ArcGIS Network Analyst エクステンションとは

ArcGIS Network Analyst エクステンションを使用すると、次のような質問に答えることができます。

• ポイント A からポイント B に到達する最速の道はどれですか。
• 消防署から 5 分以内の家はどれですか。
• 企業はどの商圏をカバーしていますか。

  緑色のポイントはさまざまな都市の倉庫を表し、ポリゴンは 3 つのリングに分割されたその商圏を表します。周囲の緑色のポリゴンにはトラックが 2 時間以内に到着できます。オレンジ色のポリゴンには 4 時間以内、赤色のポリゴンには 6 時間以内に到着可能です。

• 店に行こうとしている客がいます。移動時間を最短にするには、この潜在顧客はどの支店に行くべきでしょうか。
• どの救急車またはパトロール カーが事故や事件現場に最も早く対応できますか。

  最も近いパトロール カーが事故や事件現場に割り当てられます。各ロケーションで必要になる警察官の数は、問題の重大度で決まります。ルートと予想応答時間が車両ごとに生成されます。

• 配達またはサービス用の保有車両は、どうすれば顧客サービスを改善し、輸送コストを最小限に抑えることができますか。

  配送センターの 3 台の食料配達トラックが食料品店、および輸送コストを最小にするそれらの店へのルートに割り当てられています。車両の積載制限、昼休み、最大移動時間の制約が解析に含められます。

• どこに店舗を構えると商圏を最大にできますか。
• 企業が規模を縮小する場合、全体の需要を最大限に維持するにはどの店を閉じたらよいですか。
• ライブ交通状況と履歴交通状況はどのようなものですか。また、これらはネットワーク解析の結果にどのように影響しますか。

企業、公共サービス、およびその他の組織は ArcGIS Network Analyst エクステンションを使用すると、運営を効率化し、戦略的な意思決定をより適切に下すことができるため、大きな利益が得られます。そうした組織は、誰が商品またはサービスにアクセスできるかを知ることで、ダイナミックな市場を現在から将来にわたってさらに深く理解することができます。タイム ウィンドウ、車両の積載制限、最大移動時間などいくつかの制約を考慮に入れながら、ストップの順序を最適化し、ストップ間の最短パスを見つけることによって輸送コストを削減できます。顧客サービスは、応答時間の短縮や、より便利な施設のロケーションによって改善できます。ArcGIS Network Analyst エクステンションは、この種の問題の理解と解決を促進します。

研究者とアナリストにとっては、複数の起点と終点の間の最小コスト ネットワーク パスを決定するエクステンションの機能が大いに役立ちます。ArcGIS Network Analyst エクステンションが作成する OD（起点-終点）コスト マトリックスは、さらに大規模な解析の入力として使用される場合もあります。たとえば、移動の振舞いの予測では、多くの場合旅行者があるアトラクションに到達するために移動する必要のある距離が使用されます。こうしたネットワーク距離が数式に適用され、旅行の予測を可能にします。

OD コスト マトリックス解析は、起点から終点への最小コスト ネットワーク パスを計算します。出力されるのは、起点と終点をリンクするライン フィーチャです。各ライン フィーチャには、移動の合計ネットワーク コストが属性値として格納されます。アナリストはしばしば、属性テーブルを線形計画法アプリケーションの入力として使用します。

同様に、一部の空間統計の解析では、直線距離の代わりにネットワーク距離を使用して、さらに正確な結果を導きます。例として交通事故解析を検討します。この解析の目的は、交通事故のクラスタを見つけ、その原因を特定し、事故の数を減らすための措置を講じることです。自動車は道路上を移動するため、自動車事故のクラスタをネットワーク距離で判定するのは、直線距離を使用するよりもはるかに効果的です。

上記のような質問に答えるためにネットワーク解析を実行するには、まず交通ネットワークをモデリングしたネットワーク データセットが必要になります。

ネットワークとは

ネットワークは、ある場所から別の場所へのルートを表す、エッジ（ライン）や接続ジャンクション（ポイント）などの相互接続されたエレメントで構成されるシステムです。

人、リソース、商品はネットワークに沿って移動します。自動車とトラックは道路上を移動し、航空機は所定のフライト パスを飛行し、石油はパイプラインを流れます。ネットワークで潜在的な移動パスをモデル化することにより、石油、トラック、またはネットワーク上のその他のエージェントの動きに関する解析を行うことが可能になります。最も一般的なネットワーク解析は、2 つのポイント間の最短経路を見つけることです。

ArcGIS はネットワークを 2 つのカテゴリ（ジオメトリック ネットワークとネットワーク データセット）にグループ化します。

ジオメトリック ネットワーク（ユーティリティおよび河川ネットワーク）

河川ネットワークとユーティリティ ネットワーク（電気、ガス、下水道、水道）は、ある時点では一方向にのみエッジ上を移動できます。ネットワーク内のエージェント（たとえば、パイプラインを流れる石油など）は、移動の方向を選択できません。その経路は、重力、電磁気力、水圧などの外力で決まります。エンジニアは、エージェントに対する外力の作用を制御することによって、エージェントの流れを制御できます。

注意:

ArcGIS では、ユーティリティ ネットワークと河川ネットワークの最適なモデリングのためにジオメトリック ネットワークを使用します。

河川ネットワークと、パイプラインなどのユーティリティ ネットワークは、ArcGIS では、ジオメトリック ネットワークを使用すると最も適切にモデリングできます。ジオメトリック ネットワークは ArcGIS Network Analyst エクステンションを必要としません。

ネットワーク データセット（交通ネットワーク）

交通ネットワーク（道路、歩道、鉄道網など）では、エッジ上を両方向に移動できます。ネットワーク上のエージェント（たとえば、道路上を移動しているトラックの運転手など）は、一般に通過の方向と目的地を自由に決定できます。

注意:

ArcGIS では、交通ネットワークの最適なモデリングのためにネットワーク データセットを使用します。

ライセンス:

ArcGIS Network Analyst エクステンションは、ネットワーク データセットを作成および編集するために必要です。

道路のような交通ネットワークは、ArcGIS でのネットワーク データセットによるモデル化に最適です。ネットワーク データセットを操作して解析を実行するには、ArcGIS Network Analyst エクステンションが必要です。

マルチモーダル ネットワーク データセット

ネットワーク データセットは、道路などのシングル モードの交通、または道路、鉄道、水路など複数の交通モードで構成されるマルチモーダル ネットワークをモデリングできます。

道路ネットワークに沿って歩き、地下鉄ネットワークに乗ることができる歩行者の最小コスト ルートが示されています。

3D ネットワーク データセット

3 次元ネットワーク データセットを使用すると、建物、鉱山、洞窟などの内部通路をモデリングできます。

建物の 1 階のストップと 3 階のストップに接続する最速ルートです。規制を使用することで、車椅子のために階段を避けたルートや、エレベーターを使用しない避難ルートを割り出すことができます。

正確な Z 座標値を持つ道路フィーチャがあれば、それを建物内の通路をモデリングする Z 対応のフィーチャとともに使用して、構内、または都市の 3D ネットワークを作成することができます。これにより、次のような質問に答えることが可能になります。

• 異なる建物の部屋間で、車椅子でアクセス可能な最善のルートはどれですか。
• 高層ビルで、火災の際に消防が 8 分以内に到達できないのは何階ですか。