedimiento para generar y configurar el Network Dataset Antes de comenzar con este procedimiento se deberá de cerciorar que la barra Transporte Validación este visible, de no ser así se deberá de hacer visible dando clic derecho sobre el área de las barras de herramientas y en el menú que se despliega dar clic en Transporte Validación. Revisión del Modelado de Carreteras con Ruteo Página 5
1. Con el botón Construir Network DS de la aplicación Transporte, que paraa los analistas es el único botón que aparecerá activo, genere el Network Dataset. Espere a que la aplicación informe que terminó el proceso. 2. Sí en la sección existen elementos de tipo Ferry: a. Seleccione en la ventana de ArcCatalog con el botón derecho el Network Dataset ds_nd y active Properties. b. En la ventana que aparece ir a la pestaña Source, y presionar el botón Add Revisión del Modelado de Carreteras con Ruteo Página 6
c. Aparecerá una ventana en la cual tendrá que seleccionar la capa FERRY_NDS y presionar OK. Posteriormente sólo presionar Aceptar. d. En la ventana de ArcCatalog con botón derecho seleccione el Network Dataset ds_nd_ds y de clic en la opción Build. 3. Arrastre el Network Dataset ds_nd_ds del ArcCatalog a la tabla de contenido en la parte superior y responda oprimiendo el botón SI al mensaje que se despliega, para agregar todos los feature classes. Revisión del Modelado de Carreteras con Ruteo Página 7
4. En la barra del Network Analyst agregue una nueva ruta New Route. 5. Con el botón derecho del mouse en la tabla de contenido seleccione la capa recién creada Route y en el menú contextual seleccione Properties. 6. En la pestaña Analysis Settings en la opción U-Turns at Junctions seleccione la opción Not Allowed. Revisión del Modelado de Carreteras con Ruteo Página 8
Notas: Las capas que se agregan en la tabla de contenido del mapa al incluir el Netowrk Dataset (con el nombre ds_nd_ds_ o el sufijo _NDS ) pueden interferir al momento de tratar de hacer edición o cualquier acción sobre la capa ROAD. Por tanto se recomienda apagar las capas así como marcarlas como no seleccionables. Sí después de haber generado el Network Dataset se hicieron correcciones en la capa ROAD, es necesario eliminar las capas Route y las mencionadas anteriormente de la Tabla de Contenido y volver a repetir el procedimiento para generar el Network Dataset para con esto confirmar con el ruteo los cambios realizados. Una vez que se vuelva a generar el Network Dataset éste (ds_nd) visualmente desaparecerá del catálogo, para volver a visualizarlo se tendrá que dar un clic derecho sobre la base de datos de la sección correspondiente y elegir Refresh. 1.3.2 Generación de rutas Antes de comenzar a definir alguna ruta, cabe aclarar que el Dataset antes creado estará configurado por default para encontrar la ruta más óptima, esto en función del menor tiempo de traslado el cual se calcula utilizando la velocidad registrada y la distancia de cada elemento. También la ruta puede ser calculada en función a la menor distancia, pero para esto se tiene que cambiar el valor por default, esto se hace dando un clic derecho en la red ds_nd_ds que se encuentra dentro del dataset, luego elegir propiedades, y en la ventana que se abre en la pestaña de Atributes dar un clic derecho sobre la fila de Meters y elegir Use By Default, y dar aceptar. Revisión del Modelado de Carreteras con Ruteo Página 9
Ya sólo restará dar clic derecho en el ds_nd_ds y sobre el menú que se despliega dar Build. Para comenzar a definir una ruta es necesario mostrar la ventana Network Analyst, esto se hace dando clic en el botón Show/Hide Network Analyst Window en la barra de herramientas de la extensión: Revisión del Modelado de Carreteras con Ruteo Página 10
La ventana Network Analyst muestra el contenido de la capa especial de rutas. Este contenido es agrupado principalmente en: o Paradas (Stops): Son los rasgos puntuales que definirán una ruta. Para poder trazar una ruta debemos tener al menos dos paradas, una que corresponda al origen y otra al destino. o Rutas (Routes): Son los rasgos lineales que generará la extensión para representar las rutas trazadas. o Barreras (Barriers): Esta opción se subdivide en puntos, líneas y polígonos y son rasgos que le indican a la extensión por donde no donde de trazar una ruta. Para insertar el origen y el destino de la ruta (Paradas) lo primero que se debe hacer es seleccionar la etiqueta Stops en la ventana Network Analyst : Posteriormente, en la barra de herramientas de la extensión, se debe de activar el botón Create Network Location Tool : Con la herramienta Create Network Location Tool activada, se debe hacer clic en dos puntos del mapa para insertar dos puntos (paradas) que indicarán el inicio y el fin de la ruta: Una vez que hayan sido definidas las dos paradas se debe de activar el botón Solve para que la extensión resuelva la ruta y esta sea trazada en el mapa: Revisión del Modelado de Carreteras con Ruteo Página 11
Si no se desea que la ruta pase por un punto determinado es posible insertar una barrera con el siguiente procedimiento: 1. En la ventana Network Analyst se debe seleccionar la etiqueta Restricction dentro de la opción Point Barriers. 2. Activar el botón Create Network Location Tool en la barra de herramientas de la extensión. 3. Dar clic en el mapa justo en el punto donde se desea insertar la barrera que evitará a la ruta pase por ahí. Revisión del Modelado de Carreteras con Ruteo Página 12
4. Por último se presiona el botón Solve para que la extensión trace una nueva ruta respetando la barrera que ha sido insertada. Revisión del Modelado de Carreteras con Ruteo Página 13
1.4 Validación de conectividad y funcionalidad estableciendo rutas 1.4.1 Conectividad a nivel macro Se debe validar que exista un flujo de entrada y salida en los extremos de la sección para asegurar su conectividad una vez que sea unida al resto de las secciones: Definiendo un punto de origen en un extremo y uno de destino en otro extremo, se podrá trazar una ruta que permita validar que hay un flujo de entrada y salida en la sección: Un mismo punto de entrada puede tener varios puntos de salida de la sección: Se deben identificar todos los posibles flujos de salida de la sección: Revisión del Modelado de Carreteras con Ruteo Página 14
La ruta no podrá ser trazada por la extensión Network Analyst cuando existan problemas de conectividad. La línea esta desconectada de la red geométrica Revisión del Modelado de Carreteras con Ruteo Página 15
1.4.2 Continuidad a través de localidades urbanas Se debe validar la conectividad que existe a través de las localidades urbanas. Para ello se deberá poner un punto de origen en una de las vialidades que den entrada a la localidad y un punto de destino en la vialidad que de salida en a la localidad (en un extremo opuesto a donde fue insertado el punto de origen) tal como se muestra en la siguiente imagen: Es posible validar rutas alternas colocando puntos de barrera para forzar a la extensión a que busque una alternativa: Revisión del Modelado de Carreteras con Ruteo Página 16
1.4.3 Funcionalidad de intersecciones a nivel y desnivel Para cada estructura de cruce de vialidades se debe identificar, en cada uno de los puntos de entrada, todos sus posibles puntos de salida: Se definirá un punto de origen en la entrada a la estructura y un punto de destino en una de las salidas que se hayan identificado previamente para poder trazar una ruta y validar que el flujo que se representa es el correcto: Este proceso se debe de repetir para cada uno de las posibles salidas de la estructura: En una estructura donde se cruzan 2 vialidades se tendrán 4 posibles entradas y cada entrada tendrá 3 posibles salidas. Los flujos a validar serán las 12 combinaciones que se pueden hacer entre las entradas y sus respectivas salidas (4 entradas x 3 salidas de cada entrada) Revisión del Modelado de Carreteras con Ruteo Página 17
1.4.4 Maniobras prohibidas con Network Analyst Las vueltas prohibidas pueden ser identificadas utilizando el administrador de maniobras prohibidas: Cuando el sentido de la vialidad resuelve por defecto una maniobra prohibida, no es necesario incluirla. Tal es el caso del siguiente ejemplo donde se registró de manera innecesaria en la glorieta en el sentido horario cuando la circulación es anti horario. La extensión Network Analyst resolverá la ruta correcta para estos casos en función del sentido de circulación. Revisión del Modelado de Carreteras con Ruteo Página 18
Al definir rutas al interior de los elementos que conforman una intersección, es posible identificar omisiones de maniobras prohibidas como se muestra en el siguiente ejemplo: La ruta del origen 1 hacia el destino 2 el Network Analyst la debió haber resuelto por otra ruta más larga o bien haberla reportado como indeterminable, no obstante la resuelve debido a la omisión de haber registrado la maniobra prohibida, siendo la vuelta natural la primera transitando de norte a sur. Gran parte de los elementos son de doble sentido de circulación excepto los que se ubican en la parte sur, por tanto para esta intersección deben existir 5 maniobras prohibidas. Revisión del Modelado de Carreteras con Ruteo Página 19