1、 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS網絡分析應用網絡分析應用課程設計實例課程設計實例 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS地理信息系統課程設計地理信息系統課程設計題目：題目：基于基于GIS的物流配送路徑規劃的物流配送路徑規劃 以廣州市天河區五山以廣州市天河區五山鎮為例鎮為例 目的與目標：目的與目標：1. 學習運用學習運用GIS網絡分析方法解決實際問題；網絡分析方法解決實際問題；2. 收集華南農業大學及周邊的路網數據資料，構建相應道路網絡；收集華南農業

2、大學及周邊的路網數據資料，構建相應道路網絡；3. 應用應用GIS的網絡分析功能，對五山鎮中國郵政的配送路徑進行規的網絡分析功能，對五山鎮中國郵政的配送路徑進行規劃，分析存在問題并提出解決辦法。劃，分析存在問題并提出解決辦法。 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS1. 基本原理基本原理物流配送路徑規劃物流配送路徑規劃 略路徑分析原理路徑分析原理 略最短路徑算法最短路徑算法 略 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS2. 數據準備數據準備華南農業大學及周邊的

3、路網情況要素圖；華南農業大學周邊道路通行情況資料；對數據進行處理。首先，建立網絡數據集，對數據進行整合，將華南農業大學周邊的路網情況要素圖導入新創建的Geodatabase中并定義投影坐標，然后是為數據添加屬性，接著是處理線段相交而沒有交點，不能通行的情況，最后是對處理好的進行整合和檢查。 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS3. 網絡建立網絡建立-1根據華南農業大學及五山鎮的實際路況，對道路的屬性進行設置，如單行線、根據華南農業大學及五山鎮的實際路況，對道路的屬性進行設置，如單行線、禁行等。同時，網絡中的節點，按實際情況

4、進行設置，如有些地方不能左拐的，禁行等。同時，網絡中的節點，按實際情況進行設置，如有些地方不能左拐的，就對該拐點設置為不能左拐。就對該拐點設置為不能左拐。（1）對數據進行拓撲檢錯，對數據進行拓撲檢錯，其拓撲規則應為Must not have Dangle、 Must Have not Intersect or touch interior，然后進行拓撲修改，用snapping工具，將不接壤的道路接壤，用clip工具將交叉的道路斷開或者不打斷而直接添加node。（2）拓撲檢錯完畢之后，就開始對圖層屬性進行設置對圖層屬性進行設置，以方便進行路經分析。首先編輯道路圖層屬性表，按實際情況對道路進行分級

5、，如一級道路最高速度限制為80千米每小時。建立道路往返速度和往返時間屬性和往返速度屬性。 創建turn feature，然后打開snapping，然后根據道路的實際情況，編輯轉彎。在道路數據增加“Minutes”字段，當屬性值為1時則可順著編輯方向拐彎，當屬性值為-1時則不能順著編輯方向拐彎。如將龍口西路潤華大廈路口設置為不能右拐，龍口西路清水灣路口設置為不能左拐，天陽路金鼎大廈路口不能左拐，天河北路中國銀行路口設置為不能右拐，天河北路華標廣場路口設置為不能左拐。 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS3. 網絡建立網絡建立

6、-2（3）當數據預處理完畢后，建立真實的道路網絡數據集。建立真實的道路網絡數據集。其建立的步驟：為Network Dataset命名設定數據源設置連通性指定高程數據（立交）指定轉彎數據源定義屬性（分析屬性）描述定義最后，把華南農業大學新學生活動中心、躍進北區、華南理工大學圖書館以及龍口西路潤華大廈設定為客戶點，中國郵政設定為配送點進行路經分析。 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS道路圖層屬性表 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS轉向圖層屬性表 Ge

7、ographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS立交實現圖華農南門五山路隧道實現圖華農南門五山路隧道實現圖 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS4. 路徑分析路徑分析考慮逐點配送的所要經過的路程以及時間。開始，先選擇中國郵政配送到考慮逐點配送的所要經過的路程以及時間。開始，先選擇中國郵政配送到華南農業大學新學生活動中心這兩個點，并利用華南農業大學新學生活動中心這兩個點，并利用ArcGIS的的Network Analyst工具下的查找最短路徑功能進行路徑分析。工具下的查

8、找最短路徑功能進行路徑分析。（1）點對點規劃）點對點規劃中國郵政到新學生活動中心路徑規劃表步驟路線規劃總路程（m）總時間（minutes）1從中國郵政出發2沿著粵漢路向北走300米右拐3沿著華南農業大學校道走300米往左拐4沿著華南農業大學校道走200米往右拐5華南農業大學校道走100米6到達目的地9002 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS中國郵政到新學活路徑規劃圖中國郵政到新學活路徑規劃圖 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS中國郵政到華南理工大

9、學圖書館路徑規劃圖中國郵政到華南理工大學圖書館路徑規劃圖 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS中國郵政到華南農業大學躍進北區路徑規劃圖中國郵政到華南農業大學躍進北區路徑規劃圖 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS（2）一點對多點規劃）一點對多點規劃前面分別對中國郵政到華南農業大學躍進北區、華南理工大學圖書館、華南農業大學新學生活動中心和龍口西路潤華大廈四個點進行逐點配送的路線規劃。下面利用ArcGIS分析中國郵政一次把四個點配送完的最優路徑選擇，我們可

10、以從下圖看到中國郵政一次配送四個點的最短路徑圖，并得到路徑規劃表 。中國郵政多點配送路徑表步驟路線規劃總路程（m）總時間（minutes）1從中國郵政出發2沿粵漢路向北走100米右拐3沿五山路走200米4沿岳州路走1100米 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS中國郵政多點配送路徑規劃圖中國郵政多點配送路徑規劃圖 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS從上表可以看到，如果沒完善規劃的逐點配送，在沒有計算回程時間和路程的基礎上，比有完善規劃的多點配送僅僅剩

11、了1300米路程，省了1分鐘時間。如果把回程都計算在內，那么逐點配送要比多點配送浪費時間和金錢，由此可見，一個完善的路線規劃，可以為物流業節省很多成本的。方法總路程（m）總時間（minutes）一點對一點51008一點對多點64009兩種方法對比兩種方法對比 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS在現實中，當某路段封閉或者禁止通行時，我們要從某地去到某地時，通行路線肯定會因為路段禁閉而改變，那么基于這種特殊情況下，新的最短路徑就會因為實際的改變而改變。假如司機運貨時，全程都不需要走高速公路，全部都走國道或者省道，那么在車子啟

12、動之前先把全部高速公路進行禁閉，那么就可以避開高速公路而從國道或者省道中尋找最優路徑，而且在查找時也可以省去很多系統資源，避免造成不必要的資源浪費。那么，下面基于天河區五山鎮進行這樣一個假設，假如華南農業大學校內通道全部禁止通行，基于這種情況下，查找中國郵政到華工科技園的最短路徑。(3) 路徑動態查詢路徑動態查詢 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS動態查詢效果圖動態查詢效果圖 Geographical Information SystemsSCAU Lectures 2010 GIS5. 結論結論通過學習物流配送路徑規劃的相關理論，然后把理論結合到實際上，利用ArcGIS軟件對中國郵政配送路徑進行規劃，從效果圖以及路徑導航表可以看到，效果是比較好的。但是，在實驗過程中，有很多問題也應運而生。由于，本次實驗是沒有考慮到道路的實際情況的，很多都只是理論值，畢竟行車速度不可能這么準確的限制在某個速度，同時，路況的不同也會影響配送時間，例如遇上塞車的情況等，而且分析的數據都是靜態的，非動態的。因此，這次實驗只是在盡量的模擬實際情況下進