Analysen in ArcGIS Online - Ein Anwendungsbeispiel: Routen planen für eine Fahrzeugflotte
Die Auslieferung von Produkten gehört zu den Grundlagen der logistischen Planung. Gibt es einen Startpunkt und ein Fahrzeug ist die Planung recht trivial. Kommen mehrere Startpunkte und Fahrzeuge ins Spiel, sieht das Ganze schon anders aus.
Wie plant man Routen für eine Fahrzeugflotte, die von verschiedenen Startpunkten zu verschiedenen Zielen liefern soll?
Mich interessiert:
- Welche Start- und Zielorte der Lieferanten gibt es?
- Von welchem Startpunkt aus fahre ich effizient zu welchem Ziel?
- Wie sehen die Routen aus und in welcher Zeit sind diese zu meistern?
Daten für die Analyse:
In ArcGIS Online gibt es die Gruppe Berlin Open Data. Diese ist öffentlich zugänglich, wird von Esri Deutschland verwaltet (esride_content) und bietet zahlreiche Datensätze zur Verwendung. Für meine Analyse eignen sich die Berliner Gebäude und Adressen. Der Feature-Service enthält die Gebäudeflächen inkl. ihrer Nutzung und die jeweiligen Hauskoordinaten.
Nutzungsbestimmungen der Daten
Ansprechpartner rund um das Thema Open Data bei Esri Deutschland: Jörg-Peter Wendt
Szenario:
Ein Lieferant, der in drei Großmarkthallen Berlins vertreten ist, will nach Ende der Verkaufszeit in den Hallen noch mehrere Gaststätten beliefern. Als Startpunkte der Lieferanten dienen die unterschiedlichen Markthallen und als Zielpunkte Gaststätten in der Umgebung. Nach Beendigung der Tour, treffen sich die Fahrzeuge an einer zentralen Stelle.
Ausgangskarte:
Der Feature-Service Berliner Gebäude und Adressen kann einer neuen Karte direkt hinzugefügt werden. Dieser enthält die Hauskoordinaten (Punktlayer) und die Gebäudegrundrisse symbolisiert nach deren Nutzung (Flächenlayer).
Hier die Ausgangs-Karte: http://bit.ly/1A8GwZ8
Um die Markthallen zu identifizieren, wird ein Filter auf den Layer Gebäude Nutzung gelegt:
Analyse: Positionen suchen -> Neue Positionen ableiten
Jetzt sind in der Karte nur noch die Gebäudegrundrisse der Markthallen zu sehen. Für die Routing-Analyse werden Punktlayer benötigt, diese werden nun abgeleitet. Die Analyse Neue Positionen ableiten führe ich für den Layer Hauskoordinaten mit dem passenden Ausdruck aus:
Nur die Hauskoordinaten werden berücksichtigt, die vollständig innerhalb der Markthallenpolygone liegen. Es entsteht ein neuer Punktlayer der Markthallen.
Die Analysefunktionen sind nicht allen Mitgliedern einer Organisation freigeschaltet
Hier die Zwischenergebnis-Karte 1: http://bit.ly/1A8GGjn
Die gleichen Schritte werden für die Gaststätten ausgeführt. Auch hier entsteht ein Punktlayer mit den Gaststätten.
Hier die Zwischenergebnis-Karte 2: http://bit.ly/1A8GLU6
Nun sind die Vorarbeiten erledigt und ich beschäftige mich mit der eigentlichen Analyse, die in diesem Beitrag behandelt wird.
Analyse: Nachbarschaftsanalyse verwenden -> Routen planen
Diese Analyse führe ich auf den vorher entstandenen Layer Neue_Positionen_Gaststätten aus, da diese die Ziele der Fahrzeuge darstellen. Als Startpunkte wähle ich den Layer Neue_Positionen_Markthalle. Bei Angabe mehrerer Startpunkte muss jedes Fahrzeug mit einem Punkt des Startpunktlayers verknüpft werden, d.h. die Anzahl der Fahrzeuge ist in diesem Fall drei (da drei Markthallen). Außerdem muss ein Routen-ID-Feld festgelegt werden, das jede Route eindeutig identifiziert. Nun nehme ich noch folgende Einstellungen im Tool vor:
- eine gewünschte Startzeit (Ende der Verkaufszeit 17.00 Uhr)
- einen Punkt an dem sich die Fahrzeuge nach Ende Ihrer Tour treffen
- die maximale Anzahl der Fahrzeuge (hier drei)
- die maximale Anzahl an Stopps (hier vier)
- eine Aufenthaltszeit pro Stopp für die Lieferung (20 Minuten)
Es entstehen zwei neue Layer. Ein Layer in dem die Stopps mit detaillierten Informationen abgelegt sind und ein Layer mit den drei Routen der Fahrzeuge. Für die Routen sind folgende wichtige Informationen berechnet:
- Stop Count: Anzahl der Stopps, die das Fahrzeug auf der Route einlegt
- Total Time (Minutes): Gesamtzeit pro Route, die ein Fahrzeug für diese benötigt (Total Service Time (Minutes) + Total Travel Time (Minutes))
- Total Service Time (Minutes): Anzahl der Stopps * Aufenthaltszeit pro Stopp (hier 20 Minuten)
- Total Travel Time (Minutes): Reine Fahrzeit der Fahrzeuge pro Route
- Start Time: Start-Zeit pro Fahrzeug
- End Time: End-Zeit pro Fahrzeug
- Total Kilometers: zurückgelegte Kilometerzahl pro Fahrzeug
Diese Informationen kann man in der Tabellenansicht des Layers betrachten.
Hier die Ergebnis-Karte: http://bit.ly/1tvh8ya
Damit bietet ArcGIS Online die Möglichkeit mit ein paar Schritten komplexe Routen zu planen.
"Routen planen" bietet die folgenden Vorteile:
- Die ansonsten schwierige Aufgabe der Ausgabe von Routen für eine Fahrzeugflotte wird vereinfacht.
- Es werden effiziente Routen erstellt, sodass Zeit und Ressourcen für die gesamte Organisation eingespart und der Kraftstoffverbrauch sowie die Luftverschmutzung möglichst gering gehalten werden.
- Die Ergebnisse werden auf ArcGIS.com gespeichert, sodass die Routen leichter für die Fahrer freigegeben werden können.
Detaillierte Informationen zur Analyse: Routen planen