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实习五 空间网络分析
1. 最佳路径与最近设施分析2.考虑车速与单向行驶的网络分析3.道路互通与交叉口延误的网络分析
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1. 最佳路径与最近设施分析
（ 1 ）产生最佳路径（ 2 ）查找单个最近设施（ 3 ）查找多个最近设施
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（ 1）产生最佳路径
启动项目 D:\PAGIS\DATA\05\A\05-A.apr, 进入视图 View1 ，该视图有两个专题：点状专题“停靠点”、线状专题“道路”，这是某单位职工上班班车的例子 ,班车的起点在城市南部 ,停靠点编号为“ 1”,终点在城市北部 ,停靠点编号为“ 6”,要求产生停靠有关站点的行车最佳路径。
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选用菜单 View/Properties…, 在出现的对话框中按以下图示选择 :
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激活专题“停靠点” ,打开专题属性表“ Attribute of 停靠点”。
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选择菜单 Tables/Properties…, 在出现的对话框中按以下设置 。
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按回车键返回 View1, 选择菜单 File/Extension…,钩选 Network Analyst, 按 OK 键返回 ,增加网络分析模块。
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激活专题“道路” ,选用菜单 Network/Find Best Route…,View1 将添加一个空间专题 ,并弹出相应的对话框 ：
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在弹出的对话框中点击按钮 Load stop…选择“停靠点” ,按 OK 键返回。
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钩选对话框中的选项 Find best order, 该功能表示路径的起点、终点固定不变 , 其他站点之间的先后顺序将由软件根据交通成本最低自动安排 。
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选用菜单 Network/Solve Problem, 软件产生最佳路径。
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用鼠标在网络问题对话框中选择站点“ 5”,然后点击左下侧的删除按钮 ,5号站台被删除；
选用菜单 Network/Solve Problem, 则可以选出最佳路径。
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注意：关于最佳路径的小结地图的计算单位 (Map Units) 和距离的计算单位(Distance Units) 会影响交通成本的计算单位。
路径 (Route) 必须经过有关站点 (Stop) 。站点的专题属性表应有一个字段代表站点的编号 ,取名为 Label, 如果字段名不符 ,则用假名表示。如果没有合适的属性 ,应添加。
路径的起点、终点在问题定义对话框中设置。
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钩选 Find best order 选项 ,软件就按交通成本最省自动安排站点顺序 ,产生路径 ,否则按问题定义对话框中的站点顺序产生最佳路径。
如果钩选 Return to origin 选项 ,软件产生的路径将自动返回起始点。
在问题定义对话框中删除不停靠点的站点 ,所产生的路径也就和原来不同。
在问题定义对话框中可以人为定义站点的停靠顺序 ,这时就不能使用 Find best order 选项。
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（ 2）查找单个最近设施启动项目 D:\PAGIS\DATA\05\A\05-A.apr, 进入视图 View2 。
该视图中有三个专题：点状专题“防火单位”、点状专题“消防站”和线状专题“道路”，这是关于重点防火单位查找最近消防站的例子。
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选用菜单 View/Properties…, 然后在对话框中按以下设置：
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激活专题“防火单位” ,打开专题属性表“ Attribute of防火单位”；
选择菜单 Tables/Properties…, 在出现的对话框中按以下设置：
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激活专题“道路” ,选用菜单 Network/Find Closest Facility…,View2 中自动添加一个空的专题“ Facil”。
在弹出的对话框中按以下设置：
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按 OK键返回 ,接着在对话框中按以下设置：
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选择菜单 Network/Solve Problem, 为“名人故居”找到最近的消防站。
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（ 3）查找多个最近设施如果网络问题定义对话框被关闭 ,选用菜单 Network/Show Problem Definition…, 然后在对话框中按以下设置:
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选择菜单 Network/Solve Problem, 软件为“博物馆”找到最近的消防站。
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查找最近设施小结地图的计算单位 (Map Units) 和距离的计算单位 (Distance Units) 问题和其他网络分析一样影响到后续的计算。
产生设施和时间之间的路径、交通成本 ,没有中间站点。
所谓设施 (Facility) 表示提供某种服务的点状事物 , 在网络中可以时一个点 ,也可以是多个点 ,本练习是消防站。
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所谓事件 (Event) 表示需要某种服务的点状事物 , 在网络中可以是一个点 ,也可以是多个点 ,本练习是防火单位。
每次分析 ,参与计算的设施 (Facility) 可以单个点 ,也可以多个点 ,但是事件 (Event)只能一个点。
交通方向有设施到事件 (Travel to Event) 、事件到设施 (Travel from Event) 两种选择。
可事先约定交通成本上限 (Cutoff Cost), 软件不产生大于约定值的路径、计算结果。
设施、事件的专题属性表最好也取名为 Label 的字段 ,便于后续分析中观察、判断。
计算结果和最佳路径相似 , 有路径专题图和交通成本表。
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2. 考虑车速与单向行驶的网络分析（ 1 ）按交通时耗产生最佳路径（ 2 ）道路单向行驶（ 3 ）上下行车速不同
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启动项目 D:\PAGIS\DATA\05\A\05-B.apr, 进入视图 View1 ；
本练习在前章的基础上考虑车速对交通成本、路径的影响。
（ 1）按交通时耗产生最佳路径
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选用菜单 View/Properties…, 在出现的对话框中按以下图示选择 :
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激活专题“防火单位”,打开专题属性表“Attribute of防火单位” ;选择菜单Tables/Properties…,在出现的对话框中按以下设置:
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观察线专题“道路” ,有 A、 B、 C 三种类型 , 打开属性表“ Attribute of 道路” ;
选择菜单 Table/Start Editing,选用菜单 Edit/Add Field…, 在对话框中按以下设置 :
注意：字段名称必须为：minutes
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激活字段名 Minutes, 选用 Field/Calculate…,在对话框中按以下设置：
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按 OK键返回 ,字段被赋值 , 选择菜单 Table/Stop Editing, 并保存结果。
选择菜单 File/Extension…,钩选 Network Analyst, 按 OK 键返回 ,添加网络分析模块。
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激活专题“道路” , 选用菜单 Network/Find Closest Facility…,View1 将添加一个空的专题“ Facl”, 并弹出相应的对话框进行设置：
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按 OK 返回后 , 按以下设置 :
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按 OK键返回后 ,选择菜单 Network/Solve Problem,软件按距离最短为“博物馆”找到 4个消防站。
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在对话框中点击按钮 Properties…,并按右下图设置：如果已经关闭对话框，则选择菜单打开对话框再进行相关设置：
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按 OK 键返回后 , 选择菜单 Network/Solve Problem,软件按时间最省为“博物馆”找到 4 个消防站。
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（ 2）道路单向行驶进入视图 View2 。选用菜单 View/Properties…, 在出现的对话框中按以下图示选择 :
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激活专题“停靠点” , , 打开专题属性表“ Attribute of 停靠点”选择菜单 Tables/Properties…, 在出现的对话框中按以下设置 ：
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激活专题“道路” ,选用菜单 Network/Find Best Route…,View2 将添加一个空的专题“ Route1”,同时弹出最佳路径问题定义对话框。
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在对话框中点击 Load stops…,, 选择“停靠点” , 并按 OK 键返回。
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用鼠标使问题定义对话框中的第一行保持编号“ 1”,最后一行为编号“ 6”；
钩选对话框中的选项 Find best order ；选择菜单 Network/Solve Problem ：
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形成了 1到 6 的最佳路径图（不考虑单向）。
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放大地图显示比例 ,以便清楚地看到“锦绣路”、“碧云路”的显示线型有由北向南的箭头 , 这表示这二条路图形要素的数字化是按由下向上方向输入的 ,根据交通管理的需要 ,锦绣路为由南向北单行 ,碧云路为由北向南单行。
Network Analyst规定 ,当单行方向和要素数字化的方向一致时 , 属性应该是“ FT”,当单行方向和要素数字化的方向相反时 , 属性应该时“ TF”,如果双向禁止通行 ,属性应该是“ N”,其他属性值对单行、禁行不起作用。
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打开专题属性表“ Attribute of方向”，观察字段Ft_tf 中的单向行驶属性值。
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返回窗口 View2 ，打开专题属性表“ Attribute of道路”，观察字段 Ft_tf 中有“锦绣路”、“碧云路”单向行驶属性值。
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打开专题属性表“ Attribute of 道路”， 选用菜单 Table/Start Editing, 选用菜单 Field/Add Field…, 在对话框中按以下设置 :
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激活字段“ ONEWAY”, 点击菜单 Field/Calculate…, 在弹出的对话框中按以下设置：
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点击 OK 键返回后，停止编辑并保存。激活网络路径专题“ Route1”, 选用菜单菜单 Network/Show Problem Definition… ，点击 Load Stop …, 选择“停靠点”，按 OK 键返回。
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点击 OK键返回后，停止编辑并保存。激活网络路径专题“ Route1”,选用菜单 Netwokk/Show Proble
m Definition…，如果站点专题没有加载，则点击 Load Stop …,选择“停靠点”，按 OK键返回。，如果站点专题重复加载，则需要将重复的站点删除。
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将 1号停靠站保持在计算结果表的第一行，将 6号停靠站保持在计算结果表的第末行，钩选对话框中的选项 Find best order ，选择菜单 Network/Solve Problem或对话框中的按钮。
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软件就在字段 ONEWAY的属性限制下产生最佳路径。
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（ 3）上下行车速不同进入视图 View3 。本练习将计算道路上下行车速不同情况下的交
通成本。选用菜单 View/Properties…, 在出现的对话框中按以下图示选择：
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激活专题“停靠点”，打开专题属性表“ Attribute of 停靠点”，选择菜单 Tables/Properties…,在出现的对话框中按以下设置 :
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按 OK 键返回，向专题“道路”属性中添加两个专用字段：FT_Minutes 和 TF_Minutes 。其操作按以下进行：
打开属性表“ Attributes of 道路” ,进入编辑状态 ,按以下方法添加 :
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激活字段 FT_Minutes ，点击菜单 Field/Calculate…,在弹出的对话框中按以下设置：
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使用同样的方法为字段 TF_Minutes赋予同样的属性值：
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激活字段名 TF_Minutes ，选择菜单 Table/Query… ，在出现的对话框中按以下设置：
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点击按钮 New Set,碧云路线段的记录进入选择集。
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激活字段 TF_Minutes ，点击菜单 Field/Calculate…,在弹出的对话框中按以下设置：
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碧云路线段的 TF_Minutes 属性值为原来的 1.2倍。
选择菜单 Edit/Select None,清空选择集。选择菜单 Tabel/Stop Editing, 并保存。
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激活专题“道路”，选用菜单 Network/Find Best Route…, View3 将添加一个空的专题“ Route2”,同时弹出最佳路径问题定义对话框。
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使用站点调整工具按钮，将 1 号停靠站保持在计算结果表的第一行，将 3 号停靠站保持在计算结果表的第二行，删除 2 号、 4 号停靠站。
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点击按钮 Prorerties… ，在弹出的对话框中按以下设置：
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按 OK 键返回，选择菜单 Network/Solve Problem 。
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使用站点调整工具按钮，将 3 号停靠站保持在计算结果表的第一行，将 1 号停靠站保持在计算结果表的第二行，选择菜单 Network/Solve Problem 。
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考虑车速与单向行驶的网络分析小结按交通距离产生最佳路径，一般依据网络线段要素的长度。
按交通时间产生最佳路径，则依据沿线段行车的时间消耗，为此在网络线段要素的属性表中增加一个字段，该字段的属性值可用要素的长度和路段车速相除而得到，用于网络路径成本计算。
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定义道路单向行驶，在网络线段要素属性表中增加一个取名为 ONEWAY的字段，属性赋值时必须考虑线状要素的数字化方向，取值为 FT时，表示交通行驶方向与要素数字化方向一致；取值为 TF时，表示交通行驶方向与要素数字化方向相反；取值为 N时，表示该线段禁止通行。
为了显示线状要素的数字化方向，一般在图例编辑器中选用带箭头的线型符号。
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在网络线段要素属性表中增加 FT_Minutes, TF_Minutes二个字段，用于定义道路上下行车速不同的情况，属性的取值代表线段的时间消耗， FT_Minutes 代表交通行驶方向和要素数字化方向一致时的时间消耗， TF_Minutes 代表交通行驶方向和要素数字化方向相反时的时间消耗。
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3. 道路互通与交叉口延误的网络分析（ 1 ）非互通交叉（ 2 ）交叉口延误
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（ 1 ）非互通交叉启动项目 D:\PAGIS\DATA\05\C\05-C.apr, 进入视图 Vie
w1 。线状专题用箭头表达了要素数字化的方向，而且显示了线
段的编号。
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选用菜单 View/Properties…,在出现的对话框中按以下图示选择 :
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激活专题“站点”，打开专题属性表“ Attribute of 站点”选择菜单 Tables/Properties…, 在出现的对话框中按以下设置 :
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按 OK键返回属性表窗口，关闭属性表返回 View1 。选择菜单 File/Extension… ，钩选 Network Analyst ，按 OK 键加载网络分析模块。
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激活专题“道路”，选用菜单 Network/Find Best Route…,View1 将添加一个空的专题“ Route1”,同时弹出最佳路径问题定义对话框 :
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按 OK键返回 ;利用站点先后次序移动按钮，将站点 1保持在计算结果表的第一行，站点 4 保持在末行，其他站点删除。
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选择菜单 Network/Solve Problem
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打开专题属性表“ Attribute of 道路”，可以看到每条路段有两个字段 F_Elev 、 E_Elev ，这是 Network Analyst 定义交叉点是否互通的约定字段名，当前的属性值都是 0，选用菜单 Table/Start Editing,将属性按以下修改 :
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结束对属性表的编辑，并保存。激活专题 Route1, 选择菜单 Network/Solve Problem
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Network Analyst 对网络互通的描述由线段的属性 F_Elev 和 E_Elev 实现，不同线段在几何上相交时，如果 F_Elev 和 E_Elev 取值相同，就可以互通，如果取值不同，就不能互通。 F_Elev 代表线段的起点， T_Elev 代表线段的终点，起点和终点由线段要素的数字化方向决定。
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定义线段在相交点是否相通，必须和线状要素的数字化方向对应，否则计算结果就不符合定义者的意图。
网络线段间互通的条件由二：一是线段在几何位置上必须相连，二是对应的 F_Elev 和 E_Elev值必须相同。
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（ 2 ）交叉口延误进入视图 View2 。选用菜单 View/Properties…,在出现的对话框中按以下图示选择 :
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激活专题“站点”，打开专题属性表“ Attribute of站点”选择菜单Tables/Properties…,在出现的对话框中按以下设置：
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按 OK 键返回。激活专题“道路”，打开专题属性表“ Attribute of 道路”
对属性表按以下进行字段（ seconds ）的添加：
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按 OK 键返回，激活字段名 Seconds选用 Field/Calculate…, 在对话框中按以下设置：
[Length] / 1000 / 20 * 3600
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按 OK键返回。停止对属性表的编辑并保存。激活专题“道路”，选用菜单 Network/Find Best Route…,View2 将添加一个空的专题“ Route2”,同时弹出最佳路径问题定义对话框：
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按 OK键返回；利用站点先后次序移动按钮，将站点 A保持在计算结果表的第一行，站点 B保持在第二行，点击按钮 Properties…,在弹出的对话框中按以下设置：
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按 OK 键返回。选择菜单 Network/Solve Problem ，软件就产生从站点 A到站点 B的最佳路径，交通成本为 106秒。
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按 OK 键返回，程序很快运行完毕。打开专题属性表“ Attribute of 道路”，观察表中增
加了三个字段：
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激活专题“道路”，选择菜单 Theme/Properties…, 在弹出的对话框中点击图标 Text Labels,在弹出的对话框中按以下设置：
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按 OK 键返回，选择菜单 Theme/Auto_label…, 在出现的自动标注属性定义对话框中按以下设置：
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按 OK 键返回，并观察其结果。
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在项目窗口中点击图标 Tabels ，点击按钮 New ，建立新表 turn_tb ，在出现的对话框中按以下设置：
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按 OK键返回，对新建表添加以下四个字段：Name Type Width Decimal PlacesNode_ Number 2 0F_edge Number 2 0T_edge Number 2 0Seconds Number 3 0
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字段添加结束后，添加以下记录：Node_ F_edge T_edge Seconds 9 2 7 10 （右转） 9 7 3 10 （右转） 9 7 8 40 （直行） 9 7 2 45 （左转） 14 3 3 -1 （调头）注： Node_ 为交叉口编号， F_edge 为进入交叉口
的线段号， T_edge 为离开交叉口的线段号， Seconds 为延误时间
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按 OK 键，在弹出的对话框中继续按 OK 键返回。激活专题 route2, 点击网络问题定义对话框，点击按钮
Properties…，在弹出的对话框中按以下选择：
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按 OK键，然后选择菜单 Network/Solve Problem ，其结果如下：
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ArcView Network Analyst 对网络数据有一系列的定义：–网络由线段和结点组成。–每条线段必定有起结点、终结点，方向由要素数字化的先后顺序决定。
–线段和线段的交点必定是结点。一个结点可以是某条线段的起结点、终结点，也可以是多条线段共用的结点。
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–使用 Network Analyst时，线段被称为 Line,Segment,Polyline,Edge, 结点被称为 Node,Junction.
– 网络计算均以上述数据结构为基础。– 最佳路径、最近设施、服务区的产生均要产生网络的走向、路径，称为 Route ，产生 Route 以成本最低为计算的目标，往往将距离、时间作为计算单位，产生最近的路径、最省时间的路径。
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– 道路交叉口是否相通，由二个条件决定：一是空间上存在交汇结点，二是线段的结点属性值必须相同。结点属性的字段名为 F_Elev, T_Elev, 和线段数字化的方向对应，输入属性值时不能搞错。
– 交叉口的时间延误定义在结点时间延误表中，表中记录了从某条线段经过本结点到达令条线段的延误时间，可以用来描述道路交叉口的转弯、直行，还可以描述调头。如果延误的时间值小于零，就表示该方向禁止通行。
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