¿Se ocupa de puentes y túneles al modelar rutas ráster de menor costo?

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Actualmente estoy usando la herramienta de ruta de costos de ArcGIS 10 Spatial Analyst para modelar rutas peatonales. Tengo aceras, cercas, edificios y un montón de características de escala peatonal, todo combinado en una superficie de costo en la que las aceras son de bajo costo, los parques son ligeramente más altos, los cruces peatonales son aún más altos, y los edificios, las cercas y similares son barreras. El modelo funciona muy bien para definir rutas óptimas, comparar rutas entre sí, evaluar la capacidad de caminar de las áreas y construir cobertizos para caminar.

Pero tengo un problema importante: puentes y túneles. Debido a que la superficie de costo fuerza todas las características en un solo plano 2D, no puedo modelar un puente con una acera que cruza una calle con una acera. Debo elegir cuál debería ser cortado. Una alternativa es encontrar todos los puentes y túneles en la ciudad y modelar todas las combinaciones de debajo / sobre, ¡pero el modelo tarda una eternidad en ejecutarse como está! ¿Existe una herramienta de terceros que pueda funcionar en la ruta de menor costo en 3D, o me estoy perdiendo alguna solución?

julie
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¡Qué bueno verte aquí, Julie! Identifica una limitación fundamental en la realización de análisis de costos con una estructura de datos puramente cuadriculada. Esperemos que los encuestados sugieran alternativas efectivas para considerar.
whuber
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Julie, ¿has descartado las soluciones vectoriales proporcionadas por la extensión Network Analyst?
¡Gracias a los dos! Hay dos problemas con una solución de vector puro: (1) los peatones se mueven libremente a través de áreas, no en vías como automóviles y trenes, por ejemplo, cruzando parques y áreas públicas; (2) No tengo los datos para admitir una solución vectorial: mis aceras y cruces son polígonos; y generar buenas líneas centrales sería algo costoso (¿alguna idea?)
julie
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@julie - WRT (1) Mientras los peds no estén traspasando, es posible que no desee construir un modelo que fomente el corte transversal, incluso si es el escenario existente. (2) Hay un problema. una forma de tomar líneas centrales de huecos en una capa de polígono (¿nueva pregunta?). En cuanto al modelado, usaría datos de carreteras regulares y eliminaría los bordes sin aceras. Agregaré datos de seguimiento y rastrearé manualmente lo que no exista. Donde las carreteras y los senderos se unen, crearía nodos ficticios. El modelo favorecería senderos, caminos, caminos sin acera y luego datos basados ​​en ráster de manera que la ruta no infrinja la propiedad de nadie.
dassouki
@julie, por curiosidad: 1) cuáles son las dimensiones aproximadas del área de su proyecto, 2) cuál es el tamaño de grano / píxel actual de su entrada de ráster existente y 3) cuánto tiempo realmente pasa cuando lo envía a través del costo herramienta de ruta? Cuanto más pienso en esto, más quiero estos detalles.
elrobis

Respuestas:

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Como dijo @dassouki, la solución Network Analyst podría ser adecuada aquí, si especifica grupos de conectividad .

En su caso, los pasos superiores e inferiores estarían en grupos de conectividad separados, por lo que no sería posible atravesarlos. (En los casos en que hay escaleras, puede permitir que los peatones cambien las elevaciones).

En términos de permitir el movimiento "no estructurado", podría crear vectores a partir de sus rásteres utilizando el comando FLOWACCUMULATION , que le permitiría capturar rutas que no siguen las rutas tradicionales.

Esto no permitiría el mismo grado de libertad que el enfoque ráster, pero debería resolver el problema con los pasos superiores / inferiores.

Stephen Lead
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Estoy de acuerdo y creo que es un problema de vectores puros. Los rásteres solo deben usarse para buscar rutas que no estén representadas mediante vectores. Agregue a eso que la mayoría de los túneles no permiten peatones.
dassouki
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@dassouki Donde vivo, el tráfico está limitado por los derechos de vía del ferrocarril. A intervalos aproximados de un kilómetro hay pasos subterráneos peatonales para permitir el tránsito peatonal. A veces, estos se comparten con el tráfico, pero la mayoría de ellos son dedicados (e involucran escaleras). Hay una circunstancia similar que involucra a las principales autopistas que rodean la ciudad: la mayoría de los cruces son pasos subterráneos y muchos admiten el tráfico peatonal.
whuber
@whuber Supongo que me refería a los túneles de vehículos que pasan debajo de un río, a través de una montaña o debajo de un centro comercial / centro de la ciudad ocupado. Por lo general, no se permiten
camas
@whuber Julie podría especificar un costo / peso para las escaleras, por lo que se elegiría un camino plano donde fuera más rápido, pero también sería posible usar las escaleras. Para el acceso para discapacitados, las escaleras podrían clasificarse como una barrera. entrada del archivo de ayuda
Stephen Lead
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No siempre funciona así, Stephen. Por ejemplo, dentro de nuestra bella ciudad hay un paseo por la orilla del río. Pasando sobre esa caminata en elevaciones altas hay varios pasos elevados para autopistas, muchos de ellos con aceras. ¿Cómo se crea un ráster que permite a los peatones cruzar el río en estos pasos superiores y también pasar por debajo de los pasos superiores a lo largo del paseo del río, pero no conectarse directamente de uno a otro?
whuber
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La pregunta que ha hecho no es trivial. No puedo hablar por experiencia sobre cómo ArcGIS maneja las rutas de menor costo en un ráster, porque no he jugado con él. Pero si desea utilizar un enfoque estrictamente ráster, está en lo cierto al suponer que necesitará modelar el over / under para puentes y túneles.

El otro problema importante aquí es si puede modificar el algoritmo de ruta de menor costo de ArcGIS para usar esos rásteres superiores / inferiores cuando sea apropiado. Esto requeriría modificar el algoritmo para buscar ciertas características que indicarán que necesita cargar el ráster superior / inferior apropiado para atravesar puentes o túneles. Mi suposición inicial es que el algoritmo de rutas de menor costo de ArcGIS no se puede modificar.

** DESCARGO DE RESPONSABILIDAD ** Mi empresa ha desarrollado una solución para este problema y puede ver una demostración en http://www.groundguidance.com . El área es Lincoln Park en Chicago. Esta área destaca nuestras capacidades de enrutamiento ráster multiplanar. Siéntase libre de jugar con él y si tiene alguna pregunta, no dude en preguntar.

bp24
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¡Muy interesante! ¿Podría explicar qué quiere decir con "capacidad de enrutamiento de ráster multiplanar" o proporcionar una referencia para obtener más información?
whuber
@whuber No sé cuánto divulgo aquí, ya que es una solución patentada. Una idea general: dada una extensión, cree un plano de tierra y cualquier otro plano que necesite para esa extensión. El plano de tierra contiene la mayoría de los datos ráster, mientras que los planos adicionales contienen "túneles" que representan puentes, etc. Cuando el algoritmo alcanza una entrada a estos "túneles" planos, solo se le permite pasar a través del "túnel" para el otro lado. Entonces no hay una "ruta suicida" que salte de un puente a un camino debajo de él.
bp24