Network Analyst - El Análisis de Redes Desde ArcGIS 9

El An\u00e1lisis de redes desde ArcGIS 9.2

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El presente trabajo es una recopilaci\u00f3n de textos y documentos extra\u00eddos principalmente desde la ayuda del software ArcGIS 9.2 de ESRI \u00ae. En muchos casos, las traducciones al espa\u00f1ol omiten ciertos aspectos por consideraciones de relevancia, o incorporan algunos ejemplos, observaciones personales e informaci\u00f3n adicional, obtenida desde otros medios an\u00e1logos y/o digitales. Pero s\u00f3lo con el prop\u00f3sito de enriquecer los aportes entregados. En ning\u00fan momento existe la intenci\u00f3n de tomar como propias las informaciones, ejemplos o im\u00e1genes de terceros que est\u00e1n contenidas en su interior. Esta gu\u00eda funciona como complemento a la ayuda del software para hacerla m\u00e1s accesible a los usuarios del mismo. Se deja en claro adem\u00e1s que los objetivos del presente documento est\u00e1n orientados principalmente a facilitar el uso de los Sistemas de Informaci\u00f3n Geogr\u00e1fica en el entorno acad\u00e9mico y no a otro tipo de actividad, aun cuando sus aplicaciones puedan extenderse hacia el mundo p\u00fablico o privado. De esta manera, no se intenta obtener lucro o beneficio econ\u00f3mico alguno, por la distribuci\u00f3n y uso que la recopilaci\u00f3n pueda tener en los lugares donde \u00e9sta sea distribuida. Miguel Angel Barrientos Mart\u00ednez Ge\u00f3grafo PUCV Septiembre de 2007

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\u00cdndice de contenidos

Introducci\u00f3n

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Cap\u00edtulo I: Conceptos claves del an\u00e1lisis de redes 1.- Tipos de redes en ArcGIS 2.- Elementos constituyentes de toda red de transporte 3.- Principales reguladores al interior de una red: los impedimentos

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Cap\u00edtulo II: Principales funciones del An\u00e1lisis de Redes en ArcGIS 9.2 1.- La barra de Herramientas 2.- Funciones de an\u00e1lisis

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2.1.- Route 2.2.- Closest Facility 2.3.- Service Area 2.4.- OD Cost Matrix

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Cap\u00edtulo III: Dise\u00f1o y administraci\u00f3n de un modelo de Red Vial 1.2.3.4.5.-

Introducci\u00f3n

El conjunto de datos de red o \u201cNetwork Dataset\u201d

Pasos para la elaboraci\u00f3n de un network dataset dise\u00f1o y principales caracter\u00edsticas de una red vial vehicular. dise\u00f1o y principales caracter\u00edsticas de una red multimodal.

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Anexos Cap\u00edtulo 1.- \u00bfQu\u00e9 son las locaciones de Red? 1.- \u00bfQu\u00e9 son las locaciones de Red? 2.- Posicionando locaciones en la red 3.- Configurando las propiedades de la locaci\u00f3n de red 4.- A\u00f1adiendo locaciones de red

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Cap\u00edtulo 2.- Comprendiendo los atributos de la red

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1.- Cost 2.- Descriptors 3.- Restrictions 4.- Hierarchy 5.- tipos de evaluadores usados en una red 6.- Ejemplos de evaluador 7.- Usando par\u00e1metros con los atributos de red

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Bibliograf\u00eda

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Introducción:

Uno de los mayores avances en la historia de la humanidad fue, sin lugar a dudas, el surgimiento de comunicación como forma de establecer relaciones entre los individuos de un mismo grupo.

El lenguaje abstracto, al ser una forma de expresión corporal y figurativa, permitió dar un salto cualitativo en los niveles de evolución como especie. No sólo porque ayudó a fortalecer los vínculos al interior de esa primigenia sociedad, sino porque además, permitió comprender la importancia de las ideas y la organización colectiva, como único medio de supervivencia en el mundo. Si bien en sus orígenes, estas primitivas formas de comunicación, estaban asociadas directamente con la satisfacción de las necesidades básicas. A medida que pasaban los siglos, los individuos comenzaron a estructurar una compleja y variada red de vínculos. Los cuales iban desde las relaciones comerciales, hasta las alianzas de tipo político, militar o incluso religioso.

Estas relaciones, permitieron el desarrollo de sociedades altamente sofisticadas, las cuales aprovechando la ventajas ofrecidas por las redes. Lograron expandir lenguas, productos y formas de vida más allá de toda imaginación. Hoy en día, la sociedad moderna es el mejor ejemplo del éxito de este tipo de organización. Las redes forman parte fundamental de la vida y las actividades realizadas por el hombre sobre cualquier punto del planeta. La sociedad de la información está completamente inmersa en un medio que vive para permitir y dar cabida a un número creciente de relaciones. Día a día, somos testigos de cómo se encuentran nuevas formas de comunicación. La dinámica de las relaciones establece de manera creciente, nuevos patrones de comportamiento, velocidad y flujo al interior de las redes humanas. Sean estas carreteras, cables o tuberías de gas y petróleo. Todas ellas reflejan una sola situación. El movimiento constante al interior de ellas, sin importar tipología o localización.

De esta manera, la infraestructura y los flujos de la red constituyen la base productiva y social de nue planeta al permitir el desplazamiento de personas, energía, recursos o inclusive ideas.

Esta infraestructura en red y la forma, capacidad y eficiencia de las mismas tienen un impacto sustan sobre nuestra calidad de vida y la forma en cómo percibimos la realidad alrededor nuestro 1.

El presente trabajo profundiza en especial sobre una de las más antiguas y extendidas de toda la humanidad. Las redes viales. Las cuales constituyen la base para todo tipo de circulación sobre la superficie terrestre. Desde personas hasta productos alimenticios o inclusive como soporte para otros tipos de redes. Estas infraestructuras, constituyen el corazón mismo de todos los centros poblados del planeta. Por lo tanto, el estudio y comprensión de los fenómenos que afectan a este tipo de redes, permitirá solucionar además de los ya tradicionales problemas viales una serie de otras situaciones que afectan, directa o indirectamente, la calidad de vida de sus habitantes. Este último concepto justifica plenamente la elaboración de este documento, el cual servirá principalmente como material didáctico para la enseñanza de la administración de modelos de redes viales en el entorno ArcGIS 9.

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Zeiler, Michael. Modeling Our World: The ESRI Guide to Geodatabase Design. ESRI. 1999

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Capítulo I: Conceptos claves del análisis de redes

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Capítulo I: Conceptos claves del análisis de redes 1.- tipos de redes en ArcGIS

En términos generales, toda red al interior de ArcGIS está constituida desde el punto de vista geomét por 2 componentes: Los nodos o “Junctions” y los ejes o “Edges”.

Ejes Nodos

Cada uno de estos componentes suele estar asociado a diferentes entidades o elementos de la realidad. Por ejemplo. Los nodos pueden representar desde una intersección vial, hasta transformadores eléctricos o válvulas de corte en una red de agua potable. Mientras que los ejes suelen representar carreteras, cables telefónicos, tuberías o cualquier otra estructura que represente circulación entre dos nodos. Debido a la enorme cantidad de situaciones que pueden ser representadas bajo este sencillo modelo, las redes al interior de ArcGIS se dividen en dos grupos, los cuales han sido divididos de acuerdo a las funcionalidades y naturaleza de los flujos.

1.1.- Las redes geométricas El movimiento de personas, transporte de carga, la distribución de bienes, servicios, recursos o energía, las comunicaciones, etc. Todas ellas representan el flujo e intercambio al interior de un sistema definido de relaciones. En ArcGIS estas relaciones son modeladas como redes geométricas.

Estas redes se almacenan al interior de la Geodatabase, puesto que permite definir de manera precisa condiciones de conectividad, circulación y coincidencia topológica. De allí su nombre “geométrica”, dado el

rol fundamental de la geometría en el comportamiento de toda la red.

Por ejemplo, las redes de distribución de agua, gas, petróleo o electricidad por lo general se representan como redes geométricas. Ya que facilita la administración y el control de flujos (voltaje, presión, cantidad de crudo) mediante precisas reglas de circulación definidas en cada uno de los nodos (que suelen representan válvulas, cierres o transformadores).

Esta precisión involucra necesariamente el control total de la circulación. La cual ira siempre desde la fuent al destino por canales preestablecidos. De esta manera la redes geométricas son estructuras rígidas en cuanto a las políticas de circulación, pero flexible en cuanto a diseño y conectividad se refiere.

Más adelante se analizarán algunos conceptos básicos de las Geodatabases, especialmente aquell relacionados con las políticas de conectividad en el diseño de Redes de transporte.

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1.2.- Las redes de transporte Este tipo de modelos se caracterizan por representar de manera eficaz las principales características de la circulación vehicular a través de un área determinada. A diferencia de las redes geométricas, el flujo al interior de la misma es totalmente libre. Es decir. Un conductor o vehículo podrá desplazarse por ella con total libertad siempre y cuando no existan restricciones o limites al desplazamiento.

Semáforos, bloqueos de calles y restricciones de circulación (sentido de calles por ejemplo). Son algunas de las principales restricciones o dificultades que presentan los flujos al interior de ella. Pero sin embargo. Será el impedimento (definido como la necesidad de llegar más rápido o por el camino más corto) el que definirá en ultimo termino la circulación. En este sentido radica la gran diferencia entre ambos modelos. Mientras que en las redes geométricas el flujo (de agua, electricidad o combustible) está estrictamente definido por el modelo mediante válvulas, transformadores y fuentes. En las redes de trasporte puede hacerlo por cualquier punto de la misma. Dependiendo de las condiciones de trafico u otras variables definidas al interior del modelo. Si bien las redes de transporte pueden ser elaboradas al interior de una Geodatabase. Es factible de generarlas también desde un shapefile. Aunque muchas de las ventajas que ofrece este modelo de administración de la información geográfica se pierden. Por ejemplo, la posibilidad de crear redes multimodales, controlar la topología, incorporar anotaciones (annotation Feature class) o incorporar políticas de conectividad detallada (entre subtipos y dominios) al interior de la red.

Redes Geométricas •Establecer la dirección del flujo para un recurso o commodity •Encontrar cual es la fuente de un punto determinado •Cerrar interruptores o válvulas para redirigir el flujo •Identificar secciones aisladas de una red •Identificar entidades que prestan servicios a un grupo de clientes

Redes de transporte •Calcular la ruta más corta entre dos puntos •Determinar el área de servicio basada en el tiempo de manejo •Despachar la ambulancia más cercana •Definir la mejor ruta para visitar a los clientes •Administrar las rutas para el retiro de los desperdicios domiciliarios

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2.- Elementos constituyentes de toda red de transporte

Sin importar el tipo y características de una red. Al interior de ella podemos identificar dos concep fundamentales en lo que respecta a sus elementos constituyentes.

2.1.- Los componentes de la red Están conformados por todos los elementos que participan de una u otra manera en la infraestructura. Y generalmente son representados mediante nodos y ejes. Aunque también es posible identificar otros elementos que si bien no forman parte de la planta física. Provocan alteraciones al interior de la misma

Aquí se destacan: calles, intersecciones, detenciones, barreras, orígenes, destinos y entidades los cua definen siempre la forma, el comportamiento y la velocidad al interior de la Red.

2.2.- Los flujos Estos se definen principalmente como la circulación o desplazamiento de materia, energía, datos, información o equipamiento a través de un espacio determinado. En el caso particular de las redes de transporte. Los flujos corresponden fundamentalmente a los desplazamientos realizados por personas y vehículos al interior de los ejes de la red. Ahora, la disposición, cantidad y velocidad de los desplazamientos dependerán tanto de los atributos propios de cada componente, como de los atributos colectivos de los mismos. Además de lo anterior, la capacidad y características propias de la infraestructura definirán la forma en cómo estos flujos se desarrollarán al interior de la red. Es por este motivo que dentro de cualquier modelo de redes de transporte, no solo es interesante analizar las características de los elementos constituyentes, sino que además la forma en cómo los mismos se desarrollan, evolucionan y permiten, dentro de una perspectiva temporal, la modificación progresiva de todos sus componentes a través del espacio, sea este virtual o geográfico. Por ejemplo, en muchas oportunidades, la construcción de una carretera, responde a las necesidades actuales y futuras de desplazamiento entre dos o más puntos del espacio. Y en su diseño se han incorporado todas aquellas características que permitirán que el flujo, sea lo más expedito posible. De esta manera, la circulación a través de esta nueva red, estará definida de ahora en adelante, por la infraestructura. La cual permitirá un flujo determinado de vehículos y carga a lo largo de la misma, de acuerdo con las especificaciones dadas previamente en la etapa de diseño. Pero ¿qué ocurre cuando, producto del aumento de la producción industrial, el comercio o la explosión demográfica entre dos puntos de esta red, provoca un aumento excesivo en el movimiento vehicular o de carga? ¿La infraestructura será capaz de soportar los mayores volúmenes de desplazamiento a través de ella? En la gran mayoría de las situaciones, un aumento del flujo provocará necesariamente modificaciones al diseño original de la red vial. Por lo que, los organismos públicos y privados pueden elegir diferentes alternativas para solucionar la situación. Ya sea por un aumento en el número de pistas de las carreteras principales, la construcción de nuevas rutas viales o la restricción del tráfico en algunos ejes viales de la ciudad. Todas estas medidas, de ser consideradas, alteran necesariamente las características de la red viaria existente y permiten asegurar que en estos casos, la dinámica de los desplazamientos definirá siempre, las formas y los contenidos al interior de ella.

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Otro aspecto interesante de analizar, está relacionado con las normativas legales que definen en muchos casos, el tipo, características de la infraestructura y los flujos de la red. Estas medidas pueden permitir, restringir o prohibir el desplazamiento sobre ella.

En muchos casos responden a consideraciones ambientales (reservas y sitios de protección), de tránsito (vías exclusivas, sentidos de calles, velocidades máximas) y de seguridad (Salud, protección civil, capacidad de carga máxima, etc.) las cuales están diseñadas, generalmente, para garantizar la rapidez y confiabilidad de la circulación a través de un sector o la totalidad de la Red Vial analizada.

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3.- principales reguladores al interior de una red: los impedimentos

Al estudiar el comportamiento de una red vial, es necesario detenerse en 2 conceptos fundamentales q definen todos flujos al interior de toda red. Los impedimentos basados en tiempo y distancia. Ambos conceptos, aunque relacionados, pueden arrojar resultados completamente diferentes dentro del análisis de ArcGIS. Por lo que la elección de uno u otro criterio dependerá del tipo de proyecto a realizar por el usuario

A continuación se explicarán los diferentes factores que influyen y modifican los resultados obtenidos trabajar desde Network Analyst

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3.1.- Distancia:

Tradicionalmente, el criterio de la distancia permite de manera rápida una evaluación de las alternat más viables a la hora de desplazarse a través de una red vial.

Al diseñar una red, y evaluarla en base a este criterio no es necesario contar con grandes volúmenes de información en las bases de datos. Los atributos del modelo vial diseñado no poseen mayores complejidades y para trabajar sobre él, sólo es necesario contar con información básica proveniente desde la infraestructura (ejes viales). Respecto del funcionamiento bajo este criterio, El programa mide la distancia euclidiana entre el punto de origen y el punto de destino y decide la alternativa de menor distancia posible considerando para ello la infraestructura disponible.

1 Escenario 1: Distancia Euclidiana entre el punto 1 y el punto 2

2 Escenario 2: Distancia Planimétrica basada en la infraestructura disponible entre el punto 1 y el punto 2

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Adicionalmente, la topografía también puede incidir sobre el resultado final de la ruta, y para ello podemos incorporar los valores Z del terreno sobre los segmentos que componen el entramado de la red. Y que garantizarán una mayor fidelidad en lo que a distancia se refiere.

Mediante la utilización de un DEM o un TIN2, un shapefile o Feature Class 2D pueden incorporar ahora valores Z de estas entidades3. De esta manera, los valores de los segmentos contienen la distancia Real (topográfica) y no los valores planimétricos que bajo ciertas circunstancias pueden distorsionar la verdadera distancia existente entre toda la red. Altitud (Z) Distancia Real

(topo(Topográfi ca)

Distancia Planimétrica (X,Y)

En la imagen se puede observar la verdadera forma de los segmentos de la red vial cuando incorporan la topografía del terreno. Estos ahora constituyen un modelo mucho más preciso a la hora de reflejar la verdadera distancia que existe sobre la superficie terrestre.

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DEM: Digital Elevation Model (o modelo de elevación digital). Raster que contiene los valores Z en cada una de sus celdas.

TIN: Triangular Irregular Networks (o Redes triangulares irregulares). Polígono 3D que contiene valores XYZ en cada uno de sus l ados 3

ArcToolbox > 3D Analyst > Fuctional Surface > Interpolate Shape

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3.2.- Tiempo: Este factor es sin duda uno de los más complejos de evaluar y administrar dentro de los modelos de redes diseñados en el entorno ArcGIS. El tiempo constituye el más preciso de los evaluadores de desempeño de una red y existe una gran cantidad de factores que definirán el comportamiento de los flujos basados en esta característica.

Mientras que la distancia constituye una característica intrínseca de la infraestructura disponible, el factor tiempo no solo depende de esta última, sino que además depende de factores asociados a las características del vehículo, el tipo de normativa que regula las velocidades máximas de los flujos, congestión vehicular, condiciones climáticas o inclusive la experticia del conductor. Las cuales definirán en su conjunto, un mayor o menor tiempo de desplazamiento y la elección de la ruta más adecuada al interior de la red vial.

A.- La relación existente entre tiempo e infraestructuras

En cuanto a la infraestructura, los tiempos pueden verse afectados de diferentes formas. La más común de ellas está relacionada con la tipología de entramado vial disponible. De esta manera, el desplazamiento a través de ella, será mucho más rápido si se realiza sólo entre carreteras y avenidas. Y por el contrario, si se realizan sólo entre pasajes, senderos y huellas, el desplazamiento a través de ella, será ostensiblemente más lento. Además de las tipologías de entramado vial, existen otros factores de la infraestructura que modifican los tiempos de desplazamiento. En particular aquellos relacionados con la normativa de transito vigente y que modifica las condiciones de flujos al interior de una ciudad. Si bien las leyes de tránsito no constituyen un componente físico o tangible de las redes, la existencia de semáforos, señalética, sentidos de calles, lomos de toro, zonas de velocidad reducida, vías exclusivas, etc. corresponden a la materialización de estas normativas, y se convierten en factores fundamentales del comportamiento de todos los desplazamientos al interior de la red vial urbana y rural.

Por lo tanto deben ser considerados e incorporados al análisis para garantizar el realismo y precisión de modelos viales diseñados desde ArcGIS.

En la imagen, se observa el Entramado vial que incorpora, no solo las tipologías de red tradicionales, sino que además refleja las normativas vigentes de desplazamiento (sentidos) para cada uno de los segmentos de la red

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B.- Las velocidades de desplazamiento

Los tiempos de desplazamiento definen el comportamiento de todo el modelo y constituyen el corazón d análisis temporal de Network Analyst. Sobre este atributo, el programa evalúa las alternativas de menor costo temporal, por lo que la asignación de valores racionales y ajustados a la realidad en cada uno de los segmentos que componen la infraestructura vial, permitirán obtener desde éstos, los mejores resultados posibles.

En muchos casos, la distancia más corta entre dos puntos, no necesariamente constituye la alternativa de menor tiempo. Ya sea por congestión vehicular, restricciones zonales, semáforos, estado de conservación de la carpeta, existencia de estacionamientos, entre otros factores. Provocarán modificaciones a las velocidades parciales y finales de todo recorrido por la red. Por lo que incorporar estos elementos debe ser requisito Fundamental de todo modelo de Red a diseñar. La interrogante es como traspasar estas variables – en muchos casos altamente subjetivas – a datos concretos en nuestro modelo. La respuesta está dada por el criterio de cada diseñador, el cual puede decidir cualitativamente y cuantitativamente el impacto de estos y otros factores sobre el modelo resultante. Los criterios utilizados pueden ser, bajo algunas circunstancias, discutibles. Pero lo importante es que se ajusten a cada realidad y no necesariamente se establezcan parámetros definidos para solucionar estas subjetividades. Por ejemplo. Uno de las situaciones más discutibles, es la asignación de velocidades promedio para diferentes tipologías de entramados viales urbanos. En donde las carreteras y avenidas poseen los valores promedio de desplazamiento más altos de todo el modelo. Mientras que senderos, huellas y pasajes poseen los promedios más bajos. Pero ¿Es realmente posible que los vehículos puedan desplazarse a velocidades más bajas o altas, sin importar el tipo de carpeta donde estas se realicen? Por cierto que así es. Especialmente considerando la libertad que cada conductor posee para realizar el desplazamiento a través de un recorrido determinado.

Aun así, es necesario dejar en claro que una carretera urbana, jamás albergará velocidades promedio inferiores a los 30 Km/Hora. Y por otro lado, un pequeño pasaje, jamás podrá superar velocidades promedio por sobre los 120 Km/Hora. Por este motivo que los rangos promedio deberán contener valores aceptables, aun cuando en particular un segmento pueda superar estos criterios “Estándar”.

A continuación se entregaran los criterios más utilizados a la hora de establecer velocidades en l segmentos viales de un modelo de red urbana. Ajuste Ajuste Ajuste Ajuste

de de de de

velocidades velocidades velocidades velocidades

por relieve en intersecciones por giros en el desplazamiento por condiciones especiales

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Ajuste de velocidades por relieve

En este caso, cuando existan condiciones de terreno que dificulten el desplazamiento. Por ejemplo, pendientes excesivamente elevadas. El diseñador de la red deberá, disminuir la velocidad promedio del segmento, considerando que existe un mayor esfuerzo por parte del vehículo al ascender por la pendiente. O en el caso contrario, elevar los promedios cuando la pendiente favorezca el descenso y por tanto la velocidad final de desplazamiento a través del segmento o grupo de ellos. El nivel de ajuste, dependerá de la intensidad de las pendientes, siendo en cualquiera de los casos una relación directamente proporcional entre pendiente y factor de ajuste. A mayor pendiente, mayor intensidad de ajuste. Sean estas tanto positivas como negativas. Altitud

Rebaje de velocidades promedio por pendientes positivas:

Aumento de velocidades promedio por pendientes negativas:

40 Km/Hora

60 Km/Hora

Punto de origen

Punto de llegada

Ajuste de velocidades en intersecciones

En términos generales, las intersecciones siempre son fuente de una serie de situaciones que inciden sobre las velocidades de desplazamiento a través de una red vial urbana. Ya sea por la existencia de semáforos que regulan el tránsito vehicular y/o peatonal, una plaza de peaje, un bandejón central, o sencillamente un punto de congestión vehicular. Las intersecciones por lo general provocan leves disminuciones en el tiempo total de desplazamiento y para ello es necesario ajustar las velocidades promedio de cada uno de los segmentos que participan de estos puntos característicos de las ciudades. A medida que una arteria posea una mayor cantidad de intersecciones “lentas”. En particular con gran

cantidad de cruces y semáforos, el tiempo total de desplazamiento se verá resentido y es muy probable que para rutas de tramos cortos (menores a 1.500 Mts.) y medios (hasta 3.000) sean una alternativa con pocas posibilidades de selección por parte del programa.

Por el contrario, para rutas largas, es decir aquellas que superan los 4.000 Mts. Entre su origen y destino, este tipo de rutas podrían ser seleccionadas como alternativa viable. Principalmente por que el costo total del desplazamiento por otra vía alternativa, es mayor a la sumatoria de los costos totales de desplazamiento de la ruta “lenta”.

Es por este motivo que no es recomendable construir modelos de redes de escala regional o incluso comunal, puesto que las diferencias de costos en tiempo dentro de una ciudad son completamente absorbidas por los tiempos de desplazamiento entre comunas o provincias. Y cualquier diferencia dentro de una arteria o grupo de ellas, pasarían desapercibidas al momento de evaluar la ruta de menor costo. Si dentro de una ciudad, una diferencia de 30 segundos decide la selección entre una ruta y otra. A escala regional – y debido a los enormes tiempos usados para desplazarse – esta diferencia mínima perdería relevancia. Lo que podría terminar de convertir al modelo de transporte en un conjunto de datos ineficaz y fuera de toda realidad si es usado sobre éstas escalas de trabajo.

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55 Km/Hora

65 Km/Hora

75 Km/Hora

35 Km/Hora

65 Km/Hora

75 Km/Hora

55 Km/Hora

En la imagen se observa las diferentes velocidades de desplazamiento para cada uno de los segmentos que participan de la intersección. Esta, cuenta con dos elementos que interfieren en las velocidades de desplazamiento de la Avenida España (en Rojo) y la calle Hornillas (en Azul) 4. El bandejón central y los semáforos. El bandejón central permite que el tráfico que proviene desde la calle hornillas, pueda atravesar por completo la avenida España y seguir con rumbo SE-NO. De acuerdo al tráfico de la misma. Opcionalmente permite además virar a la izquierda, con rumbo SO, a través de la misma Avenida España. Los semáforos instalados en esta intersección, regulan por completo el tráfico y permiten que los vehículos puedan desplazarse con seguridad y orden través de ella, pero sin embargo, hacen disminuir notoriamente los tiempos de desplazamiento en el sector.

Se destacan en los cuadros verdes, los valores promedio que han sido modificados considerando est factores.

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Para el ejemplo de la imagen, los datos mostrados pueden no coincidir necesariamente con la verdad. Si bien esta intersección es real (se encuentra ubicada en la ciudad de Punta Arenas, Chile), los valores de velocidad y la existencia de semáforos pueden no corresponder a su verdadera situación. Sirven sólo como un ejemplo didáctico para el presente trabajo. N del A.

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Ajuste de velocidades por giros en el desplazamiento

Recorrido Software Recorrido Real Zona de Rebaje

Cada vez que el programa efectúa un giro, podemos observar ciertas diferencias con la realida Principalmente por 2 situaciones: la forma del giro y la velocidad utilizada en toda la operación.

En primer lugar, la forma del giro realizado por el software dista mucho de la realidad. Ya que en el programa, esta operación se realiza a través del nodo de intersección que une a las arterias involucradas en el cambio de dirección y no precisamente por donde suelen ocurrir los giros. Y en cuanto a la velocidad, si no queda explícitamente definido al interior de los atributos de la red, el programa no efectuará rebaje alguno de la velocidad.

Por lo que ambas situaciones deberán ser tomadas en cuenta a la hora de establecer los valores reales costo en todas las intersecciones del modelo. Ajuste de velocidades por condiciones especiales

En este caso, las condiciones especiales hacen referencia a ciertos elementos o zonas que provocan alteraciones negativas sobre el flujo automotriz o definitivamente conforman un impedimento al desplazamiento de ciertos tipos de vehículos particulares y/o de carga.

Zonas de escuela, lomos de toro, señalética, calles estrechas o saturadas de vehículos estacionados, restricciones a la entrada de vehículos de carga, retenes, cárceles y hospitales. Son algunos ejemplos de est tipo de situaciones.

Además de lo anterior, también pueden incorporarse aquí los tiempos de servicio5 de: compañías de bomberos, empresas de reparto a domicilio, seguridad ciudadana y salud pública, etc. Los cuales constituye también una alteración a los tiempos finales de desplazamiento. Todos estos factores deberán ser añadidos como un rebaje de velocidad sobre él o los nodos y segmentos respectivos más cercanos al problema o situación. 5

Se entiende como tiempo de servicio, a todo aquel tiempo en el cual, una persona o conjunto de ellas, tarda en estar disponible para

la realización de una tarea o actividad determinada.

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Capítulo II: Principales funciones del Análisis de Redes en ArcGIS 9.2

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Capítulo II: Principales funciones del Análisis de Redes Como llegar desde un punto a otro, que alternativa tomar. Y cuál será la ruta más rápida o la más corta. interrogantes que las distintas funcionalidades de 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 mas solidas y por lo tanto que garantizan el éxito de los resultados obtenidos a través de ella. A continuación una detallada descripción de todos los componentes del análisis de redes en ArcGIS.

1.- La barra de Herramientas 1.1.- botones de la barra de herramientas La barra de herramientas se activa desde: Tools > Customize… > Toolbars > y allí se activa la casilla de verificación “Network Analyst”.

Para activar todas las funciones de esta barra de herramientas es necesario contar con la extensión activ (Tools > Extensions > Network Analyst) y contar con un network Dataset en cualquier Data Frame Activ

Botón

Nombre Network Analyst Window Create Network Location Tool

Funcionalidad Despliega y esconde la ventana de Network Analyst Crear una locación de Red

Selecciona y mueve Locaciones de Red Select/Move Network Location Tool Solve Directions Window Network Identify Build entire network dataset

Ejecuta el análisis Actual Despliega la ventana de direcciones Identifica Elementos de la red Construye por completo el conjunto de datos de la Red (o network dataset)

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De manera opcional, pueden incorporarse nuevas funciones, dependiendo de las necesidades del proyecto o de cada usuario. Para ello solo hay que arrastrar y soltar hacia la barra de herramientas cualquiera de los comandos que aparecen en la imagen de la derecha.

1.2.- Opciones de la barra de herramientas

Dentro de las opciones de la Barra de herramientas se encuentran tres fichas: General, Location Sn Options y Location Names

A.- Ficha General

Aquí se puede definir un color en particular para las selecciones hechas en Network Analyst. También aquí, se configura el zoom automático luego de ejecutado el análisis. De activarse, se realiza un zoom hacia el resultado en la vista o Data Frame. Además, puede configurarse los mensajes luego de realizados los análisis (mediante el comando SOLVE). Pudiendo aparecer siempre, solo en los errores y advertencias, solo en los errores y por ultimo ningún mensaje. Por defecto este queda sólo mostrando advertencias y los errores.

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B.- Ficha Location Snap Options

Permite, de ser activado, el anclaje a la red de cualquier objeto ingresado o desplazado a través de ella. Se puede definir una distancia de anclaje del tipo offset, y además pueden definirse los anclajes al: 1.2.3.4.-

Añadir una nueva locación Mover una locación Cargar locaciones usando la geometría de ellos Cargar locaciones usando los campos de locación

C.- Ficha Location Names

Esta opción es sin duda una de las más útiles, a la hora de trabajar con las distintas herramientas del análisis de redes. Puesto que permite identificar la dirección relativa de cualquier punto incorporado al análisis. Al agregar o mover manualmente una locación, o al cargar puntos desde un shapefile o Feature Class, estos incorporarán la dirección más cercana asociada al address locator indicado en esta ficha.

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2.- Funciones de análisis ArcGIS Network Analyst 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. O también a identificar el área de servicio más cercana a un punto ubicado al interior de la ciudad.

Estas tareas están divididas en 4 tipos de análisis:

Análisis de ruta (route analysis)

Análisis de la entidad mas cercana (Closest Facility Analysis)

Analisis de area de servicio (Service Area analysis)

Análisis de matriz de costo OD (OD Cost Matrix Analysis)

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2.1.- Route 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 Shape fil Feature Class o Feature Layer.

La ruta más adecuada puede ser determinada tanto, por el orden de ingreso en pantalla, atributo de entidad o bien el mismo software puede ofrecer el mejor orden de acuerdo con la ruta diseñada.

¿Qué significa la mejor Ruta? Sin importar si intentamos encontrar la ruta más apropiada entre dos puntos o un conjunto de ellos, por lo general siempre se intenta encontrar la mejor alternativa posi ble. Sin embargo, el concepto de “mejor” puede tener diferentes significados. La mejor ruta puede ser la más rápida, la más corta, o la de mayor belleza escénica, dependiendo siempre del tipo de impedimento que hemos elegido evaluar. A pesar de esto, la ruta más apropiada será siempre por definición, la alternativa de menor impedimento en nuestro desplazamiento. Cualquier atributo valido de costo en la red, puede ser usado como impedimento al determinar la mejor ruta. En la gran mayoría de los casos. Los impedimentos son el tiempo y la distancia. Los cuales son usados para encontrar las alternativas más rápidas o las más cortas respectivamente.

En la imagen de la izquierda se observa una ruta que basa su impedimento en minutos. Mientras que la imagen de la derecha se basa en la distancia en metros. Aquí se demuestra la gran diferencia de los resultados usando uno u otro criterio de impedimento.

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A.- Layer de análisis de ruta (Route analysis layer) El Layer de análisis de ruta almacena todas las entradas, parámetros, y resultados del análisis de ruta.

B.- Generando el layer de análisis de ruta El layer de análisis de ruta puede ser creado desde la barra de herramientas de Network Analyst, mediante la opción “New Route” . Al crear un nuevo layer de análisis de ruta, esta es mostrada en la ventana de Network Analyst, junto a sus 3 categorías. Detenciones, Rutas y barreras (stops, routes y barriers) De manera adicional, este layer, también aparecerá como un layer compuesto en la Tabla de Contenidos del Data frame o Vista. Allí podrán configurarse todas las opciones asociadas al despliegue grafico y de simbología, de acuerdo con las necesidades del usuario.

C.- Componentes del layer de análisis de ruta Layer de detenciones (Stops feature layer) Este layer almacena todas aquellas locaciones utilizadas como detenciones en el análisis de ruta. La simbología por defecto de este layer está dividida en 4 tipos: Located, unlocated, error y time violation (localizada, no localizada, error y violación de tiempo) La simbología de estas 4 categorías puede ser modificada al acceder a las propiedades del layer (botón derecho sobre el layer y luego properties…). Aparecerá una nueva categoría de simbología Network Analyst Stops , en donde se podrán modificar todas las características graficas y de texto de las mismas. Cuando un nuevo layer de análisis de ruta es creado, este aparecerá siempre vacio, hasta que incorporemos la información que nos permitirá realizar los cálculos.

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Layer de Barreras (Barriers feature layer)

Las barreras son usadas dentro del análisis de ruta para identificar aquellos sectores sobre los cuales existe limitantes para el desplazamiento. Este layer esta categorizado en 3 tipos de barreras: Located, unlocated, y error (localizado, no localizado y error). La simbología de cada uno de ellos puede ser modificada en las propiedades del layer, tal como cualquier otro feature layer, shapefile o feature class de ArcMap. Al igual que el caso anterior, cuando un nuevo layer de barreras es creado, este aparecerá vacio, hasta la información sea incorporada al análisis. Layer de rutas (Route feature layer) El layer de rutas almacena el resultado del análisis de ruta realizado. Al igual que el resto de estos layers analizados, todas las opciones de simbología, texto y colores puede ser modificado al acceder a las propiedades del layer.

Cuando un nuevo layer de rutas es creado, este aparecerá vacio, hasta que la información sea incorporad análisis.

D.- Locaciones de red en el análisis de rutas Detenciones y barreras son las locaciones de red utilizadas en el análisis de ruta. Propiedades de las detenciones

ObjectID:

ID o identificador único asignado de manera automática a cada locación de red.

Name:

Nombre de la locación de red asignado automáticamente al añadirse estos al análisis. El nombre puede modificarse luego, haciendo un click sobre éste. Cuando una locación de red es añadida de manera interactiva en el mapa, esta es denominada automáticamente como “Graphic Pick 1” . Al añadir más locaciones, estas pasan a denominarse “Graphic Pick 2”, “Graphic Pick 3”, y así sucesivamente. En una detención obtenida mediante geocoding, ésta tomara el nombre de la dirección respectiva.

Cuando una locación de red ha sido cargada desde una feature class o feature layer (en ArcMap mediante el uso de la herramienta “add Loc ations” en ArcToolbox), el nombre de la locación pasará a tomar el nombre de la columna designada en la tabla para tales efectos. ArcGIS buscará asignara estos nombres en los campos de acuerdo a una lista de candidatos prediseñada.

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RouteName: Representa el nombre de la ruta a la cual las detenciones pertenecen

Si no existe nombre asignado, se dará por entendido que todos los puntos o detenciones pertenecen a la misma ruta. Si alguna de las detenciones poseen nombres, estas se agruparan de acuerdo a este. En caso de q algunos puntos queden sin nombre (categoría “unassigned”) no serán consideradas para los próximos análisis de ruta. Sequence:

Numero que representa el orden de las detenciones a lo largo de la ruta. Al estar incorporados a alguna de ellas, el número que representan deberá ser mayor a 1 y menor al número máximo de detenciones existentes en ella. Además no deberán existir duplicados.

Status:

Si una detención está debidamente localizada, el valor deberá corresponder a “OK”. De otra manera el valor del estatus correspondería a “ Unlocated” o “Error”.

CurbApproach: la propiedad de “CurbApproach” o “freno al acercamiento” permite apr oximarse a una detención en la ruta por solo uno de los lados del vehículo. Por ejemplo, en ciertos vehículos de transporte escolar o publico, las detenciones solo se realizan hacia el lado derecho, para garantizar el acceso y bajada de los pasajeros en cada una de las detenciones. De esta manera, todas las detenciones asignadas al lado izquierdo serán alcanzadas por la ruta de tal manera que el vehículo pueda acceder a ella siempre por el lado correcto. Aun cuando deba recorrer un camino más largo para realizar la maniobra.

ArriveCurbApproach: Esta propiedad es configurada automáticamente por ArcGIS Network Analyst. E indica sobre cual lado del vehículo se efectuará el acercamiento. Si la detención está configurada para permitir acercamientos solo del lado derecho ("Right side of vehicle" en la propiedad “curbapproach”), entonces ArriveCurbApproach (o freno al acercamiento de llegada) deberá ser también del lado derecho (es decir "Right side of vehicle"). Sin embargo, si la detención no especifica lado alguno y permite un acercamiento por derecha o izquierda ("Either side of vehicle"), el valor de “ArriveCurbApproach” podrá ser tanto de izquierda como de derecha de acuerdo a la ubicación de la detención inmediatamente anterior. DepartCurbApproach: al igual que en el caso anterior, esta propiedad es configurada de manera automática por el programa. Pero ahora no indica la llegada, sino la salida desde la detención. Si la detención está configurada para salir solo desde la derecha, este campo contendrá el valor "Right side of vehicle". Si está configurada la salida sólo desde la izquierda, el valor de este campo será “left side

of vehicle”. De permitir salidas desde cualquiera de los dos lados el valor será "Either side

of vehicle".

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Attr_[IMPEDANCE] (a modo de ejemplo se usará “ Attr_Minutes”, donde “Minutes” corresponde a el impedimento al interior de la red 6). Este atributo almacena el valor numérico del impedimento para cada locación de red. Si en cada detención es necesario quedarse esperando durante 5 minutos, el valor de este campo será 5 y representará el costo asignado a cada detención en minutos. El costo final asignado al desplazamiento será igual al tiempo de desplazamiento por la ruta, más el tiempo asignado en cada una de las detenciones de la misma. Cumul_[IMPEDANCE] (a modo de ejemplo se usará “Attr_Minutes”, donde “Minutes” corresponde a el impedimento al interior de la red): Este atributo de la detención, corresponde al impedimento total acumulado que involucra alcanzar una detención determinada, la cual incorpora, no solo los tiempos de detención previos, sino que además los tiempos de desplazamiento involucrados con anterioridad. En algunos casos puede ser fundamental que un punto o detención determinada no supere un tiempo total de espera. Es decir, no supere los 30 minutos desde que se inicia el recorrido, sea cual sea su ubicación. De esta manera se controla un tiempo de ruta y espera acumulado apropiado para cada punto de la ruta. Por ejemplo, si tenemos 3 detenciones, el segundo punto no podrá superar los 15 minutos (tiempo de recorrido entre el punto 1 y el 2, mas el tiempo de espera en el punto 1) y el tercero los 40 minutos (tiempo de recorrido entre el punto 1 y el 3 mas los tiempos de espera de los puntos 1 y 2)

6

Además de minutos, este valor puede representar metros u otro factor de costo asociado al impedimento de la red.

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Propiedades adicionales de las detenciones al utilizar ventanas de tiempo (time Windows) Estas propiedades de las detenciones están disponibles solo cuando activamos la opción “ Time Windows”

desde el cuadro de dialogo de las opciones de análisis

TimeWindowStart: Esta propiedad de la detención puede ser configurada por el usuario. Almacena el tiempo más temprano para ser visitado por una ruta determinada. Si está configurada a las 10:00 A.M. y una ruta pasa por aquella detención a las 9:50 A.M. un tiempo de 10 minutos será añadido al tiempo final, pero como un tiempo de espera o detención. TimeWindowEnd: Similar a la propiedad anterior, ésta permite configurar un tiempo máximo de salida o espera desde el punto. Es decir que, si este posee un tiempo de salida máximo a las 11:00 A.M. cualquier llegada de ruta, antes de esa hora será válida, mientras que cualquier llegada posterior a la misma será destacada como violación de tiempo, (time violation) la cual se desplegara en pantalla con un símbolo respectivo. ArriveTime: Esta propiedad almacena el tiempo en el cual la ruta ha demorado en llegar hasta allí. DepartTime: Esta propiedad almacena el tiempo de salida de la ruta, la cual dependerá no solo del tiempo de llegada, sino que además del tiempo estipulado en las opciones “timeWindowStart” y “timeWindowEnd”. Si un punto tiene un inicio y salida entre las

10:00 A.M. y 11:00 A.M. y a este una ruta llega a las 9:30 A.M. el tiempo de salida (DepartTime) no podrá ser antes de las 10:00 A.M. debido a la restricción de salida y aparecerá solo a la hora valida posterior a esa hora. Wait_[Impedance]: Si nuestro impedimento está basado en el tiempo, esta propiedad almacena el tiempo de espera valido o permitido entre la llegada de la ruta y el atributo “ TimeWindowStart”, por ejemplo, si la espera o “Wait_minutes” es de 5 minutos, y el tiempo de inicio es a las

10:00 A.M. cualquier ruta que llegue a las 9:55 A.M. o antes, será mostrada como violación de tiempo.

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CumulWait_[Impedance]: si nuestro impedimento está basado en el tiempo, esta propiedad almacena el tiempo de espera valido acumulado para todas las detenciones de la ruta. Considerando eso sí, la sumatoria de los tiempos de espera validos, es decir. Todos aquellos tiempos de espera anteriores al tiempo de inicio de cada punto a lo largo de la ruta (timewindowStart). Violation_[Impedance]: si nuestro impedimento está basado en el tiempo, esta propiedad almacena el tiempo de violación cuando la llegada de la ruta supera el tiempo de salida. (“TimeWindowEnd”).

CumulViolation_[Impedance] Si nuestro impedimento está basado en el tiempo, esta propiedad acumulará el tiempo de violación total acumulado a través de la ruta, considerando como validos para el cálculo a todos aquellos tiempos de violación que hayan superado el tiempo de inicio definido en cada punto o detención (“ TimeWindowStart”).

El atributo “time Windows” es bastante útil cuando intentamos controlar, de manera

precisa, los tiempos de desplazamiento y estadía a lo largo de nuestra ruta.

Transporte público, privado, empresas de turismo y servicios de despacho en general pueden beneficiarse de este tipo de funcionalidades. Puesto que permite administrar y controlar de manera eficaz los tiempos empleados para la prestacion de los servicios.

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Propiedades de los bloqueos (Barriers)

ObjectID:

ID o identificador único asignado de manera automática a cada barrera en la red.

Name:

Nombre de la locación de red asignado automáticamente al añadirse estos al análisis. El nombre puede modificarse luego, haciendo un click sobre éste. Cuando una barrera es añadida de manera interactiva en el mapa, esta es denominada automáticamente como “Graphic Pick 1”. Al añadir más barrieras, éstas pasan a denominarse “Graphic Pick 2”, “Graphic Pick 3”, y así sucesivamente.

En una barrera obtenida mediante geocoding, ésta tomará el nombre de la dirección respectiva.

Cuando una barrera ha sido cargada desde una feature class o feature layer (en ArcMap o median el uso de la herramienta “add Locations” en ArcToolbox), el nombre de la locación pasará a tomar el nombre de la columna designada en la tabla para tales efectos. ArcGIS buscará y asignara est nombres en las columnas de acuerdo a una lista de candidatos prediseñada. CurbApproach: Esta propiedad, al igual que en el caso anterior, está diseñada para controlar el tráfico de navegación sobre la red. Si una barrera posee el atributo "Either side of vehicle"(a ambos lados del vehículo), ésta bloqueara todo desplazamiento sobre el segmento en el cual está localizada. Ahora, si posee el atributo "Right side of vehicle", (“lado derecho del vehículo”) la barrera bloqueara solo a los desplazamientos que vayan por la derecha. Por el contrario. Si el atributo corresponde a “Left Side of Vehicle” (“lado izquierdo del vehículo”) la barrera

bloqueará a todo tráfico vehicular que provenga desde el lado izquierdo. Status:

si una barrera ha sido localizada sobre la red, el valor de este atributo será OK. Si no ha

sido localizada el estatus será “unlocated”

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E.- Parámetros del análisis de Ruta

Los parámetros del análisis son configurados desde el cuadro de dialogo de las propiedades del Layer. E cuadro de dialogo puede ser activado de las siguientes maneras: En la ventana de Network Analyst, al pulsar el botón “Analysis layer properties” .

En la ventana de Network Analyst, botón derecho sobre el layer de análisis luego “Properties”. En la tabla de contenidos, botón derecho sobre el layer de análisis y luego click sobre “properties”. En la tabla de contenidos, al hacer doble click sobre el layer de análisis.

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Configuración del análisis (Analysis settings)

Los siguientes parámetros pueden ser configurados para el análisis de ruta: Impedance (impedimentos): Cualquier atributo de costo puede ser elegido como impedimento, el cual será minimizado al intentar identificar la ruta más apropiada. Por lo general aquí se aplican tanto minutos (tiempo) como metros (distancia). Restrictions (restricciones): Aquí pueden incorporarse todas aquellas restricciones que van a ser incorporadas al análisis de la ruta. Sentidos de calles, altura y peso de vehículos de carga, y todo aquello que sea considerado como restrictivo para la circulación de los flujos a lo largo de la red.

Los atributos de restricción también pueden ser dinámicos, por ejemplo. Un acceso a un paso bajo niv túnel puede ser restrictivo cuando la altura del vehículo supera los valores máximos especificados. Start Time (tiempo de inicio):

Una ruta puede contener una fecha y hora de inicio. Esta opción está disponible solo cuando un atributo costo basado en el tiempo ha sido seleccionado para generar la ruta. Esta opción permite designar el tiempo de inicio de una ruta, la cual aparecerá desplegada tanto en los atributos de la ruta como en la ventana de direcciones. Que indicara la hora de inicio designada y la hora de término, considerando los tiempos de desplazamiento realizados al interior de la red. Time Windows (ventanas de tiempo): Si una detención determinada solo puede ser visitada a ciertas horas del día, los atributos del mismo punto incorporará la información referente a la hora permitida para llegar, salir, entre otras y que definirán un comportamiento al interior de la red. Reordering stops (reorganizando detenciones):

Por defecto, una ruta atraviesa las detenciones de acuerdo a un orden definido por el usuario. Sin embar Network Analyst puede organizar estas detenciones de acuerdo a diferentes criterios, como por ejem “time Windows”, la ruta más corta o la más rápida, etc. De manera adicional, el programa permite conservar los puntos de origen y destino para reestructurar aquellos puntos intermedios al interior de la ruta seleccionada. Allow U-turns (permitir giros en U): Mientras se calcula una ruta, Network Analyst puede permitir: “U-turns everywhere” (giros en U en todos lados), nowhere (en ningún lado), o “only at dead ends” (solo en los caminos sin salida o también conocidos como cul-de-sacs). Permitiendo giros en cualquier parte, implicara que un vehículo pueda volver por la misma ruta por donde venia (siempre y cuando la vía no posea restricciones de sentido)

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Output Shape type (tipo de forma de salida): El resultado del análisis de ruta puede ser representado indistintamente como “ true Shape”, “straight line”, o “none”. “True Shape” entrega la forma real del resultado durante el análisis de ruta. Es decir la ruta a través

de la infraestructura disponible para alcanzar los puntos o detenciones asignadas a ella. “Straight line” entrega una línea recta entre cada uno de los puntos, aunque considera para ello la infraestructura disponible. Solo que la forma final es desplegada como línea recta. Cuando la forma de salida es “None”, ninguna forma es desplegada en pantalla. Sin embargo, en los tres casos, se calculan los costos de desplazamiento a lo largo de la red. Use Hierarchy (uso de jerarquía): Si el network dataset (o conjunto de datos de red) posee atributos de jerarquía, es posible seleccionar este atributo dentro del análisis de ruta. El cual es útil cuando existen preferencias de desplazamiento a lo largo de la red. Como por ejemplo carreteras por sobre pasajes y calles locales. Ignore invalid Locations (ignorar locaciones inválidas): Este atributo permite ignorar detenciones no localizadas y permitir la generación de la ruta solo a través de aquellos puntos localizados válidamente sobre la red. Si esta opción no está seleccionada, no podrá generarse la ruta hasta localizar adecuadamente los puntos inválidos existentes. Directions (Direcciones): Mediante las propiedades de direcciones, es posible definir las unidades de distancia, tiempo (si es que se cuenta con este atributo) y opcionalmente además permitir que la ventana de direcciones aparezca inmediatamente después de realizado el cálculo de ruta.

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Accumulation Bajo la ficha “ Accumulations” (acumulaciones), puede seleccionarse los atributos que serán acumulados y añadidos a las propiedades de la ruta.

Network Locations Las configuraciones de locaciones de red (“ Network Locations settings”) son utilizadas para encontrar

locaciones de red y configurar los valores de sus propiedades.

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Directions La ventana de direcciones (“Directions Window”) es desplegada en ArcMap luego de haberse generado una ruta tanto, en “Route analysis” como en el análisis de la entidad más cercana o “Closest Facility”.

Para desplegar la ventana de direcciones, es posible hacerlo presionando el Ubicado botón. en la barra de herramientas de Network Analyst.

La ventana de direcciones despliega giro a giro las direcciones tomadas por la ruta, incorporando además un mapa a cada uno de ellos. Si el impedimento corresponde al atributo de tiempo, la ventana de direcciones despliega el tiemp que cada segmento de la ruta ha debido gastar al atravesar por ella. Opcionalmente también pued desplegar la distancia recorrida en cada uno de ellos. Si la ruta tiene activa la característica “ time Windows”, la ventana de direcciones desplegará los atributos “Attr_*time+” y “Wait_*time+”. Sin embargo los atributos “Violation_[time] ” y “Attr_[length]” no están disponibles para su despliegue en pantalla.

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2.2.- Closest Facility Acerca de Closest Facility Cuando intentamos encontrar la entidad más cercana (o también conocido como “Closest Facility”) es

posible definir cuantas entidades intentaremos encontrar y además si queremos que la dirección de la ru generar se origine desde o hacia las entidades en el análisis.

Una vez que se han identificado las entidades más cercanas, es posible desplegar la mejor ruta, el tiempo de desplazamiento utilizado en cada alternativa (si es más de una entidad), y mostrar las direcciones hacia cada una de ellas. También es posible definir un costo de corte (o “cutoff”) sobre el cual ArcGIS Network Analyst no buscará

una entidad. Por ejemplo, si se desea encontrar todos los hospitales disponibles dentro de un rango de 15 minutos desde un accidente. O por el contrario. El hospital más cercano a un accidente y que este no se encuentre a mas de 15 minutos de distancia en tiempo de manejo. De esta manera, todos los hospitales fuera del rango de 15 minutos quedan fuera y no serán incluidos en los resultados.

Los hospitales hacen referencia a las entidades o Facilities, mientras que el accidente a un incidente o incident. ArcGIS Network Analyst permite realizar múltiples operaciones a la vez. Pudiendo calcular sin mayores contratiempos una gran cantidad de rutas, considerando para ellos muchas entidades y accidentes a la vez.

A.- El layer de análisis de Closest facility El layer de análisis de Closest facility almacena todas las entradas, parámetros, y resultados del análisis entidad más cercana.

B.- Creando el layer de Closest facility Se puede crear un layer de Closest facility desde la barra de herramientas de Network Analyst, haciendo click sobre “New Closest Facility”. También es

posible hacerlo desde la Toolbox. En el conjunto de herramientas de Network Analyst. Cuando este layer se crea, aparecerá desplegado en la ventana de Network Analyst. En cuatro categorías: Facilities, Incidents, routes y Barriers. Además, aparecerá en la TOC como un layer compuesto. Con simbologías y atributos de despliegue que pueden modificarse en el cuadro de dialogo de las propiedades del layer de acuerdo a las necesidades de cada trabajo.

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C.- Componentes del layer de análisis de Closest Facility Layer de entidades (Facilities feature layer) Este layer almacena las locaciones de red que son utilizadas como entidades al interior del análisis de Closest facility. Este layer está estructurado por defecto en tres categorías: Located, Unlocated, y Error. La simbología de cada uno de los tipos de elementos puede ser modificada desde las propiedades del layer.

Color, símbolo y tamaño entre otras características pueden modificarse de acuerdo a las necesidades del trabajo. Cuando un layer de Closest facility es creado, el layer de entidades aparecerá sin locaciones de red y solo aparecerán hasta ser cargadas por el usuario. Layer de incidentes (Incidents feature layer) Este layer almacena las locaciones que se usarán como incidentes en el análisis. Su comportamiento y características son similares a las entidades. Todas las características graficas y de simbología pueden modificarse en las opciones del layer. Layer de barreras (Barriers feature layer)

Las barreras son usadas para identificar aquellos sectores sobre los cuales existen limitantes para el desplazamiento. Este layer esta categorizado en 3 tipos de barreras: Located, unlocated, y error (localizado no localizado y error). La simbología de cada uno de ellos puede ser modificada en las propiedades del layer, tal como cualquier otro feature layer, shapefile o feature class de ArcMap. Al igual que el caso anterior, cuando un nuevo layer de barreras es creado, este aparecerá vacio, hasta la información sea incorporada al análisis. Layer de rutas (Routes feature layer) Este layer almacena todas aquellas rutas resultantes del análisis Closest Facility realizado. Al igual que el resto de estos layers analizados, todas las opciones de simbología, texto y colores puede ser modificado al acceder a las propiedades del layer. Cuando un nuevo layer de rutas es creado, este aparecerá vacio, hasta que se ejecuten los análisis.

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D- Locaciones de red para el análisis de Closest facility

Entidades (Facilities), incidentes (incidents), y barreras (barriers) son las locaciones de red que se uti dentro del análisis de “ Closest Facility”. Propiedades de las entidades

ObjectID:

ID o identificador único asignado de manera automática a cada locación de red.

Name:

Nombre de la locación de red asignado automáticamente al añadirse estos al análisis. El nombre puede modificarse luego, haciendo un click sobre éste.

Cuando una locación de red es añadida de manera interactiva en el mapa, esta es denominada automáticamente como “Graphic Pick 1”. Al añadir más locaciones, estas pasan a denominarse “Graphic Pick 2”, “Graphic Pick 3”, y así sucesivamente.

En una entidad obtenida mediante geocoding, ésta tomará el nombre de la dirección respectiva.

Cuando una locación de red ha sido cargada desde una feature class o feature layer (en ArcMap mediante el uso de la herramienta “add Locations” en ArcToolbox), el nombre de la locaci ón pasará a tomar el nombre de la columna designada en la tabla para tales efectos. ArcGIS buscará asignara estos nombres en las columnas de acuerdo a una lista de candidatos prediseñada. CurbApproach: la propiedad de “CurbApproach” o “freno al acercamiento” permite aproximarse a una detención en la ruta por solo uno de los lados del vehículo. Se puede utilizar esta propiedad para cualquier análisis de Closest facility que requiera una aproximación definida a uno u otro lado. Status:

Si una entidad está debidamente localizada, el valor deberá corresponder a “OK”. De otra manera el valor del estatus correspondería a “Unlocated”.

Attr_[IMPEDANCE]: Este atributo almacena el valor numérico del impedimento para cada locación de red. Por ejemplo, si se buscan las tres compañías de bomberos más rápidas en llegar a un incendio, la propiedad “Attr_Minutes” podría reflejar el tiempo en que cada compañía se demora para responder al llamado, recoger a personal y equipo y finalmente acudir al incendio. Cutoff_[Impedance]: (por ejemplo “ Cutoff_Drivetime”, donde “Drivetime” es el impedimento en la red) mientras se busca el incidente más cercano respecto de una entidad, ArcGIS Network Analyst puede usar un valor de corte “cutoff” para el impedimento. Cualquier incidente que este más lejano que el valor de corte, no será buscado.

Si el valor de corte no está especificado en este campo, el programa usara el valor de corte por defecto que se encuentra en el cuadro de dialogo de las propiedades del layer.

Si este valor no está configurado, no habrá límites máximos a la búsqueda por parte del programa.

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Propiedades de los incidentes

ObjectID:

ID o identificador único asignado de manera automática a cada incidente.

Name:

Nombre del incidente asignado automáticamente al añadirse estos al análisis.

TargetFacilityCount: Esta propiedad almacena el número de entidades que se necesitan encontrar para el incidente. Si no está configurado, el programa asignará automáticamente el valor indicado en las propiedades del análisis. CurbApproach: la propiedad de “CurbApproach” o “freno al acercamiento” permite aproximarse a una detención en la ruta por solo uno de los lados del vehículo. Status:

Si una entidad está debidamente localizada, el valor deberá corresponder a “OK”. De otra manera el valor del estatus correspondería a “Unlocated”.

Attr_[IMPEDANCE]: Este atributo almacena el valor numérico del impedimento para cada locación de red. Por ejemplo, el tiempo en el que le toma a las compañías de bomberos llegar o acceder a un determinado sitio. Cutoff_[Impedance]: (por ejemplo “Cutoff_Drivetime”, donde “Drivetime” es el impedimento en la red) mientras se busca el incidente más cercano respecto de una entidad, ArcGIS Network Analyst puede usar un valor de corte “cutoff” para el impedimento. Cualquier incidente

que este más lejano que el valor de corte, no será buscado.

Si el valor de corte no está especificado en este campo, el programa usara el valor de corte por defecto que se encuentra en el cuadro de dialogo de las propiedades del layer.

Si este valor no está configurado, no habrá límites máximos a la búsqueda por parte del programa. Propiedades de los bloqueos

ObjectID:

ID o identificador único asignado de manera automática a cada barrera en la red.

Name:

Nombre de la locación de red asignado automáticamente al añadirse estos al análisis. El nombre puede modificarse luego, haciendo un click sobre éste.

CurbApproach: Esta propiedad, está diseñada para controlar el tráfico de navegación sobre la red. Si una barrera posee el atributo "Either side of vehicle"(a ambos lados del vehículo), ésta bloqueara todo desplazamiento sobre el segmento en el cual está localizada. Ahora, si posee el atributo "Right side of vehicle", (“lado derecho del vehículo”) la barrera bloqueara sólo, a los desplazamientos que vayan por la derecha. Por el contrario. Si el atributo corresponde a “Left Side of Vehicle” (“lado izquierdo del vehículo”) la barrera

bloqueará a todo tráfico vehicular que provenga desde el lado izquierdo. Status:

si una barrera ha sido localizada sobre la red, el valor de este atributo será OK. Si no ha

sido localizada el estatus será “unlocated”

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E.- Parámetros del análisis de Closest facility

Los parámetros del análisis son configurados desde el cuadro de dialogo de las propiedades del Layer. E cuadro de dialogo puede ser activado de las siguientes maneras: En la ventana de Network Analyst, al pulsar el botón “Analysis layer properties” .

En la ventana de Network Analyst, botón derecho sobre el layer de análisis luego “Properties”.

En la tabla de contenidos, botón derecho sobre el layer de análisis y luego click sobre “properties”. En la tabla de contenidos, al hacer doble click sobre el layer de análisis.

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Configuración del análisis (Analysis Settings)

Los siguientes parámetros pueden ser configurados para el análisis de Closest facility: Impedance (impedimento): Cualquier atributo de costo puede ser elegido como impedimento, el cual será minimizado al intentar identificar la ruta más apropiada. Ya sea al buscar la ruta más rápida (en minutos por ejemplo) como la más corta (en metros) Restrictions (restricciones):

Aquí se puede seleccionar los atributos de restricción que serán respetados al calcular la ruta en el aná de Closest Facility. Restricciones como los sentidos de calles suelen ser usados en esta sección. Default cutoff value (valor de corte por defecto):

Mientras se realiza el análisis, el programa puede usar el valor de corte por defecto asignado. Cualq entidad que se encuentre más lejos que el valor indicado no participara del análisis. Este atributo es especialmente útil cuando se trabaja con varias entidades a la vez. Facilities To Find (entidades a encontrar): ArcGIS Network Analyst puede encontrar varias entidades para uno o más incidentes a la vez. Esto es útil cuando se requiere de un soporte o apoyo a las labores de rescate y emergencia. Especialmente aquellas que requieren de una gran cantidad de personal y equipamiento. Travel From (desplazarse desde): Cuando el programa realiza la búsqueda de la ruta o rutas más adecuadas, puede ser necesario definir si el desplazamiento se realizará desde o hacia la entidad. Esto porque no siempre el tiempo desde un punto a otro es el mismo en ambas direcciones. Factores asociados al tráfico y las rutas disponibles pueden distorsionar los resultados y para ello es que el programa ofrece resolver la ruta en ambas direcciones. Allow U-turns (permitir giros en U): Mientras se calcula una ruta, Network Analyst puede permitir: “U-turns everywhere” (giros en U en todos lados), nowhere (en ningún lado), o “only at dead ends” (solo en los caminos sin salida o también conocidos como cul-de-sacs). Permitiendo giros en cualquier parte, implicará necesariamente que un vehículo pueda volver por la misma ruta por la cual éste venia

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Output Shape type (tipo de forma de salida): El resultado de Closest facility puede ser representado indistintamente como “ true Shape”, “straight line”, o “none”. “True Shape” entrega la forma real del resultado durante el análisis. Es decir la ruta a través de la

infraestructura disponible para alcanzar los puntos o detenciones asignadas a ella. “Straight line” entrega una línea recta entre cada uno de los puntos, aunque considera para ello la infraestructura disponible. Solo que la forma final es desplegada como línea recta. Cuando la forma de salida es “None”, ninguna forma es desplegada en pantalla.

Sin embargo, en los tres casos, se calculan los costos de desplazamiento a lo largo de la red. Use Hierarchy (uso de jerarquía):

Si el network dataset posee atributos de jerarquía, es posible seleccionar este atributo dentro del análisi ruta. Adicionalmente puede configurarse los criterios de categorización. Ignore invalid Locations (ignorar locaciones inválidas):

Este atributo permite ignorar entidades, bloqueos o incidentes no localizados y permite de esta manera generación de la ruta solo a través de aquellos puntos válidamente localizados sobre la red. Directions (direcciones): Mediante las propiedades de direcciones, es posible definir las unidades de distancia, tiempo (si es que se cuenta con este atributo) y opcionalmente además permitir que la ventana de direcciones aparezca inmediatamente después de realizado el cálculo de ruta.

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Accumulation Bajo la ficha “ Accumulations” (acumulaciones), puede seleccionarse los atributos que serán acumulados y añadidos a las propiedades de la ruta.

Network Locations Las configuraciones de locaciones de red (“ Network Locations settings”) son utilizadas para encontrar

locaciones de red y configurar los valores de sus propiedades.

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2.3.- Service Area Acerca de la función Area de servicio

Mediante ArcGIS Network Analyst, es posible identificar áreas de servicio alrededor de cualquier locación a interior de una red. Un área de servicio de red que incorpora a todas las calles accesibles, dentro de un rango de impedimento determinado. Por ejemplo, un área de servicio de 5 minutos (de manejo) alrededor de un punto incorporará a todas aquellas calles que se encuentren dentro de ese rango de tiempo. De esta manera, las áreas de servicio creadas por Network Analyst ayudan a evaluar la accesibilidad. Estas áreas varían de acuerdo con el impedimento seleccionado, ya sea tiempo, distancia u otra definida por el usuario. Una vez construidas, pueden ser usadas para identificar cantidad de población, superficie, o cualquier variable que se encuentre al interior de ella.

A.- Layer de análisis del área de servicio

El layer de análisis del área de servicio almacena todas las entradas, parámetros y resultados del aná realizado.

B.- Creando el Layer de análisis del área de servicio Este layer puede ser creado tanto, desde la barra de herramientas de Network Analyst al pulsar sobre “New Service Area”. O desde las herramientas de Network Analyst en la Toolbox. Al crear el layer de análisis, este se mostrará en la ventana de Network Analyst en cuatro categorías: “Facilities”, “Barriers”, “Lines”, y “Polygons”. De manera adicional el layer aparecerá además en la tabla de contenidos del data frame activo. Con las mismas categorías señaladas anteriormente y las cuales pueden ser gráficamente modificadas mediante las opciones ofrecidas en el cuadro de dialogo de las propiedades del layer.

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C.- Componentes del layer de análisis del área de servicio Layer de entidades (Facilities feature layer) Este layer almacena las locaciones de red que son utilizadas como entidades al interior del análisis de área de servicio. Este layer está estructurado por defecto en tres categorías: Located, Unlocated, y Error. La simbología de cada uno de los tipos de elementos puede ser modificada desde las propiedades del layer.

Color, símbolo y tamaño entre otras características pueden modificarse de acuerdo a las necesidades del trabajo. Cuando un layer de área de servicio es creado, el layer de entidades aparecerá sin locaciones de red y solo aparecerán hasta ser cargadas por el usuario. Layer de barreras (Barriers feature layer)

Las barreras son usadas dentro del análisis para identificar aquellos sectores sobre los cuales existen limitantes para el desplazamiento. Este layer esta categorizado en 3 tipos de barreras: Located, unlocated, y error (localizado, no localizado y error). La simbología de cada uno de ellos puede ser modificada en las propiedades del layer, tal como cualquier otro feature layer, shapefile o feature class de ArcMap.

Cuando un nuevo layer de barreras es creado, este aparecerá vacio, hasta que la información se incorporada al análisis. Layer de polígonos (Polygons feature layer) Los polígonos del layer de áreas de servicio almacena los resultados del análisis, tal como el resto de los demás layers, la simbología y otras opciones graficas pueden ser modificadas en el cuadro de dialogo de las opciones del layer. Cuando un nuevo layer de polígonos es creado, este aparecerá vacio, hasta que se realicen los análisis. Layer de líneas (Lines feature layer) El layer de líneas puede ser simbolizado al igual que el resto de los layers. Cuando se realizan los análisis, la generación de líneas viene por defecto desactivada. Por lo que para poder desplegar resultados en este layer, deberá activarse la opción desde las opciones del layer de aná lisis de “Service area” .

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D.- Locaciones de red para el análisis del área de servicio Entidades y barreras son las locaciones de red utilizadas para el análisis del área de servicio. Propiedades de las entidades

ObjectID:

ID o identificador único asignado de manera automática a cada entidad.

Name:

Nombre de la entidad asignado automáticamente al añadirse estas al análisis.

CurbApproach: la propiedad de “CurbApproach” o “freno al acercamiento” permite aproximarse a una detención en la ruta por solo uno de los lados del vehículo. Al buscar áreas de servicio para escuelas, quizás se intente buscar rutas de acceso por uno de los lados. Para permitir un acercamiento más apropiado para la entrada y salida de los vehículos de transporte escolar. Si esto es así, deberá designarse uno de los dos lados lo que permitirá realizar aproximaciones solo por el lado señalado. Status:

Si una entidad está debidamente localizada, el valor deberá corresponder a “OK”. De otra manera el valor del estatus correspondería a “Unlocated”.

Attr_[IMPEDANCE]: Este atributo almacena el valor numérico del impedimento para cada locación de red. Por ejemplo, el tiempo que le toma a las compañías de bomberos recibir la llamada, preparar los equipos y salir de la estación. De esta manera, al calcular un área de servicio de 5 minutos. Si una compañía (8ª) posee un tiempo de salida de 2 minutos, y otra (5ª compañía) posee un tiempo de salida de 4 minutos. La primera tendrá un área de servicio de 3 y la segunda sólo de 1 minuto.

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Breaks_[Impedance] (por ejemplo, “Breaks_Drivetime”, donde “Drivetime” es el impedimento de la red): es

posible almacenar en este atributo diferentes quiebres (“breaks”) de los polígonos, para

cada entidad.

Esto significa que cada una de ellas puede tener quiebres diferentes, de acuerdo a ciertas situaciones particulares. 1, 2 y 5 para una entidad, 2, 4, 8 para otra, y 3, 6, y 9 para una tercera. Estos valores de las entidades, sobrescriben los valores de quiebre asignados en las opciones de análisis de áreas de servicio. Siempre y cuando estos estén debidamente asignados en la tabla. De lo contrario serán validos los valores asignados mediante las opciones del layer de análisis.

En la imagen 2 entidades con quiebres definidos. La de arriba a la izquierda (8ª compañía de bomber posee valores “1, 2, 3”, mientras que la de abajo a la derecha (5ª compañía de bomberos) posee los valores de quiebre “2, 4”

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Propiedades de los bloqueos

ObjectID:

ID o identificador único asignado de manera automática a cada barrera en la red.

Name:

Nombre de la locación de red asignado automáticamente al añadirse estos al análisis. El nombre puede modificarse luego, haciendo un click sobre éste.

CurbApproach: Esta propiedad, está diseñada para controlar el tráfico de navegación sobre la red. Si una barrera posee el atributo "Either side of vehicle"(a ambos lados del vehículo), ésta bloqueara todo desplazamiento sobre el segmento en el cual está localizada. Ahora, si posee el atributo "Right side of vehicle", (“lado derecho del vehículo”) la barrera bloqueara sólo, a los desplazamientos que vayan por la derecha. Por el contrario. Si el atributo corresponde a “Left Side of Vehicle” (“lado izquierdo del vehículo”) la bar rera bloqueará a todo tráfico vehicular que provenga desde el lado izquierdo. Status:

si una barrera ha sido localizada sobre la red, el valor de este atributo será OK. Si no ha

sido localizada el estatus será “unlocated”

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E.- Parámetros del análisis del área de servicio

Los parámetros del análisis de área de servicio pueden ser configurados desde el cuadro de dialogo de opciones del layer de análisis. Estas propiedades pueden ser activadas mediante las siguientes formas: En la ventana de Network Analyst, al pulsar el botón “Analysis layer properties” . En la ventana de Network Analyst, botón derecho sobre el layer de análisis luego “Properties”. En la tabla de contenidos, botón derecho sobre el layer de análisis y luego click sobre “properties” .

En la tabla de contenidos, al hacer doble click sobre el layer de análisis. Configuración del análisis (Analysis settings)

Los siguientes parámetros pueden ser configurados para el análisis de áreas de servicio:

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Impedance (impedimento):

Cualquier atributo de costo valido puede ser seleccionado como impedimento. El cual será minimiza mientras Network Analyst determina el área de servicio. Restrictions (restricciones):

Aquí se puede seleccionar los atributos de restricción que serán respetados al calcular el área de serv Restricciones como los sentidos de calles suelen ser usados en esta sección. Default Polygon breaks (quiebres por defecto de polígonos):

La extensión del área de servicio calculada se especifica en esta sección. Por ejemplo, un valor de quie por defecto es de 2. El área resultante será de 2 unidades. Cuando una entidad o facility posee un valor de quiebre asignado en la tabla. Los valores de quiebres por defecto no se hacen efectivos. Mientras que si otra entidad no posee asignado valor alguno en la tabla. Estos valores por defecto podrán actuar a efectos de análisis.

Para ingresar adecuadamente los valores por defecto. Se deberá colocar siempre, números enter positivos. En el caso de ingresar 2 o más valores, Estos deberán separarse por medio de un espacio. Direction (dirección): Es posible crear áreas de servicio desde o hacia una entidad determinada. Esto principalmente por que debido a condiciones de tráfico y sentido de calles, las áreas de servicio pueden arrojar resultados diferentes, al generarse desde uno u otro punto de la red.

Debido a lo anterior, los usos para uno u otro tipo de desplazamiento dependerán del servicio prestado. Por ejemplo, mientras que para servicios de despacho y compañías de bomberos, el desplazamiento por lo general se realiza desde la entidad o compañía hacia el cliente o la emergencia. Hospitales y servicios médicos utilizan los desplazamientos que van desde la emergencia hacia la entidad encargada de recibirlos. Allow U-turns (permitir giros en U): Mientras se calcula un área de servicio, Network Analyst puede permitir: “U-turns everywhere” (giros en U en todos lados), nowhere (en ningún lado), o “only at dead ends”. Ignore invalid Locations (ignorar locaciones inválidas):

Este atributo permite ignorar entidades no localizadas. Si esta opción no está seleccionada, un mensaje de error aparecerá en pantalla (si así está configurado) e informará que algunas entidades no han podido ser localizadas.

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Generación de polígonos (Polygon generation)

Generar polígonos (Generate Polygons)

Esta opción se encuentra activada por defecto. Deseleccionando esta opción el área de servicio se calculara sin generar polígonos. (Se puede activar la opción “Generate Lines” bajo la ficha “Line Generation” para crear líneas de área de servicio). Polygon type (tipo de polígono): se puede seleccionar entre la creación de polígonos generalizados y detallados. Generalized Polygons (polígonos generalizados): los polígonos generalizados se crean de manera rápida y con una calidad bastante aceptable, pero con bordes poligonales algo imprecisos.

Detailed Polygons (polígonos detallados): los polígonos detallados son bastante detallados en sus bordes, y además sirven para modelar de manera precisa las líneas de área de servicio. pero pueden contener i sobre aquellos lugares donde no es posible llegar. Trim Polygons (recorte de polígonos):

Los bordes de la periferia de los polígonos del área de servicio pueden ser recortados. Por defecto este v de recorte es de 100 metros.

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Opción de múltiples entidades (Multiple facilities option)

Existen 3 opciones disponibles para la generación de polígonos cuando existen múltiples entidades: Overlapping polygons per facility (superposición de polígonos por entidad): Esta opción crea polígonos individuales para cada entidad. Los cuales pueden superponerse unos a otros. Not overlapping polygons per facility (no superposición de polígonos por entidad): Esta opción crea polígonos individuales para cada entidad. Los cuales no se superpondrán unos a otros.

Merge polygons by break (fusión de polígonos por quiebre): Esta opción realiza una fusión de los polígonos tomando en cuenta los valores de quiebre de cada uno, si los polígonos son adyacentes y estos poseen l mismos valores de quiebre, se fusionarán en uno solo. Tipo de superposición (Overlap type)

Se puede seleccionar el tipo de área de servicio concéntrica. Tanto del tipo disco, como del tipo anillo. Rings (Anillos): No incluye las áreas con pequeños quiebres y crea polígonos entre quiebres consecutivos. Disks (Discos): Son polígonos que se crean desde la entidad. Cada quiebre partirá desde ésta, hacia los limites delimitados por el valor de quiebre respectivo. Fuentes de red excluidas de polígonos (Network sources to exclude from polygons)

Esta opción está disponible para la generación de polígonos en una red multimodal. Las geometrías de ciertas fuentes de información de la red pueden ser excluidas de la creación de polígonos en el análisis de área de servicio. Por ejemplo, cuando se genera un área de servicio basada en los tiempos de conducción vehicular al interior de una red multimodal. Podrían excluirse del análisis, a todas aquellas fuentes que no participan de las redes netamente vehiculares. Tales como vías férreas y de metro, puesto que estas no pueden ser utilizadas por los conductores para desplazarse a través de ella En la imagen, el área de servicio de un almacén sobre la red multimodal Parisina en donde se han excluido las redes de Metro.

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Line generation (generación de líneas)

Generar líneas (Generate lines)

Activar esta opción permitirá crear líneas de área de servicio que estén dentro de los límites máxim definidos por el valor de quiebre del impedimento. Esta opción esta desactivada por defecto. Generate measures (generar medidas):

Activar esta opción permitirá crear mediciones para las líneas de área de servicio a crear. Lo que per incorporar información de tipo “linear referencing”, también conocida como segmentación dinámica. La cual

puede ser utilizada para definir sucesos o eventos entre determinadas distancias al interior de una red.

Por ejemplo, definir estados de pavimento o números de pista entre los kilómetros 1.2 y 2.6 de una ruta. Split lines at breaks (cortar líneas en quiebres): Activar esta opción permite cortar las líneas de acuerdo a los quiebres del impedimento. Por ejemplo si se han definido quiebres entre los minutos 2, 4 y 6. Las líneas generadas tendrán información relativa a cada quiebre sobre el cual éstas se encuentren. Include network source fields (incluir campos de la fuente de red): Añade a la tabla de las líneas información sobre “ SourceID”, “SourceOID”, “FromPosition” and “ToPosition” de las fuentes sobre las cuales las líneas se encuentran atravesando. Esto es útil cuando se desea realizar vínculos con las fuentes de origen para la realización de cálculos y otro tipo de relaciones. Opciones de superposición (Overlap Options)

Se puede optar por superponer o no las líneas, si se selecciona la superposición, cuando dos entidades tengan líneas de área de servicio coincidentes, se generarán 2 líneas. Una para cada entidad. De lo contrario Se generará solo una línea y esta se asignará a la entidad más cercana (en impedimento) a ella.

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El uso de este tipo de funcionalidades permitirá evaluar el desempeño de las entidades a lo largo de una vial determinada. A continuación un ejemplo de ello.

3ª Compañía

2ª Compañía

En la imagen se observan 2 compañías de bomberos. A las cuales se les han generado líneas de área de servicio con un valor de corte de 3 minutos. Esto permite evaluar la distancia total recorrida para cada compañía durante un tiempo máximo determinado. En este ejercicio notaremos que el rendimiento de las compañías (definido como metros por unidades de tiempo) es diferente para cada una de ellas. La 2ª compañía es capaz de cubrir un total de 1087,65 metros en tres minutos7. Mientras que la 3ª compañía recorre, en ese mismo lapso de tiempo, un total de 2083,40 metros. Lo que indica una diferencia notable en cuanto a cantidad de metros por unidades de tiempo entre ambas.

La diferencia de casi mil metros indica que existen factores que pueden afectar severamente el rendimiento de los flujos al interior de una red vial. En particular las velocidades de desplazamiento que permiten o dificultan la cobertura de las distancias en una determinada zona o a lo largo de toda una red. La existencia de semáforos, escuelas y zonas de congestión vehicular, hacen que el desplazamiento por el área donde se ubica la 2ª compañía, sea notoriamente más lento. Mientras que, la existencia de una ruta de alta velocidad y la baja densidad urbana existente en el sector donde se ubica la 3ª compañía, favorecen los desplazamientos más fluidos y por lo tanto el mejor rendimiento de esta última por sobre todas las demás, al interior de la ciudad.

7

Este valor representa la suma total de todas las distancias que pueden ser cubiertas por cada compañía durante ese lapso de tiempo.

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Accumulation Bajo la ficha “ Accumulations” (acumulaciones), puede seleccionarse los atributos que serán acumulados y añadidos a las propiedades de las líneas de área de servicio.

Network Locations Las configuraciones de locaciones de red (“ Network Locations settings”) son utilizadas para encontrar

locaciones de red y configurar los valores de sus propiedades.

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2.4.- OD Cost Matrix Acerca de la matriz de costo OD (origen - destino)

Una de las características más importantes de este análisis es que permite evaluar para cada destino origen o conjunto de orígenes más cercano considerando un impedimento de corte definido por el usuari Por ejemplo. Si una empresa de almacenaje cuenta con una lista de clientes podrían evaluarse todos los almacenes de acuerdo a la cercanía que tengan a estos en tiempo de manejo. De esta manera se podrían identificar los depósitos más cercanos a cada cliente y hacer así, más fácil el despacho de los productos o servicios.

A.- El layer de la matriz de costo OD Este layer almacena todas las entradas, parámetros y resultados del análisis de la matriz de costo OD.

B.- Creando el layer de la matriz de costo OD Este layer puede ser creado tanto, desde la barra de herramientas de Network Analyst al pulsar sobre “New OD Cost Matrix”. O desde las herramientas de Network Analyst en la Toolbox. Al crear el layer de análisis, este se mostrará en la ventana de Network Analyst en cuatro categorías: “Origins”, “destinations”, “Lines”, y “Barriers”.

De manera adicional el layer aparecerá además en la tabla de contenidos del data frame activo. Con las mismas categorías señaladas anteriormente y las cuales pueden ser gráficamente modificadas mediante las opciones ofrecidas en el cuadro de dialogo de las propiedades del layer.

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C.- Componentes del layer de análisis de la matriz de costo OD Layer de orígenes (Origins feature layer)

Este layer almacena las locaciones de red que son utilizadas como orígenes al interior del análisis de la matriz de costo OD. Este layer está estructurado por defecto en tres categorías: Located, Unlocated, y Error La simbología de cada uno de los tipos de elementos puede ser modificada desde las propiedades del layer. Color, símbolo y tamaño entre otras características pueden modificarse de acuerdo a las necesidades del trabajo. Cuando un layer de orígenes es creado, este aparecerá sin locaciones de red hasta ser cargadas por el usuario. Layer de destinos (Destinations feature layer) Este layer almacena las locaciones de red que son utilizadas como destinos al interior del análisis de la matriz de costo OD. Este layer se comporta de la misma manera que el layer de orígenes y está estructurado por defecto en tres categorías: Located, Unlocated, y Error. La simbología de cada uno de los tipos de elementos puede ser modificada desde las propiedades del layer. Layer de barreras (Barriers feature layer)

Las barreras son usadas para identificar aquellos sectores sobre los cuales existen limitantes para el desplazamiento. Este layer esta categorizado en 3 tipos de barreras: Located, unlocated, y error (localizado no localizado y error). La simbología de cada uno de ellos puede ser modificada en las propiedades del layer, tal como cualquier otro feature layer, shapefile o feature class de ArcMap. Layer de líneas (Lines feature layer) Este layer almacena todas aquellas rutas resultantes del análisis de matriz de costo OD realizado. Al igual que el resto de estos layers analizados, todas las opciones de simbología, texto y colores puede ser modificado al acceder a las propiedades del layer. Cuando un nuevo layer de rutas es creado, este aparecerá vacio, hasta que se ejecuten los análisis. Sin embargo, las líneas individuales no parecerán en la ventana de Network Analyst. Debido a que por lo general son muchas las líneas que se generar al interior de este tipo de cálculos. Para ver las rutas individualmente se deberá ir a la tabla del layer.

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D.- Locaciones de red en el análisis de la matriz de costo OD

Orígenes, destinos y barreras son las locaciones de red utilizadas en el análisis de la matriz de costo OD. Propiedades de los orígenes

ObjectID:

ID o identificador único asignado de manera automática a cada origen.

Name:

Nombre del origen, asignado automáticamente al añadirse estos al análisis. El nombre puede modificarse luego, haciendo un click sobre éste.

TargetDestinationCount: Esta propiedad almacena el número de destinos que se necesitan encontrar para cada origen. Si no está configurado, el programa asignará automáticamente el valor indicado en las propiedades del análisis. CurbApproach: la propiedad de “CurbApproach” o “freno al acercamiento” permite aproximarse a una detención en la ruta por solo uno de los lados del OD que requiera una aproximación definida a uno u otro lado. Status:

Si una entidad está debidamente localizada, el valor deberá corresponder a “OK”. De otra manera el valor del estatus correspondería a “Unlocated”.

Cutoff_[Impedance]: (por ejemplo “Cutoff_Drivetime”, donde “Drivetime” es el impedimento en la red) mientras se calcula el impedimento desde el origen a cada destino, ArcGIS Network Analys puede usar un valor de corte “cutoff” para el impedimento. Cualquier destino ubicado mas

allá del valor de corte, no será buscado.

Si el valor de corte no está especificado en este campo, el programa usara el valor de corte por defecto que se encuentra en el cuadro de dialogo de las propiedades del layer.

Si este valor no está configurado, no habrá límites máximos a la búsqueda por parte del programa. Propiedades de los destinos

ObjectID:

ID o identificador único asignado de manera automática a cada destino.

Name:

Nombre del destino, asignado automáticamente al añadirse estos al análisis. El nombre puede modificarse luego, haciendo un click sobre éste.

CurbApproach: la propiedad de “CurbApproach” o “freno al acercamiento” permite aproximarse a una detención en la ruta por solo uno de los lados del OD que requiera una aproximación definida a uno u otro lado. Status:

Si una entidad está debidamente localizada, el valor deberá corresponder a “OK”. De otra manera el valor del estatus correspondería a “Unlocated”.

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Propiedades de las barreras

ObjectID:

ID o identificador único asignado de manera automática a cada barrera en la red.

Name:

Nombre de la locación de red asignado automáticamente al añadirse estos al análisis. El nombre puede modificarse luego, haciendo un click sobre éste.

CurbApproach: Esta propiedad, está diseñada para controlar el tráfico de navegación sobre la red. Si una barrera posee el atributo "Either side of vehicle"(a ambos lados del vehículo), ésta bloqueara todo desplazamiento sobre el segmento en el cual está localizada. Ahora, si posee el atributo "Right side of vehicle", (“lado derecho del vehículo”) la barrera bloqueara sólo, a los desplazamientos que vayan por la derecha. Por el contrario. Si el atributo corresponde a “Left Side of Vehicle” (“lado izquierdo del vehículo”) la barrera

bloqueará a todo tráfico vehicular que provenga desde el lado izquierdo. Status:

si una barrera ha sido localizada sobre la red, el valor de este atributo será OK. Si no ha

sido localizada el estatus será “unlocated”

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E.- Parámetros del análisis de la matriz de costo OD

Los parámetros del análisis de la matriz de costo OD pueden ser configurados desde el cuadro de dialog las opciones del layer de análisis. Estas propiedades pueden ser activadas mediante las siguientes formas: En la ventana de Network Analyst, al pulsa r el botón “Analysis layer properties”.

En la ventana de Network Analyst, botón derecho sobre el layer de análisis luego “Properties”. En la tabla de contenidos, botón derecho sobre el layer de análisis y luego click sobre “properties” .

En la tabla de contenidos, al hacer doble click sobre el layer de análisis. Configuración del análisis (Analysis settings)

Los siguientes parámetros pueden ser configurados para el análisis de Closest facility: Impedance (impedimento): Cualquier atributo de costo puede ser elegido como impedimento, el cual será minimizado al intentar identificar la ruta más apropiada. Ya sea al buscar la ruta más rápida (en minutos por ejemplo) como la más corta (en metros) Restrictions (restricciones):

Aquí se puede seleccionar los atributos de restricción que serán respetados al calcular la ruta en el aná de la matriz de costo OD. Restricciones como los sentidos de calles suelen ser usados en esta sección.

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Default cutoff value (valor de corte por defecto):

Mientras se realiza el análisis, el programa puede usar el valor de corte por defecto asignado. Cualqu destino que se encuentre más lejos que el valor indicado no participará del análisis. Este atributo es especialmente útil cuando se trabaja con varias entidades a la vez. Destinations To Find (destinos a encontrar): ArcGIS Network Analyst puede encontrar varios destinos para uno o más incidentes a la vez. Esta opción permite definir un número máximo de de destinos para cada origen. Útil cuando existen una gran cantidad de orígenes y destinos Travel From (desplazarse desde): Cuando el programa realiza la búsqueda de la ruta o rutas más adecuadas, puede ser necesario definir si el desplazamiento se realizará desde o hacia la entidad. Esto porque no siempre el tiempo desde un punto a otro es el mismo en ambas direcciones. Factores asociados al tráfico y las rutas disponibles pueden distorsionar los resultados y para ello es que el programa ofrece resolver la ruta en ambas direcciones. Allow U-turns (permitir giros en U): Mientras se calcula una ruta, Network Analyst puede permitir: “U-turns everywhere” (giros en U en todos lados), nowhere (en ningún lado), o “only at dead ends” Output Shape type (tipo de forma de salida): El resultado de Closest facility puede ser representado indistintamente como “straight line”, o “none”. “Straight line” entrega una línea recta entre cada uno de los puntos, aunque considera para ello la

infraestructura disponible. Solo que la forma final es desplegada como línea recta. Cuando la forma de salida es “None”, ninguna forma es desplegada en pantalla.

Sin embargo, en los dos casos, se calculan los costos de desplazamiento a lo largo de la red. Use Hierarchy (uso de jerarquía):

Si el network dataset posee atributos de jerarquía, es posible seleccionar este atributo dentro del anális ruta. Adicionalmente puede configurarse los criterios de categorización. Ignore invalid Locations (ignorar locaciones inválidas):

Este atributo permite ignorar orígenes, destinos o barreras no localizados y permite de esta manera generación de la ruta solo a través de aquellos puntos válidamente localizados sobre la red.

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Accumulation Bajo la ficha “Accumulations” (acumulaciones), puede seleccionarse lo s atributos que serán acumulados y

añadidos a las propiedades de las líneas de área de servicio.

Network Locations

Las configuraciones de locaciones de red (“Network Locations settings”) son utilizadas para encontrar

locaciones de red y configurar los valores de sus propiedades.

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En la imagen se observa un análisis de matriz de costo OD. Realizado en base a las compañías de bombe los colegios de la ciudad de Punta Arenas.

En este caso. Los orígenes corresponden a las compañías de bomberos y los destinos a la totalidad de las instituciones de educación de la ciudad. Los parámetros del análisis fueron realizados con un impedimento de corte de 3 minutos y un máximo de destinos también de tres.

De esta manera. Cada compañía posee un máximo de tres líneas que representan los tres colegios más cercanos, en tiempo de conducción máximos de tres minutos. Esto podría ayudar a la realización de planes específicos de contingencia para cada colegio. Así. Las compañías sabrán con anticipación en caso de algun emergencia cuales son los colegios (o cualquier institución) a los cuales les corresponde acudir.

En el ejercicio se han considerado los tiempos de servicio de cada compañía. (cutoff_minutes) y la jerarq en rangos “primary roads” las categorías 1 (carreteras) y 2 (avenidas, rotonda avenidas),”secundary roads” para la categoría 3 (calles), y “local roads” para las categorías 4 (caminos), 5 (pasajes) y 6 (rotonda en

pasajes).

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Capítulo III: Diseño y administración de un modelo de Red Vial

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1.- Introducción: En el presente capitulo serán abordados todos aquellos aspectos que se necesitan para el diseño y administración de una red de transporte.

Para ello se examinarán dos tipos de redes, las cuales permitirán abordar las principales característic funciones que ArcGIS Network Analyst posee en su interior.

La primera de ellas es la red de transporte unimodal. La cual contiene una sola fuente de ejes en su interior y es utilizada principalmente para evaluar redes de transporte donde solo un tipo de circulación participa en ella. Sea ésta ferroviaria, peatonal o de vehículos, como ocurre en ésta oportunidad. El segundo tipo corresponde a la red multimodal, la cual contiene múltiples ejes y nodos en su interior y es utilizada principalmente para evaluar redes de transporte en donde participan múltiples tipologías de circulación. Como por ejemplo una red peatonal y vehicular al interior de una red de circulación mayor. Cada modelo, representa desafíos importantes a todos quienes tienen a su cargo la elaboración de sistemas de transporte mediante ArcGIS. La complejidad y los tiempos utilizados para la elaboración de una red cualquiera dependerán casi exclusivamente de la cantidad de información disponible. En la primera parte se analizarán algunos aspectos relacionados con los requerimientos básicos para la elaboración de un conjunto de datos de red. Sin importar si este contiene un modelo unimodal o multimodal.

En la segunda parte se analizará en profundidad los requerimientos básicos necesarios para la elabora de un modelo de transporte unimodal basado en la circulación de vehículos.

Finalmente se analizaran los pasos necesarios para el diseño de una red multimodal. Basado en el modelo trasporte múltiple de la ciudad de parís.

2.- El conjunto de datos de red o “ Network Dataset”

A diferencia de muchas funciones y análisis al interior de ArcGIS, network Analyst requiere de un conju de datos configurados y estructurados previamente para la realización de sus opciones.

En muchas oportunidades, solo basta tener un shapefile, feature class, Raster o feature layer para realizar operaciones y análisis. Sin importar su complejidad, la fuente de información por lo general viene lista para su administración o proceso lo que facilita en muchas oportunidades la velocidad las operaciones al interior del programa.

Sin embargo al interior de network Analyst, es necesario realizar un paso previo antes de los análisis, el cual consiste en la elaboración de un Network Dataset. Sin este componente no es posible realizar ninguna operación. De esta manera la elaboración y configuración de este conjunto de datos de red constituye en el verdadero corazón de todos los análisis realizados por esta herramienta.

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2.1.- ¿Qué es un Network Dataset?

El network dataset, es un conjunto de elementos de red que contiene en su interior, atributos de circulac y comportamiento determinados. Los elementos de red, son todos aquellos componentes geográficos que constituyen las fuentes de información al interior de ella. Como por ejemplo. Paraderos, calles o estaciones de metro. Y suelen representarse como puntos (nodos) y líneas (ejes) dependiendo del tipo de fuente que estas entidades representen.

De manera adicional se incorporan los giros (Turn Feature Class) que representan condiciones particulares de desplazamiento al interior de una red. Así. Tanto puntos, como líneas y giros representan las entidades de red que constituyen la base del network dataset.

2.2.- Fuentes de información para el Network Dataset Existen dos alternativas a la hora de crear un conjunto de datos de red. Estas pueden creadas desde un Shapefile o bien desde una Geodatabase. La elección de una u otra alternativa dependerá de la naturaleza de la red a crear. Cuando un Network Dataset es creado a partir de un shapefile, solo puede incorporar una fuente o “source” al análisis. Por ejemplo calles, vías férreas o una red de metro. Por lo tanto no es posible añadir más información al modelo. De todas maneras un Network Dataset basado en un shapefile podrá realizar todas las funciones de ruta, área de servicio, Closest facility y matriz de costo OD disponibles al interior de Network Analyst.

Este tipo de Network dataset se recomienda para modelos de red sencillos y que no requieren de mayo complejidades en lo que respecta a la conectividad entre sus elementos constituyentes.

En cambio, cuando un Network Dataset es creado al interior de una Geodatabase. La capacidad y funcionalidad disponible al interior de ella, aumenta considerablemente. No sólo porque permite incorporar más fuentes al modelo, sino porque además, posibilita la elaboración de políticas de conectividad precisas en su interior, para cada una de las fuentes de información disponibles. De esta manera, este tipo de Network Dataset está recomendado para todos aquellos modelos donde existan gran cantidad de elementos y tipologías viales que requieran de una conectividad específica. O bien cuando se encuentren disponibles 2 o más modalidades de circulación que deban ser analizadas.

El presente capitulo abordará solamente aquellas redes construidas desde una Geodatabase. Puesto que este tipo de Network dataset, satisface ampliamente las necesidades de diseño al permitir flexibilidad, funcionalidad y mayores alternativas para todos aquellos quienes deseen, obtener los mejores resultados al realizar análisis de redes desde ArcGIS 9.2

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2.3.- consideraciones previas al crear un network Dataset desde una Geodatabase Para muchos quienes todavía no conocen lo que es una Geodatabase, quizá pueda parecer un poco difícil abordar el tema del análisis de redes. Puesto que para crear un Network Dataset o incorporar nuevas funcionalidades o algunas políticas de conectividad es necesario manejar conceptos básicos de las Geodatabases. Pero sin embargo, en este capítulo se darán algunas pistas sobre cómo trabajar con ellas. Además por cierto de definir el concepto de Geodatabase y alguno de los atributos que serán manejados al momento de diseñar un Network Dataset.

2.4.- el concepto de Geodatabase La Geodatabase es una forma de almacenar, una gran variedad de elementos geográficos, relaciones topológicas, graficas y de comportamiento, en carpetas de archivos de sistemas operativos, bases de datos de Microsoft Access (MDB), o del tipo DBMS (bases de datos relacionales multiusuario como Oracle, Microsoft SQL Server, IBM DB2, o Informix). La Geodatabase es una estructura de datos originaria de ArcGIS, la cual se utiliza principalmente para la creación, edición, administración y visualización de datos geográficos que requieren de un tratamiento especializado.

Al interior de la Geodatabase existen 3 tipos de relaciones entre los elementos constituyentes: Topológ (geométrica), Espacial y general. Topológica: Al editar entidades al interior de una red vial, deberá asegurarse que todos los segmentos y nodos coincidan para poder establecer las rutas de manera exitosa. De esta manera se establecerá una relación topológica entre ejes y nodos para permitir la circulación al interior de la red de transporte. Espacial: Cuando se trabaja con un mapa que contiene construcciones, edificios y predios, quizá sea necesario establecer los edificios o construcciones que pertenecen a determinados predios o zonas de un área urbana determinada. Una función fundamental de todo SIG es determinar mediante la relación espacial, cual o cuales entidades se encuentran dentro, sobre o fuera de otras. General: Algunos objetos poseen relaciones entre sí, que pueden no estar necesariamente sobre el mapa. Por ejemplo la relación entre predios y los dueños de estos. Un individuo puede ser dueño de uno o más predios, o un predio puede tener varios dueños a la vez.

Este tipo de situaciones pueden resultar ambiguas al interior de un mapa. Y Para ello, se establec relaciones (y sus respectivas cardinalidades) entre datos espaciales y no espaciales.

A continuación se diagrama la estructura de relaciones y organización al interior de una Geodataba Además, se detallan descripciones generales para cada uno de los componentes que participan de ella.

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GEODATABASE Feature Dataset Referencia Espacial (Spatial Reference) Object Classes, Subtipos (subtypes) Pueden estar dentro o fuera Feature Classes, Subtipos (Subtypes) del Fea tur e Dataset

Relationship Classes

Dominios (Domains) Reglas de validación (Validation Rules)

Raster Dataset

Entidades del mismo tipo y forma geométrica se almacenan como

“Feature Class”. Una “Relationship Class” almacena relaciones

Las redes Geométricas y de transporte permiten modelar sistemas lineales y en su interior contienen herramientas que permiten resolver problemas comunes de circulación.

Los dominios son un conjunto de atributos validos para las entidades u objetos. Pueden ser numéricos o de texto. Por ejemplo un rango mínimo y máximo de velocidad al interior de un feature Class de red Las reglas de validación obligan a mantener la integridad de los datos a través de las reglas de relaciones y conectividad

Los Raster datasets pueden almacenar diferentes tipos de imágenes satelitales, fotografías aéreas, o grillas de fenómenos y procesos sobre la superficie terrestre.

Rasters

TIN Dataset Ejes

Address Locator

Objetos del mismo tipo se almacenan como un “Object class”.

Las topologías regulan la forma en cómo la geometría de las entidades se relacionan. Por ejemplo al permitir o restringir que dos entidades se superpongan o tengan limites en común.

Topologías

Caras

Un feature dataset contiene objetos, entidades y las relaciones entre ellos. Un “Object” es un elemento no espacial y una “Feature” es un elemento espacial. Una “Relationship” es un vínculo entre dos elementos

entre dos elementos o feature class.

Redes (Geométricas y de Transporte)

Nodos

Todos los feature classes al interior de un feature dataset comparten un sistema de coordenadas. Considerando que el Feature Dataset contiene asociaciones topológicas, es importante que éstas, garanticen una referencia espacial en común.

Los TIN datasets almacenan triangulaciones de puntos con valores Z irregularmente localizados a través de una superficie. A menudo representan la superficie terrestre aunque también pueden ser usados para evaluar la concentración de elementos químicos en el suelo.

Los Address Locators son un conjunto de datos que almacenan atributos de dirección, índices asociados y reglas que permiten trasladar mediante geocodificación, toda información no espacial (como las direcciones de calles) a datos espaciales en el mapa.

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2.5.- ArcCatalog y la relación con los Network Dataset

En el diagrama anterior, se pudo constatar la relación existente entre los distintos componentes que forman parte de una Geodatabase. De acuerdo a esto. Todo network dataset debe ser creado al interior de un feature dataset.

Sin embargo es importante dejar en claro que para elaborar y administrar un network dataset, el medio el cual este proceso se debe realizar, es el catalogo de ArcGIS. De esta manera, el programa ArcCatalog asume una función importantísima en la etapa de diseño cualquier red. Sea esta de transporte o geométrica.

File Geodatabase Feature Dataset Network Dataset

En la imagen se observa la vista raíz de un directorio en ArcCatalog, que contiene una File Geodatab (Ejes_viales.gdb) y al interior de ella, 2 feature dataset, las cuales albergan a 2 network dataset diferente Estos feature dataset (o conjunto de entidades) albergan a todos los feature classes que componen la red. (Compañías de bomberos y ejes viales), además obviamente del mismo Network dataset que se ha construido a partir de estos.

Al construirse el Network Dataset se crea inmediatamente Red_bomberos_junctions, el cual almacena totalidad de los nodos existentes al interior de la red. A continuación se detallaran los pasos lógicos que involucran todo proceso de diseño y elaboración de una red de transporte. Para ello se dará por entendido que se cuenta con una Geodatabase, un Feature Dataset y los Feature class a utilizar en todo el proceso.

En caso de no contar con esta información se recomienda generar desde ArcCatalog, una Geodatabase, feature dataset e importar allí los feature class de calles para elaborar la red respectiva.

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3.- Pasos para la elaboración de un network dataset

Para modelar redes de transporte, el network dataset debe ser diseñado sólidamente. Los siguientes pa asegurarán el buen funcionamiento de la red elaborada

Paso 1 seleccionar el directorio de trabajo Paso 2 identificar las fuentes y el rol que jugarán al interior de la red

Paso 3 Modelar la conectividad Paso 4 Definir los atributos y determinar sus valores

A continuación se desarrollaran cada uno de los pasos para la elaboración de 2 redes de transporte. La primera de ellas basada en una sola modalidad de circulación o unimodal y la segunda basada en 2 modalidades o multimodal. Para ello se utilizaran las Geodatabases de la red vial de punta arenas, Chile y la Geodatabase de la multimodal de la ciudad de parís, Francia.

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4.- diseño y principales características de una red vial vehicular. Paso 1: Seleccionar el directorio de trabajo

Como en todo proyecto SIG, es necesario designar un directorio de trabajo en donde alojar todos l componentes y resultados de la red. Se recomienda localizar el directorio de trabajo en un lugar del disco duro donde sea fácil recordar y acceder. Por lo general ubicarlo en la raíz del disco duro C:\ es una buena opción. En especial cuando se suele trasladar el directorio hacia otros computadores.

De esta misma manera, en ArcCatalog deberá generarse una Geodatabase y los respectivos Feature Dat para contener en su interior el network dataset a diseñar.

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Paso 2: Identificar las fuentes y el rol que jugarán al interior de la red

En este ejercicio, se busca diseñar una red de transporte para la ciudad de punta arenas. Para ello debe identificar las fuentes de información que servirán como base para el Network Dataset.

Que en este caso deberá ser necesariamente un feature class de Ejes viales. Los cuales representan líne cada uno de los segmentos de las calles de la ciudad.

Pero, ¿es posible que cualquier Feature Class de ejes pueda convertirse en una fuente para el análisis redes? En teoría sí.

El programa no discrimina la calidad de la información, solo considera la geometría para permitir incorporación al Network Dataset. Es decir deben ser líneas o puntos para ser aceptados como válidos. Pero cabe destacar que para poder incorporar atributos y modelar los comportamientos será fundamental contar con Feature Class que dispongan de bases de datos con información utilizable. Por ejemplo nombre de arterias, categoría de calles, sentidos, etc. Adicionalmente podremos incorporar otros elementos de red. Como paraderos, estaciones de servicio, compañías de bomberos, u otro tipo, que vayan a participar de nuestro modelo. En este caso en particular, se incorporarán las compañías de bomberos.

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Lo primero será abrir ArcCatalog y ubicarse sobre el directorio de trabajo. Luego seleccionar el Fea dataset de la Geodatabase “red_unimodal” que contiene las fuentes y seleccionar con el botón derecho “New > Network Dataset”

Luego se abrirá un asistente para la creación del Network Dataset.

Se deberá ingresar un nombre y pulsar “siguiente”

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Ahora aparecerá el cuadro de dialogo que ofrece una lista con las fuentes disponibles para ser ingresadas al modelo. Como en el feature dataset existen solo 2 Feature Class, aparecen solamente éstas como disponibles.

Como ya sabemos, ejes_viales. Representa nuestra fuente principal y sobre la cual se extraerán todos atributos para el diseño de la red.

En el caso de compañías. Esta fuente de nodos representa las compañías de bomberos que participar sobre algunos análisis. En particular los de Closest Facility. En el caso de que existan feature class en el dataset y no estén disponibles en esta lista, es muy probable que no sean puntos o líneas. Por lo que el programa omitirá siempre a todas aquellas entidades que no correspondan a este tipo de geometrías. Ahora se deberá pulsar “siguiente”

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Paso 3: Modelar la conectividad

En este cuadro de dialogo, se despliega el siguiente enunciado. “La configuración de la conectividad del Network Dataset se establec e por defecto sólo, sobre los puntos finales (endpoints) coincidentes de las entidades de líneas durante el proceso de construcción.

Si desea utilizar una configuración de conectividad diferente, pulse abajo, sobre el botón Conectivity. Usted puede cambiar la configuración de conectividad ahora o puede cambiarla después de haber creado el Network Dataset ”

Al pulsar sobre el botón “conectivity” aparecerá el siguiente cuadro de dialogo.

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Aquí aparecen algunas configuraciones que vale la pena detallar. Para activar o desactivar todas las entradas en esta lista, pueden ser seleccionadas con el mouse o presionando la tecla CTRL para seleccionar varias de ellas. Para cambiar las políticas de conectividad debe seleccionarse la columna y pulsar sobre ella.

3.1.- Políticas de conectividad (conectivity policy)

Para la conectividad de ejes existen dos opciones. EndPoint y AnyVertex. EndPoint define que la conectividad se realizará sólo sobre los puntos finales de cada eje. Es decir solo al principio y al final de cada segmento.

En el diagrama dos situaciones. Una permitida y otra no permitida por la política de conectividad EndPoi

No permitido Segmento 2 conecta un vértice intermedio

EndPoint

EndPoint

Vértice Intermedio

Vértice Intermedio

Segmento 1

Segmento 1

Segmento 2

Permitido Segmento 2 conecta un EndPoint

Segmento 2

AnyVertex define que la conectividad se realizara sobre cualquier vértice del segmento, incluyendo los puntos finales.

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Para la conectividad de nodos existen dos opciones. Honor y Override. Honor define que la conectividad de los nodos será sobre el vértice del eje coincidente más cercano. Pero respetando la política de conectividad del eje.

EndPoint

EndPoint

Vértice Intermedio

Vértice Intermedio

Segmento EndPoint

Segmento AnyVertex

No permitido Nodo Honor Nodo tipo Honor conecta vértice en Segmento EndPoint

Permitido Nodo Honor Nodo tipo Honor conecta vértice en Segmento AnyVertex

Si este posee una conectividad del tipo “EndPoint”, el nodo se conectara al vértice solo cuando este se

ubique cerca del punto de inicio o termino del segmento respectivo. En cambio si el eje posee un conectividad de “AnyVertex”. El nodo se conectara al vértice del eje más cercano a él. Override, define que la conectividad de los nodos será sobre cualquier vértice del eje coincidente más cercano, sin importar su política de conectividad. De esta manera y para efectos de este ejercicio. La política de conectividad ejes_viales será “AnyVertex” y la política para “Compañías” será “Override”

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3.2.- Columnas de Grupo (Group Columns)

El número de columnas identifica los diferentes grupos de conectividad que serán utilizados al interior Network Dataset8.

Esta opción permite incorporar más de un grupo de conectividad, es decir otras modalidades de transpo En este ejemplo no es necesario crear más columnas puesto que es una red Unimodal. En el próximo ejercicio se detallará con más profundidad esta opción además de la incorporación de subtipos de la Geodatabase al interior de esta política.

Luego de asignar las políticas respectivas, pulsar “OK” y luego siguiente.

8

Nota: este control esta desactivado para redes basadas en shapefiles.

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3.3.- Conectividad con Elevación

Este es uno de los aspectos importantes a la hora de diseñar redes que contienen elementos de red que permiten comportamientos especiales al interior de ella. Como por ejemplo túneles, puentes y pasos bajo nivel. A pesar de que en este ejercicio y dada las características viales de la ciudad de Punta Arenas, no es necesario designar las columnas de la tabla con datos de elevación. se explicará el funcionamiento de este atributo al interior del network Dataset.

Las columnas de la tabla con datos de elevación pueden ser utilizados para refinar la conectividad al inte de un Network dataset, específicamente en los endpoints de las fuentes de ejes.

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Cuando existen Endpoints de ejes que son coincidentes pero no están necesariamente conectados (por ejemplo un paso sobre o bajo nivel) es posible que deba definirse un nuevo atributo al interior de la tabla del Feature Class que contiene éstas particularidades.

Este atributo de elevación deberá designarse en ambos sentidos de la circulación. Es decir en direcc Desde – Hacia y Hacia – Desde.

Inicio: Fin:

1 1

Inicio: Fin:

0 0

Inicio: Fin:

0 1

Inicio: Fin:

1 0

Sentido del Flujo

Nodo EndPoint

Este modelo, representa una situación de este tipo y los valores sugeridos que los campos de elevaci deberían tener. La arteria principal (Rojo) es elevada, mientras que la vía secundaria que la cruza (en azul) pasa por debajo. A pesar de que los nodos (EndPoint) coinciden, el programa no los considera como validos para el desplazamiento, puesto que sus valores de elevación no son iguales. Por ejemplo, un nodo de inicio 1 conectara siempre a flujos provenientes desde un valor 1. Y un nodo término 0 conectara siempre al flujo de destino igual a 0 y no a otro valor.

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3.4.- Modelado de Giros

Este cuadro despliega las entidades de giros9 (Turn Feature Class) disponibles de ser añadidas a la red. Existan o no entidades de giro, el programa ofrecerá automáticamente la opción “Global Turn” . Que permite

configurar restricciones y penalidades a todos los giros que se realizan al interior de la red.

Cualquier número de entidades de giro pueden ser añadidas en esta sección. Pero hay que considerar q una vez creado el network dataset, la opción del modelado de giros en su interior no podrá desactivarse. Aquí. Seleccionar la opción “Yes” y pulsar Siguiente.

9

Turn Feature Class, es una entidad de la Geodatabase que almacena información sobre un movimiento en particular al interior de una red. Un giro a la derecha o la izquierda, es representado geométricamente como un segmento que contiene información tabular s la posición y sentido del giro al interior de una red.

Adicionalmente puede almacenar información sobre costos o restricciones de desplazamiento (permitir o impedir el uso del giro po parte de ciertos vehículos. O almacenar costos de tiempo específicos si el giro es una intersección congestionada)

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Paso 4: Definir los atributos y determinar sus valores Como es obvio, los ejes viales representarán al interior de nuestra red, todos los flujos vehiculares que se producen al interior de la ciudad. Por lo tanto éste Feature Class deberá contener en su base de datos información respectiva a los desplazamientos de estos vehículos. De manera adicional, las compañías de bomberos poseen también información de costo que permitirá conjunto con los ejes, definir la forma final de los flujos de la red.

en esta etapa, el programa busca automaticamente atributos de red que puedan estar presentes al interior de los campos de tabla. si un nombre coincide con los candidatos estos seran añadidos y desplegados en la lista de la imagen. en este caso. 3 de los 4 atributos a utilizar en este modelo, han sido reconocidos y agregados en la lista de manera automática.

De acuerdo a lo revisado en capítulos anteriores, una red puede contener uno o más evaluadores de desempeño. Por ejemplo tiempo y distancia. En este caso, ambos serán utilizados. Y la información de estos atributos será extraído desde la tabla del Feature class de ejes viales. Además de estos dos importantes evaluadores, se añadirán El sentido de las calles y la jerarquía vial.

Sobre la base de estos 4 atributos y sus configuraciones especificas, se creará el Network Dataset q permitirá realizar los distintos análisis vistos anteriormente.

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1.- El Atributo de distancia (Meters)

Este atributo se crea por defecto sobre cualquier red, tenga o no atributos de jerarquía, tiempo u otro fa de costo en su interior. El valor de la distancia lo obtiene desde la geometría del Feature class. De acuerdo a esto. Un feature class “Vacío”, tendrá asegurado siempre un atributo de distancia . Siempre y

cuando creemos en su tabla, una columna que almacene e indique la distancia del segmento. Por ejem 10 “meters”. Así el programa detectará su nombre dentro de los candidatos y lo agregara automáticamente al crear la red11.

Como es sabido, en ArcMap se puede calcular la distancia y area para cualquier entidad. Para ello se deb seleccionar cualquier columna (numérica) y con el botón derecho seleccionar la opción “ Calculate Geometry”. Esto entregará los valores de distancia de cada segmento. A continuación una descripción de los evaluadores para este atributo: Source Values:

Aquí se indican las fuentes, el tipo de elemento (eje o nodo) el tipo (en este caso ambos desde una colum de la tabla) y el valor de las unidades de distancia las cuales corresponden a metros.

Las compañías carecen de atributo de distancia dada su naturaleza de nodos. Pero es posible asignarle un valor constante o desde una tabla para que cada vez que se evalúe mediante este tipo de impedimento, se agreguen metros a la ruta cuando una compañía participe de ellas.

Esto puede ser útil cuando se realizan desplazamientos verticales (edificios de estacionamiento ascensores, etc.) pero en este caso en particular no serán añadidos ningún tipo de costo para ellas. 10

Los candidatos de costo son: Milimeters, Centimeters, decimeters, Meters, Kilometers, Feets, Yards, inches, Miles, nautical miles, Decimal, degrees, Days, hours, minutes, seconds. Cuando un campo de tabla o nombre de atributo se denomina igual que cualquiera ellos. El programa automáticamente los reconoce y asigna la unidad de costo respectiva. 11

De no agregarse atributo alguno, El programa ofrecerá la opción de crear un atributo basado en la distancia del segmento. Un network dataset deberá contener siempre, al menos un atributo en su interior.

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Default Values: Aquí se indican los valores por defecto de cada uno de los elementos (ejes, nodos y giros).

Estas opciones son útiles cuando queremos añadir o quitar metros, cada vez que una ruta pase por segmento, nodo o giro. Por ejemplo, quitar un metro a cada giro, considerando la verdadera forma de la maniobra en una calle, la cual dista en muchas ocasiones de la forma realizada por el programa. En esta oportunidad los valores constantes no serán modificados

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2.- El atributo de tiempo (Minutes)

Este atributo se obtiene desde dos columnas de la tabla. La columna Desde-Hacia y Hacia-Desde. Los va de tiempo pueden hacer referencia a cualquier unidad valida. Por ejemplo Minutos. Para ello es absolutamente recomendable crear las columnas FT _M inutes y T F_M inutes. La primera representa los minutos de desplazamiento en el sentido Desde-Hacia y la segunda a los minutos en el sentido Hacia-Desde. Ahora los valores de cada uno de los segmentos variaran dependiendo del tiempo en el cual estos segmentos permitan o dificulten el tráfico sobre ellos. Por lo general se entregan valores promedio dependiendo de la categoría de la red. Para obtener los valores es necesario comprender la formula que se utiliza para calcular este valor.

Donde: T = Tiempo de desplazamiento M = Distancia del segmento K = Constante de tiempo V = Velocidad en unidades de distancia por unidad de tiempo

A continuación un ejemplo de esto, tomado de los valores de tiempo asignados por defecto sobre ejes_viales: Categoría Carretera Avenida Calle Camino (rural o de tierra) Pasaje Rotonda en pasaje Rotonda en avenida

Expresión en Field Calculator ([Meters]*60)/95000 ([Meters]*60)/75000 ([Meters]*60)/65000 ([Meters]*60)/55000 ([Meters]*60)/20000 ([Meters]*60)/20000 ([Meters]*60)/20000

Por ejemplo, si queremos averiguar el tiempo necesario para desplazarse por un segmento que tiene 100 metros y sabemos además que la velocidad promedio allí es de 75 Km/hora. Entenderemos la siguiente razón:

Recorremos 75.000 metros en 60 minutos. ¿Cuantos minutos serán necesarios para recorrer 100 metros aplicar la formula:

En 100 metros a esa velocidad, nos demoraremos 0,08 Minutos o 4,8 segundos. Este cálculo se realiza sobre todos los campos de las columnas FT_Minutes y TF_Minutes. Y solo nos basta definir las velocidades promedio para cada segmento.

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Ahora, es muy posible que los tiempos de desplazamiento varíen dependiendo de las condiciones de la ruta, el sentido y otras variables. Por este motivo es cada diseñador deberá asignar los promedios de velocidad de acuerdo con las características del segmento.

En este caso, los ejes viales cuentan ya, con estas consideraciones y por lo tanto no habrá que reali nuevas modificaciones en la tabla. Source Values:

Aquí se indican las fuentes, el tipo de elemento (eje o nodo) el tipo (en este caso ambos desde una colum de la tabla) y el valor de las unidades de tiempo que en este caso corresponden a minutos.

En la imagen puede observarse las columnas FT_Minutes y TF_Minutes que señalan los valores de tiempo para cada uno de ellos. Además las compañías incorporan aquí, un valor de tiempo (en la columna de la tabla denominada “Minutes”) y que nos indican el costo en minutos de cada uno de ellos.

Este valor representa los tiempos de servicio en que cada compañía de bomberos se demora en salir de c unidad hacia los incidentes.

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Default Values: Aquí se indican los valores por defecto de cada uno de los elementos (ejes, nodos y giros). Si queremos añadir o quitar minutos cada vez que una ruta pase por un segmento, nodo o giro. Por ejemplo, añadir unidades de tiempo al pasar por cada giro.

Esto es útil para añadir la demora obligada que ocurre cada vez que un vehículo efectúa una maniobra este tipo. En este caso en particular se le han asignado a los giros un valor constante de 0,084 (5 segund

De esta manera, cada vez que el programa realice un giro, 5 segundos serán añadidos automáticament tiempo de desplazamiento final de la ruta. Valores entre 2 y 5 segundos son considerados validos para este atributo de costo.

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3.- El atributo de Sentido de Calles (Oneway)

Este atributo se obtiene desde una columna en la tabla de la fuente denominada “Oneway”. La cua contiene valores que indican el sentido de la circulación sobre el segmento respectivo.

Source Value

Si el desplazamiento es desde – Hacia, el valor de este campo será FT. Mientras que si es Hacia – Desde valor del campo será TF. Si el sentido es en ambas direcciones el campo se dejara vacío.

Cuando estos valores estén asignados, el programa automáticamente generará la siguiente expresión VB Expresión del sentido FT restricted = False Select Case UCase([Oneway]) Case "N", "TF", "T": restricted = True End Select Expresión del sentido TF restricted = False Select Case UCase([Oneway]) Case "N", "FT", "T": restricted = True End Select

En el caso de las compañías, estas, al no contener ni permitir flujos en su interior no participan de e evaluador.

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Default Value

En este caso, los tres elementos poseen valores booleanos constantes. “transversable”. Lo que signifi ca que por defecto permitirán el transito sobre ellas.

En el caso de que se quiera restringir la circulación sobre alguno de ellos, el valor deberá reemplazarse “Restricted” pero en este caso, se usarán los valores por defecto.

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4.- El Atributo de Jerarquía Para configurar la jerarquía, deberá crearse un nuevo atributo, el nombre será “jerarquia” o “Hierarchy”. El

tipo será Hierarchy. Se recomienda el uso por defecto para un mejor resultado.

Source Values

Al crearse, deberán designarse los tipos y valores que contienen la jerarquía. Como hemos visto secciones anteriores, la jerarquía es un atributo de ordinalidad de la infraestructura vial y permite decidir de acuerdo una ponderación las vías de desplazamiento que mas acomodan a una determinada tipología de circulación.

En este caso en particular existen 6 categorías, las cuales se ordenan en la tabla del feature class de eje una columna de nombre “Hierarchy” y los valores son los siguientes: Jerarquía Valor de campo Carreteras 1 Avenidas 2 Rotonda en avenida 2 Calles 3 Caminos 4 Pasajes 5 Rotonda en pasajes 6

Esta jerarquía está pensada para los desplazamientos de los carros de bomberos, pero puede ser modific de acuerdo a otras consideraciones puntuales.

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Ahora deberán designarse los tipos y valores de la jerarquía, para ello se deberá seleccionar los ejes viales From-To y To-From y pulsar sobre “Type” y elegir la opción “Field” y en “Value” seleccionar la columna de la tabla que posee los valores de jerarquía. Que en este caso se denomina “ Hierarchy”.

Default Value

Los valores por defecto en este caso permiten definir una jerarquía constante para cada una de las tipolo de red existentes. No será necesario modificar estos valores a menos que existan razones para ello.

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En el diagrama se observan las columnas de la tabla de “ejes_ viales” y sus respectivos campos.

Sentido

Distancia

Tiempo

Jerarquía

En base a estas configuraciones, queda definido el comportamiento al interior del Network Dataset. Opcionalmente pueden configurarse las direcciones que complementarán la información disponible en análisis de ruta y Closest facility. A continuación una descripción de cómo configurar estas funciones.

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La configuración de las direcciones de manejo

Las direcciones de manejo pueden ayudar a complementar la información generada tanto en el análisis ruta como en Closest facility. Para ello es necesario contar con una columna de la tabla que posea al menos un atributo de texto descriptivo para cada segmento. Por ejemplo en este caso se utilizará la columna “NOMBRE_ART” que representa el nombre de la arteria. Al seleccionar la opción “Yes”. Se activa el botón “Directions”. El cual contiene 3 fichas :

1.- General 2.- Shield (Escudo) 3.- Boundary (Limite)

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1.- General

“Display Length Units”, define las unidades de distancia a desplegar. En este caso se deberá def inir la opción “Meters” “Length Attribute” se define automáticamente al analizar las unidades de distancia utilizadas por la

red.

“Time Attribute” o atributo de tiempo es usado para calcular los tiempos en las rutas. En esta caso se deberá seleccionar la opción “Minutes”.

Las restantes configuraciones no están disponibles para este ejercicio. Pero son utilizadas en especial detallar algunas descripciones de rutas en atributos de tipo “descriptor”

Street name fields Aquí deberán definirse las columnas de la tabla que contienen información de la ruta. Por ejemplo nombre y categoría. Estas opciones funcionan bastante bien para modelos de direcciones detallados como el de los EEUU. Pero en chile y otros países de Latinoamérica el uso de tipos de prefijos, tipos de sufijos, sufijos y prefijos, sean totalmente intrascendentes en nuestras direcciones. En este ejemplo usaremos solo el atributo “name” y allí designaremos “NOMBRE_ART”

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2.- Shield (Escudo)

Los escudos son utilizados para desplegar en la ventana de direcciones el número o código de cada ruta. En especial cuando son carreteras o autopistas interurbanas.

55

Si se cuenta con una columna que posea este tipo de información es posible incorporarlas al análisis. Ya sea uno “single field” o dos cuando existan nombre y número o códig o separados cada uno en una columna respectiva. En este ejercicio, no será necesario definir columna alguna.

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3.- Boundary (Limite)

Algunos ejes contienen información relativa a la localización sobre la cual están emplazadas. Caso muy común en grandes áreas metropolitanas donde quizá sea necesario definir en pantalla cuando una ruta determinada salga de los límites de una comuna, departamento, distrito o cualquier clase de división territorial determinada

Si es así, se deberá designar la columna que contiene la información de límites. En este caso se colo “población” para que aparezca en la ventana de direcciones.

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Hecho esto se pulsa aceptar, luego en siguiente y luego en finish….

Al crearse el network Dataset, el programa ofrece la opción de construirlo inmediatamente o después. recomienda construirlo en el momento.

Cabe destacar que cualquier alteración a los valores o formas de las fuentes participantes no se ver reflejadas en el network dataset hasta que éste sea “Reconstruido”. Para hacerlo se puede acceder a esta

función tanto desde la barra de herramientas como desde ArcToolbox o ArcCatalog.

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5.- diseño y principales características de una red multimodal. Por definición, una red multimodal, es un conjunto o grupo de elementos y relaciones de circulación de distinta naturaleza. ArcGIS 9.2 es capaz de identificar este tipo de relaciones y entregar un marco para el diseño y administración de estos de manera eficaz.

En el ejemplo, se analizara las principales características de la red multimodal de París, y las aplicacione podrían realizarse sobre otras redes. Esta red multimodal estará constituida sobre dos tipos de desplazamiento: el vehicular y el peatonal. Mientras que en el vehicular, los desplazamientos serán a través de los ejes viales. En el peatonal los desplazamientos serán tanto por calles como por el sistema de metro.

De esta manera los impedimentos de esta red serán 3. La distancia (por defecto) el tiempo de mane vehicular y el tiempo de desplazamiento peatonal

Paso 1: Seleccionar el directorio de trabajo

Al igual que en ejercicio anterior, el directorio de trabajo y la Geodatabase deberá ser localizada en un lu del disco duro de fácil acceso. Por ejemplo en la raíz de C:\. En este caso, dentro de la carpeta ejercicios que viene con el CD, se ubica la Geodatabase “Red_Multimodal”

con los feature class a utilizar.

Luego, sobre el feature dataset “fuentes_de_red” crear un nuevo network Dataset denominado “red_paris”

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Paso 2: Identificar las fuentes y el rol que jugarán al interior de la red

En esta etapa es necesario definir y organizar detalladamente la información de una red multimod Especialmente porque en su interior existen una gran cantidad de fuentes. 1.- Red Vial “ejes_viales”: Contienen a todos los segmentos de la red vial de París

2.- Red de Metro “estaciones_transferencia” :

segmentos que representan transferencias de flujos circulatorios peatonales. Ya sea al ingresar de una calle hacia una estación de metro determinada como desd una estación hacia la calle. “líneas_metro”: recorrido de los trenes urbanos “trasbordo_metro”: segmentos que representan transferencias de flujos circulatorios peatonales entre dos estaciones. También conocidas como estaciones de combinación, permiten realizar cambios entre dos líneas de metro. “entradas_metro”: puntos que representan la entrada o salida de una estación de metro “estaciones_metro” : Estaciones o andenes del ferrocarril urbano.

Ahora de deberán seleccionar todas las fuentes y pulsar siguiente.

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Paso 3: Modelar la conectividad

En esta etapa, será necesario agregar una nueva columna de grupo. Opcionalmente añadir además subtipos de las calles.

Para comprender cabalmente el significado de los subtipos. Se explicarán a continuación las principales características de estos atributos de la Geodatabase. Adicionalmente se explicará también el significado de los dominios que regulan los comportamientos al interior de la misma.

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A.- Los subtipos en la Geodatabase

Los subtipos o “ Subtypes” son campos de una tabla o Feature Class que comparten un atributo o característica dada. Estos subtipos deben asociarse siempre a columna de tabla de tipo entero numér corto o largo (Short y Long integer).

Cada uno de estos valores enteros, representan y vinculan una entidad con el subtipo respectivo. P ejemplo, al interior del feature class de “ejes_viales” de París encontramos: 1 2 3 4 5

= Carreteras = Avenidas = Calles Principales = Calles Secundarias = Arterias Locales

Cada subtipo puede tener su propio conjunto de reglas de conectividad, topología y dominios específicas que evita la creación de una gran cantidad de entidades basadas en la misma estructura de datos. De esta manera, una misma red vial puede tener valores de velocidad específicos y diferentes para cada categoría. Los cuales serán conservados al editar (por ejemplo al dividir o unir segmentos del subtipo carreteras) o añadir información (definiendo un valor de velocidad por defecto de 75 km/hora al crear una entidad sobre avenidas) Cada subtipo puede tener además su propio rango de atributos codificados para un campo de la tabla. cuales restringirán aun más el comportamiento de la entidad.

Subtype field: columnas de la tabla del tipo numérico entero disponibles. Default subtype: subtipo por defecto al crear nuevas entidades Subtypes: subtipos disponibles. Al crear un subtipo estos valores y sus descripciones deberán ser incorporadas. Default Values and Domains: lista con los valores por defecto y dominios para cada campo del subtipo respectivo De esta manera al seleccionar un subtipo podemos definir todas las características de cada campo en la tabla. Para acceder a los subtipos solo hay que ir a las propiedades del feature class desde ArcCatalog.

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En este caso existen 5 subtipos, basados en la jerarquía de la red vial.

Ahora, cuando se edite el feature class con subtipos, en la vista de tabla, al seleccionar un campo de la columna que contiene el subtipo (“subtipo” por ejemplo) este desplegará una mini lista con los subtipos respectivos posibles de ser modificados.

De manera similar, en la barra de herramientas de edición. Podrán realizarse operaciones específicas p cada subtipo.

Finalmente los subtipos también pueden contener reglas topológicas individuales. Por ejemplo que l carreteras y avenidas no posean Dangles (nodos sueltos o de tipo Cul-de-sacs)

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B.- Dominios de la Geodatabase

Los dominios son una forma de mantener la integridad de los datos al interior de una Geodatabase. De e manera se asegura un comportamiento definido al ingresar o editar información al interior de esta.

Los dominios pueden ser administrados desde Las propiedades de la Geodatabase en ArcCatalog o desd Toolbox en ArcMap.

Lista de los dominios activos en la Geodatabase y sus descripciones

Propiedades del dominio. Aquí se define el tipo de campo, el tipo de dominio (si son valores codificados o rangos de ellos) y las políticas de edición al partir o unir un segmento (Split y Merge)

Si se ha seleccionado un dominio de tipo Coded Value. Aparecerán acá los códigos y descripciones respectivos

En la imagen, un dominio de valores codificados para el feature class de “ejes_ viales”.

Las políticas de edición establecen que al partir (Split) un segmento determinado. Estos conservaran el valo del subtipo del cual fueron originados. Mientras que al unir dos segmentos (Merge) estos asumirán el valor por defecto del subtipo previamente asignado. Las aplicaciones de los dominios son bastante amplias. Los subtipos de “ejes_viales” pueden servir para definir un dominio sobre otra entidad.

Por ejemplo obligar a que las estaciones de transferencia se conecten solo con determinados subtipos “ejes_viales”, de manera que podemos designar, para cada estación de transferencia, un subtipo en particular. Además, cada vez que se genere una nueva estación de transferencia, un subtipo por defecto puede asignado para ella. De esta manera el subtipo ejerce un “dominio” sobre otra entidad de la Geodatabase.

Existen muchos mas ejemplos y características de subtipos, dominios, reglas de validación, etc. Pero escapa de los objetivos fundamentales de este documento su explicación y detalles específicos. Por ahora volveremos a retomar las políticas de conectividad al interior del Network Dataset.

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Las políticas de conectividad deberán ser ajustadas de la siguiente manera:

En la columna del grupo 1 se ubican las fuentes que participarán de la red de metro y en la columna 2 las fuentes que participarán del resto de la conectividad. Esto se organiza así para evitar que los segmentos de metro interfieran la circulación de peatones y vehículos. La única fuente que participa de ambos grupos de conectividad es “Entradas_metro” y permite que los

peatones que se desplazan por la calle puedan ingresar a la red de metro. De esta manera cuando un pea pase por una línea de metro. No podrán conectarse por ningún lugar a menos que efectúe un acercamie e ingrese a la red por “entradas_metro”.

En el ejemplo, las políticas de conectividad quedan definidas para los ejes com o “AnyVertex” y para nodos como “Override”. En este caso, los subtipos no son utilizados de manera especial y queda a criterio del usuario definir reglas de validación, dominios o conectividad especial para estos subgrupos de ejes viales Realizado esto. Pulsar OK. Al salir el cuadro de dialogo de la modificación de la elevación. Pulsar “NO” y continuar con la configuración al pulsar “siguiente”. Al aparecer el cuadro de dialogo de los giros seleccionar “Yes” (global Turns) y luego pulsar siguiente…

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Paso 4: Definir los atributos y determinar sus valores

Por defecto, el programa ha reconocido 4 atributos, “meters”, “minutes”, “Oneway” y “RoadClass”. Dos de ellos aparecen con símbolos de advertencia, debido a que algunos de los parámetros del impedimento que los regula, no han sido designados apropiadamente. A continuación se modificarán estos parámetros y otros serán añadidos y/o renombrados.

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1.- Renombrando e incorporando nuevos atributos de red

Para comprender de mejor forma los atributos se realizara un cambio de nombre a todos ellos. Quedan de la siguiente manera: Meters > Metros Minutes > Minutos Vehiculares Oneway > Sentido de Calles RoadClass > Clase de Vía12 Para cambiar de nombre debe seleccionarse el atributo y presionar F12. Hecho esto, se deberán añadir 2 atributos más. Minutos Peatonales y Jerarquía

12

Este atributo es opcional, puede eliminarse si así se desea puesto que no participa de manera alguna en la configuración de l a red.

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2.- Configurando atributos 2.1.- Metros

A continuación se deberán revisar los evaluadores de este atributo.

Los símbolos de advertencia sobre las fuentes, indican que se deben asignar las columnas de la tabla con valores de distancia respectiva.

Entonces se debe seleccionar las fuentes (estaciones_transferencia y trasbordos_metro) pulsar con el bo derecho sobre ellas y en “Type” asignar el valor “Field”. Luego seleccionar “SHAPE_LENGTH”

Hecho esto. Los signos de exclamación desaparecen indicando que la ausencia de valores ha sido correg Aplicar y pasar al siguiente evaluador.

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2.2.-Minutos Vehiculares

En este caso, tampoco han podido encontrarse las columnas con información sobre tiempos de desplazamiento para las fuentes con signo de exclamación. Pero a diferencia de la anterior oportunidad. Estas fuentes no pueden participar del atributo Minutos Vehiculares, al ser todas ellas de una red de circulación diferente.

Por lo tanto se deberá seleccionar estas fuentes, pulsar con el botón derecho y seleccionar en Ty “Constant” y luego Value “Properties… F12”. Y asignar el valor “ -1”. De esta forma el valor negativo impide que al usar este atributo, puedan utilizarse las fuentes que contengan valores de esa naturaleza.

Opcionalmente puede designarse una demora de 3 segundos (0,05 minutos) en los giros. Para ello se deb a los valores constantes y designar el valor “0,05” sobre el tipo de fuente “Turns”.

Luego Aplicar y pulsar OK

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2.3.- Minutos Peatonales

Aquí habrán de realizarse varias modificaciones. En primer lugar deberá señalarse las columnas de las t de cada fuente que contienen el tiempo en minutos de desplazamiento peatonal.

Se deben seleccionar las fuentes con advertencia, pulsar con el botón derecho del mouse y definir en T “Field” y en value “TRANSITTIM”. Que representa a la columna de esas fuentes que contiene el valor en

minutos del desplazamiento peatonal.

Ahora, si bien la fuente de ejes viales cuenta con un valor de tiempo en minutos, este valor corresponde a los tiempos vehiculares y por lo tanto deberá realizarse una sencilla razón matemática que permita calcular los tiempos de desplazamiento peatonales sobre las calles de la ciudad.

Si consideramos que una persona en promedio se desplaza entre 3 y 6 Km/hora. ¿Cuánto tiempo se requ para desplazarse por un segmento de 100 metros de longitud?

En este escenario se asume una velocidad de 5 Km/Hora.

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De esta misma manera se deberá configurar los tiempos de desplazamiento en ambos sentidos para fuente de “ejes_viales.”

Para ello se debe pulsar con el botón derecho sobre las fuentes y seleccionar “Properties...” o pulsar F12 directamente.

Allí colocar el valor “ ([METERS] *60)/5000” o “(*Shape_Length] *60)/5000”y luego pulsar ok

Finalmente deberá añadirse las demoras que obligadamente se deben hacer en cada estación del met Para ello se deberá seleccionar la fuente “estaciones_metro”. Pulsar con el botón derecho del mouse sobre Type y seleccionar “Field” después sobre Value y allí seleccionar “StopTime”

Luego pulsar aplicar y ok.

Los demás atributos (Sentido y Jerarquía) pueden dejarse tal cual puesto que no hay modificacion relevantes que hacer sobre ellos.

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La configuración de las direcciones de manejo

En esta sección se deberán definir las unidades de distancia a “Meters”, el atributo de tiempo puede quedar tanto en “Minutos Vehiculares” como en “Minutos peatonales” dependiendo del uso dado a la ventana de direcciones. La fuente de nombres debe designarse sobre “Ejes_viales” y la columna de nombres en “FULL_NAME”.

Luego aplicar y aceptar.

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Establecido los parámetros respectivos, pulsar sobre “Finish” y lue go construir el Network Dataset.

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En la imagen, un cálculo de ruta basado en el impedimento “Minutos Peatonales”. Considerando que el metro es el camino más rápido para llegar desde el almacén #1 a la tienda “S.C.I. Beaugrenelle”. La ruta siempre entregará preferencia hacia esa alternativa de transporte. Solo cuando la

distancia de las detenciones sea demasiado corta o el camino al metro sea demasiado largo. El progra entregara una ruta omitiendo este sistema de transporte. Cabe destacar que si se quisiera incorporar una nueva modalidad de transporte. Por ejemplo Recorridos de buses. Solo habría que repetir los criterios utilizados en el sistema de metro (políticas de conectividad, subtipos, etc.) pero ahora sobre segmentos viales y paraderos.

Se recomienda incorporar sobre aquellos segmentos de “ejes_viales” que posean recorridos de buses, 2 columnas de tiempo peatonal (desde y hacia) con las mismas velocidades de desplazamiento del tiempo vehicular. Luego en evaluadores definir sobre la fuente Ejes_viales las columnas recién creadas (por ejemplo FT_PEATON y TF_PEATON) y listo. Ahora no solo habrá un sistema sino 3 sistemas de transporte en un solo impedimento.

Desplazamientos a pie hasta los paraderos, desplazamientos en bus desde paraderos hasta las estaciones de trasbordo (entre alimentadores y troncales) y finalmente una red de metro. En este escenario se deberá decidir de acuerdo a tiempos de desplazamiento y frecuencias el eje fundamental del transporte de una ciudad. Basado en una sola red de metro o basado en un entramado de recorridos de buses troncales.

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Anexos

Capítulo 1.- ¿Qué son las locaciones de Red? Capítulo 2.- Comprendiendo los atributos de la red

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Capítulo 1: ¿Qué son las locaciones de Red?

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1.- ¿Qué son las locaciones de Red? Las locaciones de red o “ Network Locations” son utilizadas como entradas de información durante el análisis

de Red. Estas locaciones incluyen detenciones, barreras, entidades, incidentes, orígenes y destinos (st barriers, facilities, incidents, origins y destinations respectivamente). Si se tiene un punto en ArcMap que es el origen de una ruta, una detención (que es un tipo de locación de red) es la locación en la red que representa ese origen. La locación se identifica mediante 4 columnas— SourceID, SourceOID, PosAlong, y SideOfEdge – que identifican al punto dentro de la network dataset. Cuando una locación es añadida, ArcGIS automáticamente rellena los campos de estas columnas. Supongamos que se intenta encontrar la ruta más rápida entre dos detenciones, las cuales no se ubican exactamente al interior de la calle. Al agregar estos dos puntos (1 y 2), ArcGIS Network Analyst resolverá la mejor ruta, la cual comenzará en el punto más cercano en la red al punto 1 (punto a) y terminará en el punto más cercano en la red al punto 2 (punto b).

Punto a

Punto b

Las detenciones 1 y 2 son locaciones de red que representan a los puntos a y b. los atributos de la tabla de éstas detenciones, su posición y lado respecto de la entidad fuente de la red (en este caso “ejes_viales”) se muestran en la siguiente imagen.

La detención 1 es una locación de red que representa al punto “a”, el cual se encuentra a 14,44 % hacia abajo y a la derecha del segmento de ejes viales con el OID “5355”. De manera similar, el punto 2, que representa a “b”, se encuentra un 15,63% hacia abajo y a la izquierda del segmento con OID “5096”.

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Una locación de red, (por ejemplo una detención) solo hace referencia a una locación valida al interior d red, cuando su geometría se encuentra dentro de la tolerancia de búsqueda del network dataset. Si el punto es ubicado o desplazado fuera de este rango, aparecerá en pantalla como “unlocated” o no

localizado y no podrá incorporarse de manera valida a los análisis del cálculo de ruta o de otra índol interior del programa.

ArcGIS Network Analyst provee, por defecto, de una tolerancia de búsqueda de 50 unidades. La cual pu modificarse desde las propiedades del layer en la ficha “Network Locations”

Para aprender más acerca de la tolerancia de búsqueda y el posicionamiento de locaciones de red, leer adelante la sección “posicionando locaciones en la red”.

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Existen seis tipos de locaciones de red que funcionan como entradas en Network Analyst. Detencion barreras, entidades, incidentes, orígenes y destinos. Stops (detenciones) Las detenciones son locaciones sobre las cuales se calculan los análisis de ruta. Se pueden tener al menos 2 de ellas para crear una ruta, y en donde la primera detención funciona como el origen de la ruta y la ultima como destino de la misma. De existir más de dos puntos, estos serán abordados por la ruta en el orden por el cual fueron añadidos al programa. Barriers (barreras)

Las barreras o bloqueos son locaciones en donde el análisis no atravesar, tanto de manera parcial (izquierda o derecha de la vía) como total. Las barreras son usadas tanto en el análisis de ruta, como en “Cl osest Facility” y “Service Area”. Estas locaciones suelen representar diferentes tipos de situaciones que impiden el normal desplazamiento de los flujos a través de la red. Y pueden significar desde accidentes, hasta roturas de pavimento o caminos cerrados. Facilities (entidades) Las entidades son locaciones utilizadas en el análisis de “Closest Facility” o entidad más cercana, y en “Service Are a” o áreas de servicio. En el primero de ellos se busca identificar al conjunto de entidades o

facilities más cercanas respecto de otras locaciones (en este caso incidentes). Mientras que en el análisis de área de servicio, las locaciones para la cual están siendo calculadas las áreas de servicio, se les denomina entidades o Facilities Incidents (incidentes) Estas locaciones son utilizadas en el análisis de la “entidad más cercana” o Closest Facility y representan a

todos aquellos puntos que constituyen el objetivo de alcance por parte de todas las entidades o facilities. Origins (orígenes)

Los orígenes, constituyen a todas aquellas locaciones que son utilizadas para el cálculo de la matriz de costo Origen-Destino (“OD cost M a t rix”) y que constituyen el punto de origen o salida de todas las rutas de costo de la misma. Destinations (destinos)

Finalmente, los destinos, constituyen a todas aquellas locaciones que son utilizadas para el cálculo de matriz de costo O-D y que constituyen el destino o llegada de las rutas de costo de la misma.

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2.- Posicionando locaciones en la red

Existen 2 parámetros principales que deben ser considerados a la hora de posicionar locaciones sobre red: La tolerancia de búsqueda (“ search tolerance”) y el entorno del anclaje (“ snapping environment”). Los cuales pueden ser encontrados en el cuadro de dialogo de las propiedades del layer, bajo la ficha “ Network Locations”.

Cuando se crea un layer de análisis, deben ser configurados tanto, la tolerancia de búsqueda como el entorno de anclaje. Esto garantizará que las locaciones se posicionen de manera adecuada al interior de la red.

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2.1.- Tolerancia de búsqueda (“Search tolerance”) La tolerancia de búsqueda es utilizada para posicionar correctamente una locación al interior de una red. Esta propiedad identifica, el o los elementos de red (nodos y ejes por ejemplo) más cercanos que servirán para asociar ese punto a una locación de red determinada. De esta manera, no es completamente necesario ingresar un punto sobre la red misma, sino que este puede ser localizado sobre rangos de búsqueda definidos y que en permitirán el posicionamiento de cualquier locación que se encuentre al interior de los mismos.

Los valores de búsqueda pueden ser definidos de acuerdo a las necesidades de cada usuario. Si la tolerancia de búsqueda es mayor a 50 metros, la búsqueda comenzara buscando dentro de ese rango, de no encontrar ningún elemento a esa distancia, el programa realiza una búsqueda dentro del doble de la distancia anterior y así sucesivamente, hasta encontrar un elemento de red o alcanzar el máximo permitido por la tolerancia.

Una tolerancia de búsqueda pequeña, asegurará que las locaciones de red posicionadas sean lo más cercanas a la realidad posible. Pero sin embargo requiere de un posicionamiento cercano a la red, de lo contrario no podrán ser localizadas por parte del programa. Si la tolerancia de búsqueda es elevada, garantizara siempre el posicionamiento de las locaciones sobre la red. Pero obligara al programa a extender el número de entidades participantes de la búsqueda.

En la figura de abajo, la tolerancia de búsqueda es de 50 metros. Solo uno de los puntos ha sido localiza puesto que el de la derecha se encuentra fuera de los rangos permitidos.

En este caso, ambos puntos han sido localizados considerando que la tolerancia es ahora mayor (10 metros).

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2.2.- Entorno de Anclaje (“Snapping environment”) ArcGIS Network Analyst encuentra los elementos de la red que van a ser utilizados para posicionar las locaciones al interior de la misma, basados en los atributos de tolerancia y anclaje. Esto es fundamental en ciertos casos cuando existe más de una fuente de información en la red y la tolerancia de búsqueda es extensa. Sin embargo, bajo ciertas circunstancias, es necesario ordenar el comportamiento del posicionamiento. La forma de hacerlo es mediante el anclaje. Que arrastra automáticamente la nueva locación hacia un elemento de red previamente definido en las propiedades del layer. Por ejemplo al incorporar un punto en una red multimodal y queremos evitar que una detención se incorpore a una vía férrea, podemos seleccionar solo aquellos elementos de red que participen de la ruta. Como por ejemplo ejes viales y nodos de la misma vía.

Además, se puede seleccionar el anclaje hacia el elemento de red más cercano dentro de los seleccionados o el primero (y más cercano) de los disponibles al interior de la lista de las propiedades del layer. Los elementos no seleccionados en esta lista, no serán considerados en ninguno de los dos tipos de anclaje.

Es posible ordenar la prioridad que los elementos de la red tendrán en el anclaje. Quedando así configurado el comportamiento de este criterio. En la imagen se observa la lista de elementos de una red multimodal. De esta manera la primera prioridad del anclaje la tienen Las calles, luego las estaciones de transferencia, después las estaciones de transferencia de calles y los demás elementos de la lista. Las entradas del metro quedan fuera del análisis de anclaje. El orden puede ser modificado de acuerdo a las necesidades de cada proyecto.

Finalmente puede definirse para cada elemento de red la localización del anclaje. Existen 3 alternativas. Shape (forma), middle (en medio) y end (final). Si se selecciona Shape. El anclaje se realizará en el punto má cercano y sobre el elemento. Si se selecciona Middle, el anclaje se realizara en medio del elemento y si se selecciona End, este anclaje se realizará al final del elemento.

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2.3.- Reubicando locaciones de red En la ventana “Network Analyst” o en el mapa, es posible seleccionar y mover una locación de red mediante el botón “ Select/Move Network Locations”.

De manera alternativa, es posible reubicar una locación al hacer click con el botón derecho sobre layer de locaciones en la ventana de network Analyst y seleccionar “Relocate Selected Locations

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2.4.- ubicando locaciones mediante los campos de locación Cuando un punto es localizado al interior de la red, la información linear de referencia es almacenada en las columnas de la tabla en cada locación. Estas columnas almacenan al interior de sus campos información sobre el nombre de la fuente o “source”, el objectID, la posición del punto y el lado de ésta localización, respecto de la fuente respectiva. Si se desea ubicar este punto como una locación de red en otro layer, o si se desea exportar estos puntos como feature class para luego volver a incorporarlos como entradas en el análisis u otros posteriores. Es posible utilizar los valores de estos campos en vez de utilizar la tolerancia de búsqueda para ubicar locaciones sobre la red.

ArcGIS identificara automáticamente los campos de locación, sin embargo, el método por defecto pa ubicar locaciones de red es mediante la proximidad espacial utilizada en la tolerancia de búsqueda.

Para usar los campos de locación se necesitará hacer click con el botón derecho, sobre las locaciones e ventana de Network Analyst y luego sobre la opción “load Locations”

Allí, se deberán asignar las columnas de la tabla con la información para una correcta localización de puntos que van a ser ingresados.

Nota: los puntos ingresados de esta forma deberán corresponder siempre al mismo network dataset del cual fueron originados.

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3.- Configurando las propiedades de la locación de red

Cada tipo de locación posee propiedades que pueden ser utilizadas en el análisis de red

Es posible entrar y modificar las propiedades de la locación haciendo click con el botón derech sobre esta y pulsando “properties” . Cuando múltiples locaciones son cargadas desde una feature class o un feature layer, puede usarse las propiedades del layer de análisis y luego sobre la ficha “Network Locations” para modificar los parámetros de las mismas. Por ejemplo modificar los valores por defecto de todas las locaciones de la red. De esta manera el comportamiento de las mismas puede ser definido de acuerdo a cada necesidad del proyecto o análisis. En el caso de el atributo “CurbApproach” este puede definir el lado sobre el cual realizar los análisis

como por ejemplo, "Either side of the vehicle", el cual permite que cada locación añadida, adquiera automáticamente un atributo de acuerdo con las características de la ruta o detención en network Analyst. Algunos campos como por ejemplo el nombre (“Name”) permiten asignar los nombres que serán

desplegados en pantalla y en la ventana de análisis. De esta manera, cuando se carguen la locaciones estas tendrán el nombre asignado por un campo en especifico y no los valores del tip “Graphic pick 1”, “Graphic pick 2”, “Graphic pick 3”, etc . Además podrán configurarse los nombres de las columnas que deberían ser reconocidas como candidatos, a la hora de cargarse desde diferentes fuentes. Por ejemplo, el atributo “Name” puede tener incorporada una lista de nombres posibles de ser reconocidos por el programa como columnas validas de nombre. “Nomb_punt”, “nombre_p”, “nomb_1” y “NOMBRE”, pueden ser incorporadas en esta sección y cada vez que cualquiera de ellos se carga como locación, el nombre de la columna que coincida con estos Candidatos será automáticamente reconocida en la categoría respectiva.

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4.- Añadiendo locaciones de red Mientras que las funcionalidades de cada locación de red varían de acuerdo al tipo de análisis, el método para ingresar las locaciones se mantienen, sin importar el tipo sobre el cual estas entidades de red son añadidas. Todas ellas pueden ser incorporadas usando las siguientes alternativas:

4.1.- Añadiendo locaciones de manera interactiva: Las entradas pueden ser puestas de manera interactiva en pantalla, mediante la herramienta “Create network Location Tool”. Se accede a ella desde la barra de herramientas de Network Analyst.

4.2.- Añadiendo locaciones mediante búsqueda de direcciones:

Las locaciones de red también pueden ser creadas mediante la consulta a localizadores de direccion (“address locator”). Estos localizadores almacenan direcciones e intersecciones que pueden ser consultadas y localizadas mediante la opción “ Find address”. Que se encuentra al hacer click con el botón derecho sobre cualquier layer que contenga locaciones en la ventana de Network Analyst. Luego de haber ingresado la dirección o intersección dependiendo del caso, se pulsa sobre el resultado búsqueda con el botón derecho del mouse y se presiona la opción “Add as Network Location”. Quedando

incorporada al interior de cualquiera de los tipos de locación validos (stops, barriers, facilities, incide source y destination)

Opcionalmente se puede cargar la opción “Find address” desde la barra de herramientas accediendo de el icono:

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4.3.- Cargar locaciones desde un feature Class:

Las locaciones de red, pueden también ser cargadas desde un shapefile, feature Class o feature layer. El debe ser siempre del tipo puntos, para que estos sean permitidos como validos para el análisis. En la opción “sort field” se puede designar un a columna de la tabla desde donde puedan ordenarse los

puntos ingresados. Pudiendo ser por lo general nombres o números que indican atributos ordinales.

Luego de cargado el layer o feature class, puede designarse la columna que indicará los nombres en la ventana de network Analyst. Opción bastante útil a la hora de cargar grandes volúmenes de información. All se selecciona la columna que contiene los nombres a desplegar en pantalla. La carga se realiza ya sea por geometría (tolerancia de búsqueda y entorno de anclaje) como por campos de locación cuando el feature class o layer ha sido creado desde Network Analyst. En el último caso deberá designarse las columnas de la tabla que contienen los atributos de locación, para hacer efectiva la carga.

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Capítulo 2: Comprendiendo los atributos de la red

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Capítulo 2: Comprendiendo los atributos de la red

Los atributos de red corresponden a propiedades de los elementos de la red que controlan la transversalidad a través de la misma. Ejemplos de estos atributos incluyen el tiempo de desplazamiento a lo largo de un segmento de una red vial, restricciones de circulación para cierto tipo de vehículos, velocidades de desplazamiento y restricciones al debido a la incorporación de normativas legales como por ejemplo los sentidos de calles. Los atributos de la red poseen 5 propiedades fundamentales: Nombre (“Name”), tipo de uso (“usage type”), unidades (“units”), tipo de datos (“data type”) y uso por defecto (“use by default”).

De manera adicional, estas propiedades poseen un conjunto de tareas que definen los valores para estos elementos. El tipo de uso, especifica la forma en cómo, el atributo será utilizado dentro del análisis. Estos tipos son: Co s to (“Cost” ) , Des cript o r (“descriptor”), R est ricc ión (“restriction”) o Jerarquía (“Hierarchy”).

Algunas situaciones a considerar:

Las unidades del atributo de costo pueden ser tanto de distancia como de tiempo (Centímetros metros, minutos, segundos, etc.). Descriptores, jerarquías, y restricciones poseen unidades desconocidas (“ unknown units”) El tipo de datos pueden ser: Booleano (“ Boolean”), entero (“integer”), decimal corto (“ float”) o decimal largo (“double”) . Los atributos de costo no pueden ser del tipo Booleano Las restricciones son siempre booleanas, mientras que la jerarquía siempre será un número entero. Uso por defecto, definirá de manera automática los atributos que se activaran siempre, al crear un nuevo layer de análisis mediante el Network dataset que contiene este tipo de característica. Si el costo, la restricción, o la jerarquía están configurados por defecto, estas serán usadas automáticamente durante el análisis. Solo un atributo de costo puede estar activado por defecto al interior de un network dataset. El atributo de Descriptor no puede ser usado por defecto.

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Los atributos de la red pueden ser creados tanto en el asistente para crear un nuevo Network Dataset o mediante las propiedades del Network Dataset en la ficha “Attributes” cuando esta ya ha sido diseñada y construida (ambas opciones accesibles desde ArcCatalog, pulsando con el botón derecho sobre el shapefile o feature dataset de la Geodatabase).

Para crear atributos de red, primero es necesario configurar el nombre del atributo, su uso, unidades y tipo de datos. Luego, asignar los evaluadores para cada fuente de información de la red que otorgarán los valores para los atributos de red una vez que el Network Dataset esté construido. Esto se realiza seleccionando el atributo y luego pinchando sobre evaluadores (“evaluators”) .

Los atributos de la red también pueden tener parámetros que pueden ser usados por los evaluadores. Los parámetros permiten análisis dinámicos de los atributos de red, mediante el modelado de atributos al interior de Network Analyst. Por ejemplo condiciones climáticas, tamaño, peso o velocidad de vehículos, etc

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1.- Cost

Ciertos atributos son utilizados para medir y modelar impedimentos. Tal como tiempo de viaje (tiempo transito a través de una calle) o demanda (volumen de basura recolectada sobre una vía). Estos atributos son proporcionales a lo largo de la ruta, por ejemplo. Si el tiempo es modelado como atributo de costo, al atravesar la mitad de un segmento, el costo asociado a ese movimiento será la mitad que si el desplazamiento se produjese a lo largo del segmento entero.

El análisis de redes, a menudo involucra la minimización de los costos, durante el cálculo de las rutas. Ejemplos comunes incluyen la búsqueda de las rutas más rápidas (minimizando el tiempo de desplazamiento), o las rutas más cortas (minimizando la distancia). El tiempo de desplazamiento (tiempo de manejo o camino a pie) y distancia (metros) son atributos de costo muy comunes al interior de los network dataset.

2.- Descriptors Los descriptores o “Descriptors” son atributos que describen características de la red y sus elementos. A

diferencias de los costos, los descriptores no son proporcionales. Esto significa que los valores no depen de la extensión o largo del segmento. El número de ejes o los límites de velocidad son ejemplos de descriptores al interior de una red vial. A pesar de que estos atributos no pueden ser utilizados como impedimento, pueden, en conjunto con la distancia, ser usados para generar un atributo de costo.

3.- Restrictions

Las restricciones pueden identificarse por elementos particulares, los cuales durante el análisis restringe condiciones de desplazamiento a lo largo de la ruta. Por ejemplo, las calles que poseen un solo sentido pueden incorporar atributos de restricciones, lo que permitirá solo desplazarse en el sentido que la arteria establece y restringiendo el acceso a las rutas que intenten pasar en el sentido contrario de la misma. En todos los casos los atributos de restricción se definen mediante evaluadores booleanos.

En otro ejemplo, si se desea impedir el uso de ciertas vías para el desplazamiento peatonal, puede asign un impedimento que permita restringir el acceso a determinados sectores o senderos.

4.- Hierarchy

La jerarquía es el orden o grado asignado a determinados elementos de una red. Una red vial podría tener una jerarquía de categorías de calle para separar las carreteras de los pasajes locales. Al intentar encontrar la ruta más corta, el usuario podría preferir usar las arterias de mayor fluidez para desplazarse de un punto a otro en la ciudad. De esta manera aseguraría los tiempos más cortos al utilizar este criterio

En ArcGIS Network Analyst, diferentes tipos de jerarquías pueden ser agrupadas en tres categorías: primar roads, secondary roads, y local roads. Si la red posee más de 3 categorías. Estas podrán agruparse de acuerdo con la importancia de las mismas al interior de una ciudad.

Al usar una red que posea jerarquías, se pude seleccionar o no la opción al crear una ruta determina además, los rangos pueden ser modificados de acuerdo a cada ruta o proyecto en particular.

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5.- tipos de evaluadores usados en una red

Cada atributo permite contener valores para cada una de las fuentes que participan de la red. Un evalu (o “evaluator”) asigna los valores para el atributo sobre cada fuente de información (ejes viales, nodos, etc.). En ArcView GIS y ARC/INFO, los valores para esos atributos eran asignados desde un campo en la tabla del shapefile o coverage. En ArcGIS, el evaluador de campo asigna valores a un atributo de red desde un columna para cada una de las fuentes, además, existen otros tipos de evaluadores que pueden ser usados, por ejemplo. Valores constantes, expresiones de campo y scripts de Visual Basic. Los cuatro tipos de evaluadores se detallan a continuación: Field evaluator (Evaluadores de campo): La forma más común de asignar valores a los atributos de red se hace mediante la designación de una sola columna de la tabla, la cual será usada para evaluar el atributo, cuando la red esté construida. Por ejemplo, una columna que contenga o describa unidades de medida como metros o tiempo. Field expression evaluator (Evaluador de expresión de campo): el evaluador de campo puede ser modificado para incorporar una expresión como valor en vez de un solo campo. En este caso, se deberá construir una expresión como valor. Por ejemplo, si las unidades del atributo de la red están en millas, se puede diseñar una expresión que convierta esas unidades de distancia a metros, al momento de construirse el network dataset.

Constant evaluators (Evaluadores de constante): también se pueden almacenar valores constantes, los cuales pueden ser numéricos (0, 1, 2) para los atributos de costo, descriptor y jerarquía. O expresiones booleanas (“transversable” o “restricted”) para los atributos de restricción . VBScript evaluator: los atributos pueden ser resultado de la ejecución de scripts de Visual Basic (“VBScript”). Estos proveen una manera de modelar complejos atributos. A diferencia de otros evaluadores, no requieren de valores al momento de construido el Network Dataset, sino que asigna valores solo cuando un análisis de red en particular requiere de la utilización de este tipo de atributos. Si los valores de un atributo cambian constantemente, el uso de evaluadores VBScript asegura el uso de estos valores actualizados en el análisis de Red.

Cada fuente de nodos (“junction source”) y cada fuente de giros (“turn source”) requieren un solo evaluador. Cada fuente de bordes (calles, senderos, o líneas) requiere de dos evaluadores, una para c dirección del flujo o tráfico que circula a través de él.

Un evaluador por defecto puede ser asignado tanto a los bordes, como los nodos y giros. Si ningún evaluador ha sido definido de manera explícita, se utilizaran allí los valores por defecto que trae consigo cada atributo. Para asignar un evaluador a una fuente se deberá: 1. 2. 3.

Seleccionar la fuente sobre la cual el evaluador trabajará. Seleccionar el tipo de evaluador, por ejemplo Field, Constant, o VBScript. Especificar el valor que deberá ser asignado al atributo de la red.

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Si los valores se derivan de un campo, este deberá ser asignado en el menú respectivo, ahora si los valores a ser calculados están basados en una expresión de campo, en la opción “evaluators” de las propiedades del Network Dataset debe definirse la fuente o source sobre la cual se va a elaborar la expresión. Luego de haber seleccionado la fuente, deberá seleccionarse como evaluador el tipo “field” y presionar F12 en el teclado para hacer aparecer el cuadro de diá logo “field e v a luat ors”. En donde se realizará la expresión a diseñar.

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6.- Ejemplos de evaluador 6.1.- Asignando valores a los atributos de costo Para el atributo de red “Drivetime” o tiempo de manejo, el evaluador para la fuente “Streets” o calles , es del tipo “Field”. Es decir que el tiempo de manejo será extraído desde un campo en la tabla de la fuente “Streets”.

Considerando que en el diseño de redes, el flujo generalmente se manifiesta en dos sentidos. La columna la tabla “FT_Minutes” representa los valores de tiempo de manejo en el sentido From – To (Desde - Hac de la fuente “Streets”. Mientras que la columna “TF_Minutes” representa los valores de tiempo de manejo en el sentido contrario o To – From (Hacia - Desde) de la misma fuente. En este ejemplo (una red multimodal), las otras fuentes de la red no poseen tiempo de manejo. Ya que no pueden ser utilizadas como alternativas validas para el desplazamiento de vehículos. Y por lo tanto el evaluador es de tipo constante (se aplica en todos los casos) y el valor asignado es de -1.

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6.2.- Asignando Valores a las Restricciones

Los atributos de restricción son del tipo booleano. Y los elementos de las fuentes pueden ser indistintamente restringidos o traspasables, en cuanto a circulación se refiere. De esta manera esta característica que permite o impide los flujos a través de la fuente se asigna mediante un valor constante (en este caso las opciones “restricted” o “traversable”).

Sin embargo, los atributos de restricción también pueden ser asignados mediante un campo en la tabla de la fuente. Por ejemplo, se puede usar un evaluador de expresión de campo para generar resultados booleanos. Si la expresión es verdadera, el elemento quedara restringido. Mientras que si la expresión es falsa, ésta permitirá la circulación a través de la fuente. Cuando un network dataset es creado, Network Analyst busca a través de todas las fuentes nombres de columnas comúnmente usadas, como por ejemplo. “Meters”, “Minutes”, y “Oneway”. Si llega a encontrar una columna llamada “Oneway”, el programa automáticamente creará el atributo de sentido de calles (en inglés “Oneway Attribute”), y asignara los valores a la fuente basados en las siguientes expresiones Visual Basic. Expresión VB del Atributo de restricción “Oneway” en el sentido Desde – Hacia (From - To):

Expresión VB del Atributo de restricción “Oneway” en el sentido Hacia – Desde (To -From):

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Esta expresión determina las direcciones permitidas de circulación considerando el valor de texto exist al interior de la columna “Oneway” de la fuente. Los valores de la tabla del segmento vial podrán contener lo siguiente: "FT" o "F": La "TF" o "T": La "N": La Cualquier otro valor:La

circulación estará permitida sólo en la dirección "From-To". circulación estará permitida sólo en la dirección "To-From". circulación no estará permitida en ninguna dirección circulación estará permitida en ambas direcciones.

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6.3.- Asignando Jerarquías

La jerarquía al interior de un network dataset puede ser asignada por lo general mediante un evaluado campo de la tabla. Si el Feature class o shapefile de Calles posee un atributo de categorías viales jerarquías, Esta categorización puede ser usada para definir el atributo de “Hierarchy”.

El network dataset soporta tres niveles de jerarquías. Vías principales, vías secundarias y vías loca (“primary roads”, “secondary roads” y “local roads”).

Si la fuente, posee más de tres niveles de jerarquía, estos pueden ser agrupados. Por ejemplo, si las calles poseen 6 categorías, donde 1 corresponde a las carreteras, 2 a las avenidas, 3 a calles, 4 a los caminos, 5 corresponde a los pasajes y 6 corresponden los senderos. Los dos primeros pueden asignarse a la jerarquía “primary roads”. Los dos siguientes a “secondary roads” y los 2 últimos a “local roads”.

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6.4.- algunas consideraciones sobre las jerarquías

Cuando analizamos las características de una red vial en la realidad, podemos darnos cuenta de que exi algunas situaciones que afectan el comportamiento de todos los desplazamientos al interior de ella.

En particular aquellos relacionados con los tiempos de desplazamiento y la circulación en general. Sabemos además que la organización de las infraestructuras de la red, están directamente relacionadas con la forma y características del flujo que circula en su interior. Y por lo tanto es visible en muchos casos, que éstas infraestructuras suelen presentar diferentes formas, tamaños y características. Especialmente en las grand ciudades.

De esta manera, podremos encontrar al interior de una red vial una serie de alternativas más rápidas, de mayor capacidad y en mejores condiciones de mantenimiento. Lo que justifica la estructuración de jerarquías al interior de ellas. Ya sea por la rapidez, confiabilidad, capacidad de carga o volumen de los vehículos. Estas jerarquías favorecen la selección de una u otra vía, considerando las características propia de cada vehículo, flujo o tipo de circulación al interior de ella.

Sea cual fuere la alternativa seleccionada, la incorporación de jerarquías, puede favorecer la creación modelos más realistas. Considerando que en muchos casos este tipo de criterios suelen ser usados c frecuencia por parte de los conductores al interior de una ciudad.

Si se crea un modelo carente de jerarquías, los desempeños finales pueden verse afectados negativamente a diferencia de aquellos modelos que si incorporan este tipo de características de desplazamiento. Sin embargo, es necesario dejar en claro que no necesariamente las jerarquías representan un panorama ideal, puesto que no incorporan retrasos (zonas de alto tráfico vehicular, semáforos, etc.). Aun cuando se asume que éstos, son menores a los que podrían darse en calles de menor jerarquía o importancia.

Cómo funciona la jerarquía Una ruta jerárquica se crea al momento de seleccionar o privilegiar el uso de las vías de mayor relevancia por sobre otras de menor categoría. El objetivo entonces de este criterio es reducir o minimizar el impedimento a favor de tiempos de desplazamiento o distancias recorridas. Cuando se tiene un punto de origen y destino, el programa decide tomar la ruta jerárquica mayor y más cercana al punto de origen. Cuando se está por llegar al destino, selecciona una alternativa jerárquica de rango inferior, hasta alcanzar el punto de destino.

Si una barrera o bloqueo aparece en el camino, la ruta intentará encontrar la alternativa de igual jerarquía y de no ser posible, bajara a una escala inmediatamente inferior, hasta pasar el bloqueo y volver nuevamente a la ruta de jerarquía original.

Tiene más sentido utilizar los atributos de impedimento basados en tiempo que por sobre otros tipos. S impedimento no está basado en tiempo, los resultados pueden, no ser del todo realistas.

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7.- Usando parámetros con los atributos de red

Los parámetros de los atributos de la red ayudan a modelar algunos aspectos dinámicos, como por ejem la altura máxima de un túnel o el peso máximo permitido para el transito sobre un puente. Para asignar un parámetro se deberá: 1. 2. 3. 4.

Seleccionar el atributo de red sobre el cual el parámetro deberá ser asignado. Definir el nombre del parámetro. Seleccionar el tipo de parámetro (por ejemplo “Double”, “Integer”, o “Boolean”) Especificar el valor por defecto del parámetro.

7.1.- Utilizando parámetros con atributos de restricción Para el atributo de restricció n “Height” (“Altura”) , el parámetro “Vehicle Height” (“altura del vehículo”) puede ser asignado.

En este ejemplo, el parámetro “Vehicle Height” está configurado como de tipo “ double” con un valor por

defecto de 0.

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La imagen representa una expresión usada para definir una restricción basada en la altura (“Height”) y la altura máxima permitida del vehículo (“MaxHeight”).

La restricción de altura será verdadera cuando el atributo “Height” (de tipo “Restriction”) exceda la altura máxima definida en el atributo “MaxHeight” (de tipo “Descriptor”) .

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