10.การวิเคราะห์ข้อมูลโครงข่าย (Network Analyst)

แลบ 10

การวิเคราะห์ข้อมูลโครงข่าย (Network  Analyst)

                สามารถวิเคราะห์ข้อมูลโครงข่ายเชิงพื้นที่รวมถึงวิเคราะห์เส้นทางที่ดีที่สุด ทิศทางในการเดินทาง ค้นหาสาธารณูปโภคที่อยู่ใกล้ที่สุด  รวมถึงวิเคราะห์พื้นที่ให้บริการที่ขึ้นกับระยะทางและเวลาในการเดินทาง

Network Analyst ยังช่วยให้ผู้สามารถสร้างเงื่อนไขสำหรับวิเคราะห์ข้อมูลโครงข่ายได้เสมือนจริงมากยิ่งขึ้น คือ กำหนดกฎในการเลี้ยว หรือตามเงื่อนไขกฎทางจราจร ด้วยความสามารถของ  Network Analyst  สามารถทำการวิเคราะห์ข้อมูลได้ดังนี้

-    การวิเคราะห์เส้นทางที่ดีที่สุด ( Best route analysis )

-    การวิเคราะห์พื้นที่ให้บริการ ( Service area analysis )

-    การวิเคราะห์หาสิ่งอ้านวยความสะดวกที่ใกล้ที่สุด ( Closest facility analysi )

-    การวิเคราะห์เมทริกซ์ค่าใช้จ่ายระหว่างจุดเริ่มต้นกับจุดปลายทาง (Origin-Destination cost matrix analysis)

-    การวิเคราะห์ปัญหาการจัดเส้นทางของยานพาหนะ ( Vehicle routing problem analysis )

-   การวิเคราะห์หาที่ตั้งและการจัดสรร (Location-allocation analysis)

การเตรียมข้อมูลเพื่อสร้าง Network Dataset

            -        ประเภทข้อมูลที่ใช้สร้าง Network Dataset ได้แก่ Shapefile และ Geodatabase สำหรับข้อมูลประเภท Shapefile จะต้องเก็บอยู่ในโฟลเดอร์เดียวกัน ส่วนข้อมูลที่เก็บอยู่ในฐานข้อมูล Geodatabase ต้องเก็บอยู่ภายใต้ Feature Dataset เดียวกัน จึงจะสามารถสร้างได้

-      ข้อมูลทั้งหมดที่ใช้ในการวิเคราะห์ควรจะอยู่ในระบบพิกัดเดียวกัน

-      ชั้นข้อมูลถนน ควรกำหนดระบบพิกัดเป็น UTM และมีฟิลด์ข้อมูลในตาราง และอาจจะไม่จำเป็นต้องมีครบทุกฟิลด์ก็ได้   ขึ้นกับการนำไปใช้งาน  แต่อย่างน้อยควรมีฟิลด์ชื่อถนน , ระยะทางหรือเวลา

ชื่อฟิลด์ Name	การใช้งาน	ประเภทฟิลด์ Data Type	Network  Attribute		สูตรคำนวณหรือการกำหนดค่าฟิลด์
			Usage	Unit
Street Name	เพื่อใช้บอกชื่อถนนอไร	Text			ชื่อถนน
Meters	วิเคราะห์ด้วยระยะทาง	Double	Cost	Meters	ความยาวเส้นถนน Length
Minutes	วิเคระห์เวลาเดินทางด้วยรถยนต์	Double	Cost	Minutes	(METERS/Speed)*0.06
Speed	อาจใช้เพื่อคำนวณเวลา	Short Integer			ใส่ความเร็วให้กับถนนแต่ละเส้น

-       ชั้นข้อมูล Turn Feature  เป็นข้อจำกัดการเลี้ยวหรือให้เลี้ยวตามเส้นทางที่กำหนด  สามารถเป็นได้ทั้ง Shapefile และ Feature Class

การใช้งาน	Network Attribute				การกำหนดค่า
	ชื่อฟิลด์ (Name)	ประเภทข้อมูล (Data Type)	Usage Type	Unit
ข้อจำกัดการเลี้ยว	TurnRestrict	Boolean	Restriction	Unknown	หน้าต่าง Evaluators กำหนดค่า Type เป็น Constant และ Value เป็น Restriction

1.การสร้าง Network  Dataset ในรูปแบบ Geodatabase

         - การฐานข้อมูล Geodatabase จะประกอบด้วยข้อมูลถนน (Streets)  และข้อมูลเส้นทางการเลี้ยว (Turn) ที่ต้องเก็บอยู่ภายใน Feature Dataset เดียวกัน

        - ขั้นแรกไปสร้าง โฟลเดอร์เก็บงาน  และจากนั้นคลิกขวาทำการสร้าง Personal Geodatabase ตั้งชื่อว่า  MyNetwork  และจากนั้นคลิกขวาที่  MyNetwork  ทำการสร้าง Feature Dataset

-   หน้าต่าง New Feature Dataset ให้กำหนดชื่อเป็น Network  > Next

-        หน้าต่างต่อมาให้กำหนดพิกัด แต่ในที่นี้เราจะทำการกำหนดพิกัดโดยการ Import  ของพิกัด Streets จาก  Road Network \ Paris.gdb \ streets  มา  >  Next

-   หน้าต่างนี้ > Next

-   หน้าต่างนี้แสดงค่าความคลาดเคลื่อนที่ยอมรับได้  >  Finish

จะได้ ผลลัพธ์ดังรูป

-   เมื่อเราทำการสร้าง Feature Dataset ได้แล้ว ให้นำเข้าข้อมูล Paris Turns , Streets  เข้ามา

-   ต่อไปการสร้าง  Network Dataset          ไปคลิกขวาที่  Network  >  New > Network Dataset

-  จะได้หน้าต่าง  New Network Dataset  ในที่นี้ให้กำหนดชื่อเป็น  Paris Network  > Next ต่อไป

-  มันจะแสดงโครงข่ายออก ให้เลือกชั้นข้อมูลโครงข่ายที่ต้องการสร้าง ในที่นี้คือ Streets > Next

-  หน้าต่างต่อมา คือการกำหนดการเลี้ยวอัติโนมัติ ถ้าต้องการให้คลิก Yes > Next

-  กำหนด Connectivity เพื่อกำหนดการเชื่อมต่อข้อมูลที่ปลายถนน ให้เลือกแบบ  End Point > OK > Next

Any Vertex คือ เส้นถนนจะตัดกัน

End Point คือ เส้นถนนจะไม่ตัดกัน

-   กำหนดค่าเริ่มต้นของโปรแกรม และคลิก Next

-  หน้าต่างต่อมาคือการเพิ่มคุณสมบัติในการเลี้ยว ถ้าต้องการให้ Add เข้ามา ถ้าไม่ต้องการเพิ่ม > Next

-  หน้าต่างต่อมาคือการกำหนดทิศทางการขับรถ  สามารถทำได้โดย > Yes > Directions

-Display Length Units คือ การกำหนดหน่วยการแสดงผลความยาว โดยเลือกเป็น Meters

-Name คือ การกำหนดฟิลด์ที่เก็บชื่อถนนให้เลือกที่ช่อง เป็น FULL NAME และ OK

                -  หน้าต่างต่อมานี้แสดงสรุปค่าต่างๆ  ถ้าหากต้องการเปลี่ยนแปลงค่าใดๆ ให้คลิกปุ่มBack  จากนั้นคลิกปุ่ม Finish เพื่อให้โปรแกรมสร้าง Network Dataset

-       เมื่อทำการสร้าง Network Dataset เสร็จแล้ว จะมีหน้าต่างปรากฏขึ้นมา ให้ตอบ Yes เพื่อทำการ Build Network Dataset

2.การวิเคราะห์เส้นทางที่ดีที่สุด (Best route analysis)

                - เปิดแถบเครื่องมือ Network Analyst จากเมนู Customize > Toolbars

                - จากนั้นไปคลิก Network Analyst เลือก New Route

-  จะปรากฏ Route layer ขึ้นมาใน TOC จากนั้นเปิดหน้าต่าง  Network Analyst  โดยคลิกปุ่ม

-     ในหน้าต่าง Network Analyst คลิกที่ Stops(0) ให้เป็นสีน้ำเงินและคลิกปุ่ม  Crate Network Location เพื่อระบุบตำแหน่งในการวิเคราะห์ โดยให้ระบุบตำแหน่งเริ่มต้นและปลายทางที่ต้องการวิเคราะห์เส้นทาง   ซึ่งปลายทางนั้นอาจมีมากกว่า 1 ตำแหน่งก็ได้  โดยจะวิเคราะห์เส้นทางจากจุด 1 ไปยัง จุด 2,3,4 ได้

-    จากไปที่หน้าต่าง Network Analyst คลิกปุ่มเพื่อปรับคุณสมบัติของ  Route Layer แล้วเลือกที่แท็บ  Analysis Settings  เพื่อกำหนดคุณสมบัติของการวิเคราะห์  ในที่นี้เราจะปรับเลือกเส้นทางที่ดีที่สุดหรือสั้นที่สุดจากจุดเริ่มต้นไปยังจุดสุดท้าย

-Impedance  คือ  Meters (Meters) กำหนดระยะทางที่สั้นที่สุด  ,  Minutes( Minutes)  กำหนดเวลาที่ที่ดีที่สุด

              - แต่ถ้าต้องการย้ายตำแหน่งจุด ให้คลิกปุ่มและทำการคลิกที่จุดแล้วลากไปไว้ตำแหน่งที่ต้องการได้เลย

- เมื่อกำหนดคุณสมบัติเรียบร้อยแล้ว  คลิกปุ่ม Solve เพื่อวิเคราะห์ผลลัพธ์   และผลลัพธ์ที่ได้จะได้เส้นทางที่มีระยะทางที่สั้นที่สุดจากจุดเริ่มต้นไปยังจุดปลายทาง

-       แต่ถ้าต้องการหาเส้นทางที่เราใช้ระยะเวลาที่ดีที่สุดก็สามารถไปกำหนดใหม่ได้ที่คลิกปุ่มเพื่อปรับคุณสมบัติ

-       ถ้าอยากรู้ทิศทางการเดินทาง  ให้คลิกปุ่ม Directions Windowมันจะแสดงคำอธิบายว่าต้องไปทางไหน มี Map แสดงแผนที่ ซูมแผนที่ได้ ดังรูป

3.การวิเคราะห์พื้นที่ให้บริการ (Service Area Analysis)

                เป็นการหาพื้นที่ให้บริการ  ซึ่งเป็นพื้นที่ที่สามารถเข้าถึงได้โดยโครงข่าย  เช่น การหาจำนวนของลูกค้าที่อยู่ในบริเวณที่สามารถเดินทางเข้ามายังร้านสะดวกซื้อภายใน 10 นาที ซึ่งจะหาได้จากพื้นที่ที่สามารถเข้าถึงได้โดยโครงข่าย

-  โดยไปคลิกที่  Network  Analyst เลือก New Service Area จะปรากฏ Service Area Layer ใน TOC

-   และทำการกำหนดจุดแทนร้านสะดวกซื้อขึ้นมา 1 จุด

       

-       จากนั้นไปคลิกปุ่มเพื่อทำการปรับคุณสมบัติของ  Service Area Layer  แล้วเลือกที่แท็บ Analysis Settings

-Impedance คือ สามารถกำหนดได้ทั้งเวลา(Minutes)  และระยะทาง(Meters)

-Default Breaks คือ การกำหนดค่าที่ใช้ในการหาพื้นที่ให้บริการ

-Away From Facility   คือ ทิศทางออกจากจุดบริการ

-Towards Facility คือ ทิศทางเข้าหาจุดบริการ

              

              -  เมื่อเสร็จ > OK > ไปคลิกปุ่ม Solveเพื่อวิเคราะห์ผลลัพธ์  จะได้พื้นที่ที่ลูกค้าสามารถเข้ามาภายในร้านสะดวกซื้อภายในเวลา  10 นาที

หรือกำหนดค่าที่ใช้ในการหาพื้นที่ให้บริการ เช่น 3,5,7 เป็นเวลา  จะหมายความว่าจะสร้าง Polygon ของพื้นที่ที่ให้บริการ โดยแบ่งเป็นพื้นที่ที่สามารถเข้าถึงได้ภายในเวลา  3,5,7 นาที

4.การวิเคราะห์หาสิ่งอำนวยความสะดวกที่ใกล้ที่สุด (Closest Facility)

                 เป็นการค้นหาสิ่งอำนวยความสะดวกที่อยู่ใกล้ที่สุด เช่น การค้นหาโรงพยาบาลที่อยู่ใกล้กับจุดเกิดอุบัติเหตุมากที่สุดเพื่อขนส่งผู้เจ็บป่วยไปรักษา  และสามารถกำหนดจำนวนโรงพยาบาลได้  ซึ่งทำให้การค้นหาเป็นไปอย่างรวดเร็วและผลที่ได้จะแสดงเป็นเส้นทางจากจุดอุบัติเหตุไปยังโรงพยาบาลที่อยู่ใกล้ที่สุด  ส่วนในที่นี้เราจะกำหนดให้มีจุดโรงพยาบาล 4 จุด และมีจุดเกิดอุบัติเหตุ 10 จุด เพื่อทำการส่งผู้ป่วยไปโรงพยาบาลที่ระยะทางใกล้ที่สุด

-      โดยไปคลิกที่ Network Analyst เลือก New Closest Facility จะปรากฏ Closest Facility Layer ใน TOC

-   ทำการระบุบตำแหน่งของสิ่งอำนวยความสะดวก คือ โรงพยาบาล โดยคลิกที่ Facilities แล้วไปคลิกที่ปุ่ม Crate Network Locationเพื่อระบุบตำแหน่ง ของโรงพยาบาล 4 แห่ง

-     ทำการระบุบตำแหน่งของจุดเกิดอุบัติเหตุ โดยไปคลิกที่  Incidents ใน Network Analyst แล้วไปคลิกที่ปุ่ม Crate Network Locationเพื่อระบุบตำแหน่ง ของอุบัติเหตุจำนวน 10 แห่ง

-  จากนั้นไปคลิกที่ปุ่มเพื่อเปิดหน้าต่างคุณสมบัติของ Closest Facility Layer แล้วเลือกที่แท็บ Analysis Settings กำหนดดังภาพแบะคลิก 

-Impedance คือ กำหนดเป็น  Meters เพื่อค้นหาระยะทางที่เร็วที่สุด

              

                -  จากนั้นไปคลิกปุ่ม Solveมันจะแสดงเส้นทางจากจุดอุบัติเหตุมายังโรงพยาบาลที่ใกล้ที่สุด

-    หรือต้องการแสดงรายละเอียดชั้นข้อมูล Routes ให้ไปคลิกขวาที่ Route เลือก Open Attribute Table

สามารถทราบได้ว่าถ้าเกิดอุบัติเหตุควรส่งไปโรงพยาบาลที่อยู่ใกล้ที่สุดที่ไหนและระยะทางเท่าไร

 5.การหาเมตริกซ์ค่าใช้จ่ายที่เกิดระหว่างจุดเริ่มต้นและจุดหมายปลายทาง (Origin-Destination Cost Matrix)

             เป็นการหาเมตริกซ์ที่แสดงค่าใช้จ่าย ในการเดินทางจากจุดเริ่มต้นไปยังปลายทาง  รวมทั้งมีการจัดลำดับในการเดินทางไปยังปลายทางต่างๆ  เพื่อใช้เปรียบเทียบค่าใช้จ่ายที่เกิดขึ้นในแต่ละเส้นทาง  แต่ค่าใช้จ่ายในที่นี้ ไม่ได้หมายถึงเงิน  แต่เป็นค่าใช้จ่ายในเรื่องของเวลาและระยะทาง  ผลลัพธ์ที่ได้จะแสดงเป็นเส้นตรงที่เชื่อมโยงระหว่างจุดต้นทางและปลายทาง  เพื่อให้ดูข้อมูลง่ายขึ้น และวิเคราะห์ตามเส้นทางการเดินทางบนถนนจริง

-      ในที่นี้เราจะสมมุติให้มีคลังสินค้า 3 แห่ง ส่งสินค้าให้ร้านค้าปลีก 5 แห่ง ในระยะทางใกล้ที่สุด

-      โดยไปคลิกที่  Network Analyst เลือก  New OD Cost Matrix

-       จากนั้นทำการกำหนดระบุตำแหน่งของจุดเริ่มต้น (Origin) คือคลังสินค้า 3 แห่ง และทำการระบุบตำแหน่งปลายทาง (Destinations) คือร้านค้าปลีก 5 แห่ง   โดยคลิก ปุ่ม Create Network Location Toolและกำหนดตำแหน่งลงไป

-       คลิกที่ปุ่ม  Od Cost Matrix Properties แล้วคลิกแท็บ Analysis Settings เพื่อกำหนดคุณสมบัติของการวิเคราะห์

-Impedance คือ กำหนดเป็น  Meters เพื่อค้นหาระยะทางที่เร็วที่สุด หรือ ถ้าต้องการเวลาที่ดีที่สุด ให้เลือก Minutes

                

             -  จากนั้นไปคลิกที่ปุ่ม Solveมันจะแสดงเส้นทางต่างๆ ระหว่างจุดเริ่มต้น(คลังสินค้า)และปลายทางต่างๆ (ร้านค้าปลีก)

-       ถ้าหากต้องการเปิดตารางแสดงผลลัพธ์  ให้ไปคลิกขวาที่ Line ใน Network Analyst แล้วเลือก Open Attribute Table  จะแสดงรายละเอียดของเส้นทางระหว่างจุดเริ่มต้น(คลังสินค้า)และจุดปลายทางต่างๆ (ร้านค้าปลีก)

ถ้าเราดูจากตารางถ้าเราต้องการส่งสินค้าจากคลังสินค้าไปยังร้านค้าปลีกที่ 4  ควรเลือกคลังสินค้าไหนที่เส้นทางที่สั้นที่สุด  คำตอบก็คือ คลังสินค้าที่ 2 เส้นทางที่ 6 มีระยะทางสั้นที่สุด ดังรูป

VDO 10