EJERCICIOS DE CONECTIVIDAD(LA INFORMACIÓN QUE SE CARGA AL PRINCIPO EN CADA EJERCICIO SE ENCUENTRA EN LA CARPETA C:\M2SIG\DATOS O BIEN EN LA CARPETA C:\M2SIG)

DETERMINACIÓN DEL CAMINO MÁS CORTO (SHORTEST ROUTE)

1. El ejercicio consiste en explorar las herramientas que provee la extensión Network Analyst para la explotación de relaciones de conectividad en redes viales, concretamente para encontrar rutas cortas entre puntos de origen y destino con restricciones de visita a puntos múltiples y la existencia de barreras sobre la red.

2. Este tipo de análisis de redes se emplea de manera frecuente en problemas que requieran determinar el mejor camino, en términos de distancia, tiempo o costo, entre varias localidades o posiciones ubicadas sobre una red. Particularmente, el análisis resuleve problemas relacionados con la prestación de un servicio o la distribución de bienes.

3. Abra ArcCatalog y vaya a la carpeta en donde se encuentra la capa Vialidades.shp4. En el menú Tools, use la opción Extensions y asegurese que la extensión Network Analyst

está activada, de no ser así actívela, y después haga clic en el botón Close.5. Con el botón derecho sobre el nombre de la capa vialidades.shp haga un clic. Escoja la

opción New Network Dataset. Esto se hace para definr las relaciones de conectividad entre las líneas que conforman a los segmentos de la red vial en la capa vialidades.shp.

6. De el nombre de VIALIDADES a la nueva red y haga clic en el botón Next. Haga clic sobre el botón Next hasta que llegue al parámetro ' Specify the attributes for the network dataset'. Aquí haga clic de nuevo sobre el botón Next y a la pregunta de que si desea agregar el atributo de longitud responda afirmativamente. Haga clic sobre el botón Next hasta que aparezca el botón Finish y haga clic sobre el para terminar el proceso. A la pregunta que sigue responda con Yes. Esto crea y construye la red a partir de la capa de vialidades.

7. Minimize ArcCatalog y Abra ArcMap. 8. En el menú Tools, use la opción Extensions y asegurese que la extensión Network Analyst

está activada, de no ser así actívela, y después haga clic en el botón Close.9. Con un clic del botón derecho sobre la zona de barras de herramientas de la aplicación

ArcMap, haga aparecer la lista de barras de herramientas y active la que tiene por nombre Network Analyst. Esto hará que se despliegue dicha barra sobre la ventana de la aplicación. Si lo desea llévela a la zona de barras de herramientas para anclarla.

10. Con el botón de agregar datos, agregue la capa vialidades.nd desde la carpeta en donde creó la red. Diga que si desea agregar los elementos auxiliares de la red. No son necesarios en este ejercicio, pero le dará una idea de la clase de elementos que conforman la red en su totalidad.

11. Deje la visibilidad únicamente a la capa vialidades_ND.12. Verifique que en el parámetro Network Dataset de la barra de herramientas del Network

Analyst aparezca el nombre vialidades_ND. Esta es la red con la que trabajará en este ejercicio.

13. En la palabra Network Analyst de la barra de herramientas del mismo nombre haga un clic y escoja la opción New Route. Esto crea tres nuevas capas agrupadas bajo el nombre Route. La primera capa indica el estatus de cualquier ubicación que se coloque de manera interactiva o a través de una capa de ubicaciones sobre la red. La segunda capa muestra el estatus de cualquier ubicación que actúe como barrera sobre la red. La tercera capa muestra la ubicación de la ruta encontrada como solución al problema. De momento todas las capas no tienen ningun elemento visible sobre el mapa.

14. En la palabra Network Analyst de la barra de herramientas del mismo nombre haga un clic y escoja la opción Options...Active la pestaña Location Snap Options, y active la opción Snap to Position Along Network. Desactive la opción Offset. Haga clic en Ok.

15. Tome la herramienta Create Network Location Tool (en amarillo, en la figura siguiente) de la barra de herramientas del Network Analyst y coloque dos puntos separados sobre la red de vialidades.

16. Si lo desea puede mover alguno de los dos puntos con la herramienta Select /Move Network

Locations Tool, a la derecha de la herramienta anterior.

17. Haga clic en el botón Solve (en amarillo, figura siguiente) para encontrar la solución al problema configurado. Esto genera una ruta representada con una línea y almacenada en la capa Routes de la lista de capas.

18. Abra l atabla de atributos de la capa Rotes y observe el valor en el campo Total Length. Esto representa la distancia que existe entre ambos puntos sobre la ruta. Cierre la tabla.19. Con la herramienta Create Network Location Tool coloque un nuevo punto sobre la red, haga clic sobre el botón de la herramienta Solve, y observe el efecto que esto tiene sobre la configuración de la ruta y sobre la longitud total en el campo correspondiente de la tabla de Routes. Agregue más puntos y no se olvide de hacer clic sobre el botón de la herramienta Solve.

20. Haga acercamientos a distintos lugares sobre la ruta para observar más de cerca la configuración de la ruta o rutas. Estas representan el camino más corto a seguir para visitar N puntos en el orden en los fue creando.21. Haga clic sobre el botón de la herramienta Show/Hide Network Analyst Window (en amarillo, en la figura anterior). Esto hará aprecer una ventana vertical a la derecha de la lista de capas del mapa. En esa ventana seleccione la palabra Barriers.

22. Verifique que la palabra Barriers esté seleccionada en color azul y tome la herramienta Create Network Location Tool. Sobre el acercamiento de algún lugar sobre las rutas coloque un punto que representará una barrera sobre la ruta. Haga clic en el botón de Solve para observar el efecto.

23. Experimente colocando varias barreras sobre la ruta. Es recomendable hacer acercamientos para asegurarse que los puntos a colocar se encuentren sobre la ruta. Haga clic en el botón de Solve. Note como en ocasiones, dependiendo de la configuración de barreras, y puntos a visitar sobre la red, algunos de estos últimos quedan fuera de la ruta.

24. En la ventana del Network Analyst haga clic sobre el botón que se encuentra a la derecha de la palabra Route (en amarillo, en la figura siguiente. Esto despliega la venta de propiedades del análisis del problema. Haga clic en la pestaña Analysis Settings y active la opción Reorder Stops To Find Optimal Route. Haga clic en OK.

25. Utilice la herramienta de Solve en la barra de herramientas del Network Analyst y observe

cómo se modifica la ruta cuando se indica que la solución no necesariamente debe seguir el orden de los puntos de visita especificados, excepto el primero y el último. Observe también el efecto sobre la longitud de la ruta en la tabala de atributos de la capa Route en la lista de capas.

26. Ahora vuelva a emplear el botón de la ventana de propiedades del análisis, y en la misma pestaña Analysys Settings, quite la activación a los parámetros Preserve First Stop y Preserve Last Stop. Haga clic en Ok. Use el botón de Solve para observar el efecto que este cambio tiene sobre la ruta o rutas.

27. Abra la tabla de atributos de la capa Vialidades. Cree los campos LONGITUD (tipo float, precisión 6 y escala 3), VELOCIDAD (tipo short integer) y TIEMPO (tipo float, precisión 4, escala 2).

28. Para el campo LONGITUD, hacer clic con el botón derecho sobre el nombre del campo y usar la opción Calculate Geometry. Calcular longitud en Kilómetros. OK

29. Para el campo VELOCIDAD usar la siguiente tabla para asignar la velocidad a cada segmento de la red de vialidades dependiendo del tipo de vialidad:

VIALIDAD VALOR

Autopista 120

Carretera 100

Avenida, Boulevard, Calzada 60

Calle, Circuito, Prolongación 40

Otras vialidades 20Para esta asignación hacer consultas a la tabla (queries) sobre el campo TIPOVIAL para seleccionar progresivamente los tipos de vialidad y realizar las asignaciones con el Field Calculator. Para la última selección usar la expresión VELOCIDAD = 0, en lugar del campo TIPOVIAL.

30. Para el campo TIEMPO calcular el tiempo de recorrido en minutos de cada segmento de

acuerdo con los datos de los campos LONGITUD y VELOCIDAD, usando la siguiente fórmula: TIEMPO = LONGITUD*60/VELOCIDAD.

31. Salir de la sesión de ArcMap. Si se desea, guardar la sesión con algún nombre como CONECTIVIDAD1.

32. Abrir ArcCatalog. En la carpeta donde se encuentra la capa vialidades.shp, hacer una copia de la misma con el botón derecho sobre el nombre de la capa y la opción Copiar. Pegar en la misma carpeta. Se creará una capa llamada VialidadesCopy.

33. Con el botón derecho sobre el nombre de la capa vialidadesCopy haga un clic. Escoja la opción New Network Dataset. Esto se hace para definr las relaciones de conectividad entre las líneas que conforman a los segmentos de la red vial en la capa vialidades.shp.

34. De el nombre de VIALIDADES2 a la nueva red y haga clic en el botón Next. Haga clic sobre el botón Next hasta que llegue al parámetro ' Specify the attributes for the network dataset'. Aquí haga clic sobre el botón Add, cambie los parámetros de la ventana tal cual se muestra en la figura siguiente y haga clic en OK. Esto crea un atributo con el nombre LONGITUD derivado del campo del mismo nombre de la capa VialidadesCopy. Haga de nuevo clic sobre el botón Add, para agregar un nuevo atributo. En este caso en el parámetro Name use el nombre TIEMPO, y en el parámetro Units cambie a Minutes. Haga clic sobre OK. Esto crea un nuevo atributo con ese nombre.Haga clic sobre el botón Next hasta que aparezca el botón Finish y haga clic sobre el para terminar el proceso. A la pregunta que sigue responda con Yes. Esto crea y construye una nueva red a partir de la capa de vialidadesCopy.

35. Minimize ArcCatalog y Abra ArcMap. En un nuevo mapa cargue la capa vialidades2.ND. No cargue los elementos auxiliares de la red.

36. En la palabra Network Analyst de la barra de herramientas del mismo nombre haga un clic y escoja la opción New Route. Esto crea tres nuevas capas agrupadas bajo el nombre Route.

37. En la palabra Network Analyst de la barra de herramientas del mismo nombre haga un clic y escoja la opción Options...Active la pestaña Location Snap Options, y active la opción Snap to Position Along Network. Desactive la opción Offset. Haga clic en Ok.

38. Tome la herramienta Create Network Location Tool (en amarillo, en la figura siguiente) de la barra de herramientas del Network Analyst y coloque dos puntos separados sobre la red

de vialidades.39. Haga clic en el botón Solve para encontrar la solución al problema configurado. Esto genera

una ruta representada con una línea y almacenada en la capa Routes de la lista de capas. La ruta calculada está empleando por omisión la longitud de los segmentos de la red.

40. Ahora haga clic en el botón de las propiedades del análisis, en la ventana del Network Analyst, y active la pestaña Anlysys Settings. En el campo Impedance cambie el valor a TIEMPO. Haga clic en OK.

41. De nuevo use el botón de Solve para encontrar la solución al problema y observe si cambia la configuración de la ruta. Generalmente existe un cambio,indicando que no es lo mismo la ruta más corta en términos de distancia que en términos de tiempo en minutos. Experiemnet con otras rutas alternando el valor del campo Impedancia para escoger LONGITUD o TIEMPO. En la última vez deje el valor de LONGITUD.

42. Quite la visibilidad al conjunto de capas de Route y compacte la leyenda. Guarde su trabajo con el nombre de CONECTIVIDAD2.

DETERMINACIÓN DEL SERVICIO MÁS CERCANO (CLOSEST SERVICE)

1. En la etiqueta Network Analyst de la barra de herramientas, seleccione la opción New Closest Facility. Note como en la ventana del Network Analyst aparece ahora la palabra Closest Facility y dos nuevas capas Facilities e Incidents.

2. Estando seleccionada la palabra Facilities en la ventana anterior, use la herramienta Create New Location Tool para fijar dos puntos sobre la red. Estos representarán a los servicios.

3. Ahora seleccione la palabra Incidents y con la herramienta anterior coloque otro punto sobre la red a un distancia intermedia de los otros dos puntos. Este nuevo punto representará el usuario del servicio. Note como el símbolo es diferente a los de los servicios.

4. Haga clic en el botón de Solve para encontrar cuál de los dos servicios queda más cercano al usuario y la ruta que debería seguir. En este caso se está usando la longitud como parámetro de costo para determinar la solución.

5. Haga clic en el botón de las propiedades del análisis y en la ventana que se abre haga clic en la pestaña Analysys Settings. Cambie ahora el valor del campo Impedance para que sea ahora igual a TIEMPO. OK. Use el botón Solve y observe si hay cambios tanto en la ruta como en el servicio más cercano.

6. Inserte dos nuevos servicios (seleccione primero la palabra Facilities en la ventana del Network Analyst, y vuelva a buscar la solución al problema. Pruebe también cambiando los valores del campo Impedance en las propiedades el análisis.

7. Agregue ahora otros dos usuarios. Seleccione primero la palabra Incidents y después agregue los puntos que corresponden a la ubicación de los usuarios. Use el botón Solve para encontrar la solución.

8. Encuentre la solución para los dos servicios más cercanos a cada usuario. Abra la ventana de propiedades del análisis y en la pestaña Analysis Settings, cambie el parámetro Facilities to Find al valor de 2. OK. Use el botón Solve para ver la solución.

9. Hasta este momento hemos trabajado con ubicaciones de servicios y usuarios que han sido colocadas de manera interactiva, pero que se puede hacer si las ubicaciones de los servicios y /o de los usuarios están predefinidas en una capa?

10. Quite la visibilidad al grupo de capas Closest Facility. Cargue las capas muncuernavaca.shp y denue17357c_17.shp

11. Haga un clip de la capa denue17357c_17 con la capa muncuernavaca. Nombre a la capa resultante como DENUEMunCuernavaca. Elimine la capa denue17357c_17.

12. Abra la tabla de atributos de la capa que acaba de crear y seleccione todos los registros que tson del tipo COMERCIO AL POR MENOR DE GASOLINA Y DIESEL (CLASE_ACT = 468411).

13. Cierre la tabla y haciendo clic con el botón derecho sobre la capa, exporte los registros (puntos seleccionados) a una nueva capa con el nombre de Gasolineras. Quite la visibilidad a la capa DENUEMunCuernavaca.

14. Suponga que usted es un usuario que necesita gasolina para su vehículo y desea conocer cuales son las cuatro gasolineras que están más cerca (pruebe primero con distancia y después con tiempo) de algún punto en que se encuentra sobre la red de vialidades.

15. En la barra de herramientas del Network Analyst escoja la opción New Closest Facility. Esto crea las capas que corresponden a los elementos del problema.

16. EN la ventana del Network Analyst seleccione la palabra Facilities y con el botón derecho haga un clic sobre este nombre. Escoja la opción Load Locations... y verifique que el primer parámetro diga Gasolineras. OK

17. Ahora, seleccione la palabra Incidents y con la herramienta Create New Location Tool vaya a una zona remota del mapa en donde no haya gasolineras cercanas y marque su posición sobre la red.

18. Encuentre la Gasolinera más cercana por distancia y luego por tiempo. Use el botón Solve cada vez. Purebe con diferentes ubicaciones de su vehículo, moviéndolo con la herramienta Select /Move Network Location Tool. Si es necesario haga acercamientos a la zona de interés para apreciar los efectos. Introduzca barreras también, recuerde seleccionar previamente la palabra Barriers.

19. Ahora localice las cuatro gasolineras más cercanas. En la ventana de propiedades del análisis, en la pestaña Analysis Settings cambie el valor del parámetro Facilities to Find a 4.

20. Pruebe también a modificar el parámetro CutOff Value, por ejemplo para ubicar todas las gasolineras que están a 10 minutos, o a 5 kilómetros de su posición actual.

21. Quite la visibilidad a las capas Closest Facility 2 y Gasolineras. Guarde su trabajo.

DETERMINACIÓN DE LAS ÁREAS DE SERVICIO (CLOSEST SERVICE).

1. En la etiqueta Network Analyst de la barra de herramientas, seleccione la opción New Service Area. Note como en la ventana del Network Analyst aparece ahora la palabra Service Area y dos nuevas capas Polygons y Lines.

2. Estando seleccionada la palabra Facilities en la ventana anterior, use la herramienta Create New Location Tool para fijar dos puntos sobre la red relativamente cercanos. Estos representarán a los servicios.

3. Abra la ventana de las propiedades del análisis y en la pestaña Analysis Settings verifique que el parámetro Impedance este en LONGITUD. Después en el parámetro Default Breaks escriba los números 1 2 3 4 5 separados con un espacio en blanco. OK Use la herramienta Solve para ver el resultado.

4. Lo que se observa en el mapa son los polígonos que representan a las áreas de servicio de cada uno de ellos a 1, 2, 3 ,4 y 5 km desde o hacia el servicio, a través de la red de calles. En este caso existe traslape de las áreas de servicio a partir de dos kilómetros. Estas áreas son hipotéticamente aquellas en donde el servicio es más eficiente, o está en posibilidad de atraer más clientes, etc., y las áreas de traslape son a´reas en donde hay conflicto, duplicidad, o competencia entre los servicios.

5. Es posible visualizar las áreas de servicio de manera que se muestre en donde la red de calles (y los usuarios) están más cerca de un servicio que del otro. Para ello modifique la leyenda de la capa Polygons en la lista de capas. Abra la ventana de propiedades de la capa y seleccione la pestaña Simbology. Seleccione Show/Categories/ Unique Values y en el parámetro Value Field seleccione el campo FacilityID. Haga clic en el botón Add All Values y seleccione los colores adecuados. OK

6. En el mapa que resulta de esta modificación se puede apreciar claramente cuáles partes de la red están servidas por cuál servicio, simplemente porque están más cercanas a uno de ellos.Estas áreas representan aquellas zonas en donde cada servicio es más eficaz o eficiente o equitativo que los otros.

7. En los parámetros del análisis, en la pestaña Polygon Generation modifique el parámetro Multiple Facilities Option al valor de Not Overlapping, y el parámetro Polygon Type A Detailed. OK Use el botón Solve y observe el resultado.

8. Pruebe con más Facilities. Selecione primero la palabra Facilities en la ventana del Network analyst y después use la herramienta de creación de localidades sobre la red.