Raum-Zeit-Muster erkunden
Die Fernstraßen in Florida zählen zu den Fernstraßen mit den meisten tödlichen Unfällen in den Vereinigten Staaten. Brevard County in der Nähe von Orlando hat mehr als 600.000 Einwohner und weist in den letzten Jahren eine zunehmende Anzahl von Verkehrsunfällen auf. Das Ermitteln der gefährlichsten Straßen im County ist der erste Schritt für die Bestimmung praktikabler Strategien zum Verringern der Unfallzahlen.
Als Erstes laden Sie die Daten zu den Verkehrsunfällen in Brevard County für die Jahre 2010 bis 2015 herunter. Anschließend visualisieren Sie die räumlichen und zeitlichen Trends der Unfälle und machen sich mit den Daten für die Analyse vertraut, die Sie später durchführen.
Die Daten herunterladen
Die Unfalldaten sind Teil eines ArcGIS Pro-Projektpakets, das auch Straßendaten und Modelle enthält, die Sie im Lernprogramm verwenden.
- Laden Sie den gezippten Ordner Crash_Analysis herunter.
- Extrahieren Sie den gezippten Ordner Crash_Analysis an einem Speicherort auf Ihrem Computer, den Sie sich gut merken können, beispielsweise den Ordner "Dokumente".
Der Ordner enthält ein ArcGIS Pro-Projektpaket (.ppkx) und eine Datei mit räumlicher Gewichtungsmatrix (.swm) für das Verkehrsnetz. In der Datei mit räumlicher Gewichtungsmatrix werden Straßennetzverbindungen quantifiziert. Sie werden dies später im Lernprogramm verwenden.
- Doppelklicken Sie auf CrashAnalysisPkg.ppkx, um das Projekt zu öffnen. Melden Sie sich mit Ihrem lizenzierten ArcGIS-Konto an, falls Sie dazu aufgefordert werden.
Hinweis:
Wenn Sie über keinen Zugriff auf ArcGIS Pro oder über kein ArcGIS-Organisationskonto verfügen, informieren Sie sich über die Optionen für den Zugriff auf die Software.
Das Projekt wird in ArcGIS Pro geöffnet. Es enthält eine Karte mit den Positionen von Unfällen in Brevard County, Florida, zwischen 2010 und 2015.
Der Bereich Inhalt enthält zwei Layer: All Crashes (2010 to 2015) und Roads. Sie erkunden die Attribute der Unfalldaten, um mehr darüber zu erfahren.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf All Crashes (2010 to 2015), und wählen Sie Attributtabelle aus.
Die Attributtabelle mit verschiedenen Feldern wird angezeigt. Die meisten dieser Felder enthalten weitere Informationen über die einzelnen Unfälle, z. B. das Datum, die Uhrzeit, das Alter des Fahrers, die Anzahl der Todesopfer usw.
Einige Felder, z. B. Number of fatalities und Unbelted injuries, enthalten numerische Werte für die Anzahl. Andere Felder, z. B. Alcohol was involved und Driver distraction, enthalten den textbasierten Code Y für "Ja" oder N für "Nein". In manchen Zellen lautet der Wert möglicherweise <NULL>, um anzugeben, dass der tatsächliche Wert unbekannt oder nicht verfügbar ist.
- Doppelklicken Sie auf den Feldnamen Crash Date.
Die Datumsangaben werden in aufsteigender Reihenfolge sortiert (ältestes Datum am Anfang). Das früheste Unfalldatum in diesem Dataset ist der 1. Januar 2010.
- Doppelklicken Sie erneut auf den Feldnamen Crash Date.
Die Datumsangaben sind jetzt in absteigender Reihenfolge sortiert (neuestes Datum am Anfang). Das neueste Datum ist der 31. Dezember 2015. Sie verwenden dieses Datumsfeld für die zeitliche Analyse der Daten.
- Schließen Sie die Tabelle.
Die Unfälle aggregieren
Als Nächstes führen Sie eine explorative Analyse der Unfälle durch, um eine grobe Orientierung über die Trends im gesamten County zu erhalten. Sie aggregieren zunächst die Unfälle in einem Raum-Zeit-Würfel. Ein Raum-Zeit-Würfel ist eine Methode zum Formatieren von Daten, die eine räumliche und eine zeitliche Komponente enthalten. Die Bezeichnung "Würfel" wurde aufgrund seiner drei Dimensionen gewählt: zwei zum Anzeigen der Daten auf einer 2D-Karte und eine dritte zum Darstellen der Zeit.
- Klicken Sie im Menüband auf die Registerkarte Analyse. Klicken Sie in der Gruppe Geoverarbeitung auf Werkzeuge.
Daraufhin wird der Bereich Geoverarbeitung angezeigt.
- Suchen Sie im Bereich Geoverarbeitung nach Raum-Zeit-Würfel durch Aggregieren von Punkten erstellen. Klicken Sie in der Liste der Suchergebnisse auf das Werkzeug Raum-Zeit-Würfel durch Aggregieren von Punkten erstellen.
Tipp:
Sie können auch mithilfe der Leiste Befehlssuche auf dem Menüband nach Geoverarbeitungswerkzeugen suchen.
- Wählen Sie für Eingabe-Features das Feature All Crashes (2010 to 2015) aus. Geben Sie für Ausgabe-Raum-Zeit-Würfel den Namen All_Crashes.nc ein.
Hinweis:
Für den Ausgabe-Raum-Zeit-Würfel wird das Dateiformat Network Common Data Format (netCDF) verwendet, dessen Dateierweiterung .nc lautet. Die Datei wird in einem Ordner und nicht in einer File-Geodatabase gespeichert. Um später auf den Raum-Zeit-Würfel zuzugreifen, müssen Sie zu seinem Speicherort navigieren. Merken Sie sich also den Pfad, nachdem Sie den Ausgabenamen eingegeben haben.
- Wählen Sie für Zeitfeld den Eintrag Crash Date aus.
Als Nächstes wählen Sie das Intervall für das Aggregieren der Zeitdaten aus. Die Daten betreffen einen Zeitraum von 6 Jahren bzw. 72 Monaten. Mit einem Intervall von 4 Monaten bzw. 16 Wochen werden die Daten in Gruppen aggregiert, die weder zu viele noch zu wenige Unfälle umfassen, um eine korrekte Analyse durchführen zu können.
- Geben Sie für Zeitschrittintervall den Wert 16 ein, und wählen Sie Wochen aus.
Sie verwenden zum Aggregieren der räumlichen Daten ein Hexagongitter, dessen Hexagone jeweils eine Breite von 2 Meilen aufweisen.
Sie könnten durch Experimentieren die perfekten Raum- und Zeitintervalle für die Aggregation ermitteln. Da Sie jedoch lediglich eine explorative Analyse durchführen, sind die obigen Parameter ausreichend.
- Wählen Sie für Aggregations-Shape-Typ die Option Hexagongitter. Geben Sie für Entfernungsintervall den Wert 2 ein, und wählen Sie Meilen (US Survey) aus.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Das Werkzeug wird ausgeführt. Kurz darauf wird der Raum-Zeit-Würfel erstellt. Er überlagert die Unfallpunkte mit einem Hexagongitter und gibt die Anzahl der Punkte in jedem Hexagon an. Außerdem werden für jedes Hexagon die Daten in Intervallen von 16 Wochen aggregiert. Der Raum-Zeit-Würfel wird weder auf der Karte noch im Bereich Inhalt angezeigt.
- Klicken Sie am unteren Rand des Bereichs Geoverarbeitung auf dem Fortschrittsbalken auf Details anzeigen.
Ein Fenster mit weiteren Informationen zur Analyse wird geöffnet. Das Fenster enthält drei Registerkarten: Parameter, Umgebungen und Meldungen.
- Klicken Sie ggf. auf die Registerkarte Meldungen.
Auf dieser Registerkarte wird die Formatierung des Raum-Zeit-Würfels, die Anzahl der Zeitschrittintervalle, die Ausdehnung jeder Zelle des Hexagongitters sowie die Anzahl der Zellen des Hexagongitters, die den Wert Null enthalten, aufgelistet. In der Beschreibung wird angegeben, dass die Anzahl der Unfälle im Laufe der Zeit zunimmt.
- Schließen Sie das Fenster.
Hot-Spots erstellen
Als Nächstes analysieren Sie den Raum-Zeit-Würfel mit dem Werkzeug Trendanalyse von Hot-Spots. Durch die Hot-Spot-Analyse werden statistisch signifikante räumliche Cluster mit hohen und niedrigen Werten (in diesem Fall die Anzahl der Unfälle in jedem Hexagonabschnitt) identifiziert. Die Trendanalyse von Hot-Spots erfordert einen Raum-Zeit-Würfel und ermittelt auch zeitliche Trends der Cluster-Bildung.
Da Verkehrsunfälle ein Zufallselement aufweisen, ist es wichtig, statistisch signifikante Cluster zu ermitteln, statt nur die Unfalldichte zu betrachten. Durch die statistische Signifikanz wird angegeben, dass ein Faktor, z. B. schlechte Sicht oder mangelhafte Beschilderung, eine besonders große Anzahl von Unfällen in einem Gebiet verursacht. Dies bedeutet, dass eine höhere Wahrscheinlichkeit besteht, durch eine entsprechende Strategie zukünftige Unfälle verhindern zu können.
- Klicken Sie im Bereich Geoverarbeitung auf die Schaltfläche Zurück.
- Navigieren Sie zum Werkzeug Trendanalyse von Hot-Spots, und öffnen Sie es.
Sie führen dieses Werkzeug basierend auf der Anzahl der Unfälle im Raum-Zeit-Würfel aus.
- Klicken Sie für Eingabe-Raum-Zeit-Würfel auf die Schaltfläche zum Durchsuchen.
Das Fenster Eingabe-Raum-Zeit-Würfel wird geöffnet. Standardmäßig wird in diesem Ihr Projektordner angezeigt.
- Doppelklicken Sie im Fenster Eingabe-Raum-Zeit-Würfel auf den Ordner commondata. Wählen Sie All_Crashes.nc aus, und klicken Sie auf OK.
Hinweis:
Wenn Sie beim Erstellen des Raum-Zeit-Würfels nicht das Standardausgabeverzeichnis verwendet haben, ist er möglicherweise in einem anderen Verzeichnis gespeichert.
Der Raum-Zeit-Würfel wird dem Parameter hinzugefügt. Anschließend wählen Sie die Variable für die Hot-Spot-Analyse aus. Es ist nur eine Option vorhanden: die Anzahl der Unfälle.
- Wählen Sie unter Analysevariable den Eintrag COUNT.
- Löschen Sie den Text in Ausgabe-Features, und geben Sie Crash_Trends ein.
Für diese explorative Analyse lassen Sie die anderen Parameter unverändert.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Das Werkzeug wird ausgeführt, und der Ergebnis-Layer wird der Karte und dem Bereich Inhalt hinzugefügt.
Hinweis:
Nach der Ausführung des Werkzeugs wird möglicherweise auf dem Fortschrittsbalken eine Warnmeldung angezeigt. Diese Warnmeldung dient lediglich zur Information. Sie gibt den Wert der für die Analyse verwendeten Standard-Nachbarschaftsentfernung an.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt die Layer All Crashes (2010 to 2015) und Roads.
Die Symbolisierung jedes durch den Raum-Zeit-Würfel erstellten Hexagonabschnitts gibt an, ob es sich um einen Hot-Spot, um einen Cold-Spot oder um keines von beiden handelt. Im Bereich Inhalt wird die Bedeutung der einzelnen Symbole erläutert.
In der Hilfe zum Werkzeug sind die Definitionen jedes Symboltyps aufgelistet.
- Klicken Sie im Bereich Geoverarbeitung auf dem Fortschrittsbalken auf Details anzeigen.
- Führen Sie auf der Registerkarte Meldungen einen Bildlauf nach unten zur Überschrift Ergebnisübersicht durch.
In der Übersicht wird die Anzahl der Hot-Spots und Cold-Spots in jeder Kategorie angezeigt. Es sind 2 neue Hot-Spots, 17 konsekutive Hot-Spots, 59 zeitweilige Hot-Spots und 13 schwankende Hot-Spots vorhanden.
Die Kategorie "Zeitweiliger Hot-Spot" weist die weitaus häufigsten Vorkommen auf und gilt für eine Position, die in weniger als 90 Prozent der Zeitintervalle ein Hot-Spot war. Die Position war in keinem der Intervalle ein Cold-Spot. Es gibt also in diesen Gebieten manchmal, jedoch nicht immer einen statistisch signifikanten Cluster von Unfällen.
- Schließen Sie das Fenster. Klicken Sie auf der Symbolleiste für den Schnellzugriff auf die Schaltfläche Projekt speichern.
Hinweis:
Möglicherweise werden Sie in einer Meldung gewarnt, dass Sie nach dem Speichern der Projektdatei in der aktuellen ArcGIS Pro-Version die Datei nicht mehr in einer früheren Version öffnen können. Wenn diese Meldung angezeigt wird, klicken Sie auf Ja, um fortzufahren.
Sie haben einen Raum-Zeit-Würfel erstellt und eine explorative Hot-Spot-Analyse der Daten durchgeführt. Durch die 3D-Visualisierung des Raum-Zeit-Würfels können Sie die zeitlichen Trends genauer erkunden. Eine 3D-Visualisierung wird von Ihnen später im Workflow erstellt. Sie können die 3D-Visualisierung in der Story für das Lernprogramm erkunden.
Sind Sie fertig? Nein. Sie stehen erst am Anfang. Ihre explorative Analyse der Verkehrsunfalltrends weist einige erhebliche Probleme auf:
- Die räumliche Analyse, die für die Bewertung der Hot-Spot- und Cold-Spot-Gebiete verwendet wurde, basiert auf der euklidischen Entfernung zwischen Hexagonabschnitten statt auf dem tatsächlichen Straßennetz.
- In der Analyse werden wichtige regelmäßige Zyklen, z. B. Hauptverkehrszeiten an Werktagen, nicht berücksichtigt.
Als Nächstes verfeinern Sie die Analyse, um diese Probleme zu lösen.
Hot-Spots im Straßennetz identifizieren
Durch die Analyse erhielten Sie einen allgemeinen Überblick über die Unfalltrends im County. Das Straßennetz, in dem die Unfälle geschehen, wurde jedoch in der Analyse nicht berücksichtigt. Die euklidische Entfernung zwischen zwei Unfallorten, die durch einen Fluss oder eine Schnellstraße getrennt sind, mag zwar gering sein. In einem Straßennetz mit einer geringen Anzahl von Brücken oder Unterführungen können die beiden Unfallorte dennoch weit voneinander entfernt sein. Da bei der Hot-Spot-Analyse nach hohen Zahlen von Unfällen in geringer räumlicher Entfernung zwischen den Unfällen gesucht wird, sind genaue Entfernungsmessungen auf Grundlage des Straßennetzes von wesentlicher Bedeutung.
Um Ihre Analyse zu verbessern, ordnen Sie jeden Unfall dem Straßennetz zu und führen eine Hot-Spot-Analyse der Ergebnisse durch. Sie vergleichen außerdem die Hot-Spots aller Verkehrsunfälle mit den Hot-Spots tödlicher Unfälle, da die Prävention tödlicher Unfälle möglicherweise eine höhere Priorität hat.
Unfälle mit Straßen verknüpfen
Obwohl die Unfälle auf Straßen erfolgen, liegen die Unfallpunkte möglicherweise nicht genau auf den Straßen-Polylinien. Sie führen ein Werkzeug aus, um die Punkte an der nächstgelegenen Straße zu fangen und so eine genauere Übereinstimmung zu erzielen. Anschließend verbinden Sie die Unfälle und Straßen zu einem einzelnen Layer.
Da "Fangen" ein Editierwerkzeug ist, das den Eingabe-Layer ändert, statt eine neue Ausgabe zu erzeugen, erstellen Sie zunächst eine Kopie der Unfalldaten. Es empfiehlt sich stets, die Daten vor dem Bearbeiten ihrer Feature-Geometrie zu kopieren, für den Fall, dass Ihnen ein Fehler unterläuft oder Sie auf das ursprüngliche Dataset zurückgreifen müssen.
- Klicken Sie im Bereich Geoverarbeitung auf die Schaltfläche Zurück. Navigieren Sie zum Werkzeug Features kopieren, und öffnen Sie es.
- Wählen Sie für Eingabe-Features das Feature All Crashes (2010 to 2015) aus. Löschen Sie den Text für Ausgabe-Feature-Class, und geben Sie All_Crashes_Copy ein.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Das Werkzeug wird ausgeführt, und es wird eine Kopie des ursprünglichen Dataset erstellt. Sie verwenden diese Kopie für die Analyse.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt den Layer Crash_Trends, und aktivieren Sie Roads.
Hinweis:
Die Feature-Class Roads wurde aus TIGER-Polylinien des United States Census abgeleitet. Als die Polylinien verarbeitet wurden, um sie für die Analyse vorzubereiten, wurden 40-Meter-Kreuzungs-Features und 100-Meter-Straßensegment-Features erstellt. Wenn Sie mehr über die Workflow-Details erfahren möchten, wenden Sie sich per E-Mail an LGriffin@esri.com.
Anschließend fangen Sie die kopierten Unfallpunkte an den Straßen.
- Klicken Sie im Bereich Geoverarbeitung auf die Schaltfläche Zurück. Suchen Sie nach dem Werkzeug Fangen, und öffnen Sie es.
- Wählen Sie für Eingabe-Features die Option All_Crashes_Copy aus.
Die Fangparameter sollen so festgelegt werden, dass die Unfallpunkte an der nächstgelegenen Kante eines Straßen-Features gefangen werden. Sie legen die Fangentfernung so fest, dass Features nur an Straßen innerhalb einer Viertelmeile gefangen werden.
Tipp:
Mit dem Werkzeug Near können Sie die Entfernung der Unfallpunkte von Straßen-Polylinien bestimmen. Sie können dann anhand der Grundkarte Bilddaten die Punkte mit der größten Entfernung von Straßen untersuchen und eine angemessene Fangentfernung bestimmen. Auf diese Weise wurde die Entfernung von 0,25 Meilen für dieses Lernprogramm bestimmt.
- Legen Sie für Fangumgebung die folgenden Parameter fest:
- Wählen Sie für Features die Option Roads aus.
- Wählen Sie als Typ den Typ Kante aus.
- Geben Sie für Entfernung den Wert 0,25 ein, und wählen Sie Meilen (US Survey) aus.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Hinweis:
Aufgrund der großen Anzahl von Punkten wird das Werkzeug möglicherweise einige Minuten lang ausgeführt.
Nach dem Ausführen des Werkzeugs wird kein Ausgabe-Layer erstellt, und die Karte scheint unverändert zu sein. Die Unfallpunkte befinden sich jetzt jedoch näher an den Straßen. Nachdem jetzt Unfälle und Straßen in Übereinstimmung gebracht wurden, erstellen Sie eine räumliche Verbindung, um die beiden Layer zu einem einzigen Layer zusammenzuführen, in dem jedes Straßen-Feature die Anzahl der auf dieser Straße erfolgten Unfälle enthält.
- Navigieren Sie im Bereich Geoverarbeitung zum Werkzeug Räumliche Verbindung, und öffnen Sie es.
- Legen Sie im Werkzeugbereich Räumliche Verbindung die folgenden Parameter fest:
- Wählen Sie für Ziel-Features die Option Roads aus.
- Wählen Sie für Verbindungs-Features die Option All_Crashes_Copy aus.
- Löschen Sie den Text für Ausgabe-Feature-Class, und geben Sie Road_Crash_Counts ein.
Sie legen einen Suchradius fest. Dies ist die erforderliche Entfernung zwischen zwei Features, damit diese verbunden werden können. Da Sie die Unfälle an den Straßen gefangen haben, verwenden Sie einen kleinen Suchradius.
- Geben Sie für Suchradius den Wert 1 ein, und vergewissern Sie sich, dass Fuß (US Survey) ausgewählt ist.
Vor dem Ausführen des Werkzeugs wählen Sie die Attributfelder aus, die in den Ausgabe-Layer aufgenommen werden. Die meisten Attribute der Verbindungs-Features werden von Ihnen nicht benötigt. Sie behalten jedoch die Felder bei, die eine eindeutige ID für den jeweiligen Unfall und die Anzahl der Todesopfer enthalten, da Sie die Unfälle mit Todesopfern später analysieren möchten.
- Blenden Sie Felder ein.
- Zeigen Sie unter Ausgabefelder auf das Feld Shape_Length, und klicken Sie auf die Schaltfläche Entfernen.
Das Feld wird entfernt.
- Entfernen Sie alle Felder aus der Liste Ausgabefelder, mit Ausnahme der Felder UniqID und Fatalities.
Sie passen das Feld Fatalities an, damit die Gesamtsumme der Todesopfer für jedes Straßen-Feature berechnet wird, wenn die Verbindung erfolgt.
- Zeigen Sie auf das Feld Fatalities, und klicken Sie auf die Schaltfläche Feldeigenschaften bearbeiten.
Das Fenster Feldeigenschaften wird angezeigt.
- Wählen Sie im Fenster Feldeigenschaften für Aktionen und Quellfelder den Eintrag Summe aus.
- Klicken Sie auf OK. Klicken Sie im Bereich Geoverarbeitung auf Ausführen.
Das Werkzeug wird ausgeführt, und der verbundene Layer wird der Karte und dem Bereich Inhalt hinzugefügt. Der Layer ähnelt dem Layer Roads, enthält jedoch Unfallinformationen.
Die verbundenen Daten analysieren
Die Länge der Straßen und Straßensegmente ist unterschiedlich, und auf längeren Straßen geschehen in der Regel mehr Unfälle. Sie berechnen ein Attributfeld, indem Sie durch Berechnen der Unfallhäufigkeit pro Meile und Jahr die Unfallzahlen standardisieren.
- Navigieren Sie im Bereich Geoverarbeitung zum Werkzeug Feld berechnen, und öffnen Sie es.
- Wählen Sie für Eingabetabelle die Option Road_Crash_Counts aus.
- Geben Sie unter Feldname den Namen Crash_Rate ein. Wählen Sie für Feldtyp die Option Double (64-bit floating point) aus.
Für den Ausdruck zur Berechnung des neuen Feldes dividieren Sie die Anzahl der Unfälle in jedem Straßen-Feature (das Feld Join_Count) durch die Anzahl der im Dataset erfassten Jahre (6), multipliziert mit der Länge der Straße. Mit diesem Ausdruck wird die Anzahl der Unfälle pro Meile und Jahr ermittelt.
- Erstellen Sie als Ausdruck den folgenden Ausdruck bzw. fügen Sie ihn über die Zwischenablage ein:
!Join_Count! / (6 * !Shape_Length!)
- Klicken Sie auf Ausführen.
Das Feld "Crash_Rate" wird berechnet und der Attributtabelle des Layers Road_Crash_Counts hinzugefügt. Als Nächstes führen Sie mit dem neuen Feld eine Hot-Spot-Analyse für den Layer durch. Zuvor haben Sie für die Trendanalyse von Hot-Spots einen Raum-Zeit-Würfel verwendet. Da Sie sich jetzt jedoch auf räumliche Trends konzentrieren, verwenden Sie ein anderes Werkzeug für die Hot-Spot-Analyse.
- Navigieren Sie im Bereich Geoverarbeitung zum Werkzeug Hot-Spot-Analyse (Getis-Ord Gi*), und öffnen Sie es.
- Wählen Sie für Eingabe-Feature-Class die Option Road_Crash_Counts aus. Wählen Sie für Eingabefeld das Feld Crash_Rate aus.
- Löschen Sie den Text für Ausgabe-Feature-Class, und geben Sie Road_Crash_Hot_Spots ein.
Bei der Hot-Spot-Analyse werden räumliche Beziehungen direkt in die mathematischen Berechnungen integriert. Diese Beziehungen werden formell durch Werte definiert, die als räumliche Gewichtungen bezeichnet werden. Räumliche Gewichtungen sind in einer räumlichen Gewichtungsmatrix organisiert und werden als Datei mit räumlicher Gewichtungsmatrix (.swm) gespeichert. Sie haben am Anfang dieses Lernprogramms eine Datei mit räumlicher Gewichtungsmatrix zusammen mit dem Projektpaket heruntergeladen. In dieser Datei werden die Straßennetzverbindungen und die räumliche Entfernung zwischen den Unfällen definiert, damit das Werkzeug räumliche Cluster hoher Unfallzahlen ermitteln kann.
Hinweis:
Die in diesem Lernprogramm verwendete Datei mit räumlicher Gewichtungsmatrix wurde mit dem Werkzeug Räumliche Gewichtung des Netzwerks generieren und einem aus den Straßen-Polylinien von Brevard County erzeugten Straßennetz erstellt. Damit die Unfall-Hot-Spots lokal bleiben, wurde der Parameter Impedanz-Grenzwert auf 360 Fuß (ungefähr die Länge eines Football-Feldes) festgelegt. Dies ist der minimale Anhalteweg bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 45 mph.
- Wählen Sie für Konzeptualisierung von räumlichen Beziehungen die Option Räumliche Gewichtungen aus Datei abrufen aus.
- Navigieren Sie für Gewichtungsmatrix-Datei zum extrahierten Ordner Crash Analysis, den Sie zu Beginn des Lernprogramms heruntergeladen haben, und wählen Sie NwSWM360ft.swm aus.
Sie wenden zudem eine FDR-Korrektur (False Discovery Rate) auf die Hot-Spot-Ergebnisse an. Durch die FDR-Korrektur wird die statistische Genauigkeit der Ergebnisse möglicherweise erhöht.
- Aktivieren Sie das Kontrollkästchen FDR-Korrektur anwenden (False Discovery Rate).
- Klicken Sie auf Ausführen.
Das Werkzeug wird ausgeführt. Danach wird der Karte und dem Bereich Inhalt ein neuer Layer hinzugefügt.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt die Layer All_Crashes_Copy, Road_Crash_Counts und Roads.
Jetzt werden auf der Karte nur der neue Layer und die Grundkarte angezeigt.
Die roten Straßensegmente sind Straßen mit statistisch signifikanten Clustern von Unfällen, und die grauen Straßen sind Straßen ohne signifikante Cluster. Sie verringern die Linienstärke der Straßen, die nicht signifikant sind, um die Hot-Spots hervorzuheben.
- Klicken Sie für den Layer Road_Crash_Hot_Spots auf das Symbol für Nicht signifikant.
Der Bereich Symbolisierung wird angezeigt.
- Klicken Sie ggf. auf Eigenschaften. Geben Sie für Linienbreite den Wert 0,25 ein.
- Klicken Sie auf Übernehmen, und schließen Sie den Bereich Symbolisierung.
Die Änderungen werden für die Karte übernommen. Wenn Sie die Ansicht vergrößern, sind die Änderungen deutlicher zu erkennen.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Karte. Klicken Sie in der Gruppe Navigieren auf Lesezeichen, und wählen Sie Cocoa and Merritt Island aus.
Die Karte wird auf ein Gebiet des County mit einer hohen Anzahl von Hot-Spots gezoomt.
Das Lesezeichen zeigt ein Gebiet an, in dem zwei durch eine Wasserfläche geteilte Landflächen nur durch eine Brücke verbunden sind. Bei vergrößerter Ansicht können Sie bestimmte Kreuzungen erkennen, die Hot-Spots für Unfälle sind.
- Erkunden Sie die Karte, um die Positionen der anderen Hot-Spots zu ermitteln. Navigieren Sie anschließend zu dem Lesezeichen Full Study Area, um zur vollen Ausdehnung des Untersuchungsgebiets zurückzukehren.
- Speichern Sie das Projekt.
Hot-Spots für tödliche Unfälle identifizieren
Sind die Positionen der Hot-Spots tödlicher Verkehrsunfälle mit den Hot-Spot-Positionen aller Verkehrsunfälle identisch? Die Antwort auf diese Frage kann von wesentlicher Bedeutung sein, um Entscheidungen zur Priorisierung strategischer Maßnahmen gegen Unfälle zu treffen. Als Nächstes führen Sie die gleiche Hot-Spot-Analyse wie zuvor aus, um Hot-Spots tödlicher Unfälle zu bestimmen.
Beim Verbinden der Unfalldaten mit dem Straßennetz haben Sie die Gesamtsumme der Todesopfer von Unfällen für jede Straße bestimmt. Sie führen die gleiche Berechnung durch, die Sie für alle Unfälle durchgeführt haben, um die Anzahl der Todesopfer pro Jahr und Meile zu bestimmen, damit die Unterschiede bei der Straßenlänge berücksichtigt werden.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf Road_Crash_Counts, und wählen Sie Attributtabelle aus.
Im Feld Number of fatalities der Attributtabelle weisen viele Straßensegmente den Wert <NULL> auf. Dies sind Straßen, auf denen überhaupt keine Unfälle geschehen sind. Alle anderen Straßensegmente haben Werte im Bereich von 0 bis 12.
Da einige der Werte NULL sind, müssen Sie die Berechnung ändern, mit der Sie die Zahl der Verkehrstoten bestimmen. Sie nehmen eine If-Else-Anweisung in die Berechnung auf, durch die der Wert auf 0 festgelegt wird, wenn er NULL beträgt.
- Navigieren Sie im Bereich Geoverarbeitung zum Werkzeug Feld berechnen, und öffnen Sie es. Legen Sie die folgenden Parameter fest:
- Wählen Sie für Eingabetabelle die Option Road_Crash_Counts aus.
- Geben Sie unter Feldname den Namen Fatality_Rate ein.
- Wählen Sie für Feldtyp die Option Double (64-bit floating point) aus.
- Erstellen Sie unter Ausdruck den Ausdruck 0 if not !Fatalities! else !Fatalities! / (6 * !Shape_Length!).
- Klicken Sie auf Ausführen.
Das Werkzeug wird ausgeführt. Kurz darauf wird der Attributtabelle das Feld Fatality_Rate hinzugefügt. Das neue Feld weist für Straßensegmente mit einem NULL-Wert für die Anzahl der Verkehrstoten den Wert 0 auf.
- Schließen Sie die Attributtabelle.
Anschließend führen Sie eine Hot-Spot-Analyse der Werte der Verkehrstoten durch.
- Navigieren Sie im Bereich Geoverarbeitung zum Werkzeug Hot-Spot-Analyse (Getis-Ord Gi*), und öffnen Sie es. Legen Sie die folgenden Parameter fest:
- Wählen Sie für Eingabe-Feature-Class die Option Road_Crash_Counts aus.
- Wählen Sie für Eingabefeld das Feld Fatality_Rate aus.
- Geben Sie unter Ausgabe-Feature-Class den Text Fatality_Hot_Spots ein.
- Wählen Sie für Konzeptualisierung von räumlichen Beziehungen die Option Räumliche Gewichtungen aus Datei abrufen aus.
- Navigieren Sie für Gewichtungsmatrix-Datei zur Datei NwSWM360ft.swm, und wählen Sie sie aus.
- Aktivieren Sie das Kontrollkästchen FDR-Korrektur anwenden (False Discovery Rate).
- Klicken Sie auf Ausführen.
Das Werkzeug wird ausgeführt, und der neue Layer wird der Karte und dem Bereich Inhalt hinzugefügt. Auf den ersten Blick sieht der neue Layer ähnlich wie der Layer der Unfall-Hot-Spots aus. Sie müssen den Layer genauer untersuchen, um die Unterschiede zu erkennen.
Tipp:
Der Bereich Inhalt enthält mehrere Layer mit großen Legenden. Um Platz zu sparen, können Sie die Legende jedes Layers ausblenden, indem Sie auf den Pfeil neben dem Layer-Namen klicken.
Die Hot-Spot-Karten vergleichen
Sie haben die Hot-Spots von Unfällen und tödlichen Unfällen berechnet. Sie vergleichen die beiden Hot-Spot-Layer und beantworten die Frage: Stimmen die Positionen der Hot-Spots tödlicher Unfälle mit den Positionen der Hot-Spots aller Unfälle überein? Um die Layer nebeneinander zu vergleichen, erstellen Sie eine Karte und zeigen sie gleichzeitig mit der aktuellen Karte an.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Einfügen. Klicken Sie in der Gruppe Projekt auf die Schaltfläche Neue Karte.
Eine neue Karte mit dem Namen Map1 wird erstellt, und diese wird die aktive Karte im Projekt. Sie geben der Karte einen aussagekräftigeren Namen.
- Doppelklicken Sie im Bereich Inhalt auf Map1, um die Karteneigenschaften zu öffnen.
Das Fenster Karteneigenschaften wird angezeigt.
- Geben Sie auf der Registerkarte Allgemein als Name den Text Comparison Map ein. Klicken Sie auf OK.
Tipp:
Bei Wunsch können Sie die Karte umbenennen, indem Sie auf Map1 doppelklicken.
Die Karte wird umbenannt. Sie ändern auch die Grundkarte, damit sie mit der ursprünglichen Karte übereinstimmt.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Karte. Klicken Sie in der Gruppe Layer auf Grundkarte, und wählen Sie Hellgrauer Hintergrund aus.
Als Nächstes kopieren Sie den Layer Fatality_Hot_Spots in die neue Karte.
- Klicken Sie auf die Ansicht der Karte Map.
Die ursprüngliche Karte wird die aktive Ansicht.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf den Layer Fatality_Hot_Spots, und wählen Sie Kopieren aus. Deaktivieren Sie den Layer Fatality_Hot_Spots, und vergewissern Sie sich, dass der Layer Road_Crash_Hot_Spots aktiviert ist.
- Wechseln Sie zurück zur Ansicht Comparison Map.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf Comparison Map, und wählen Sie Einfügen aus.
Die Hot-Spots tödlicher Unfälle werden in die neue Karte eingefügt. Jetzt werden in einer der Karten die Hot-Spots von Unfällen und in der anderen Karte die Hot-Spots von tödlichen Unfällen angezeigt. Sie ordnen die Kartenansichten so an, dass beide Karten nebeneinander angezeigt werden.
- Ziehen Sie die Registerkarte Comparison Map, und verankern Sie sie rechts neben der Ansicht der Karte Map.
Sie verknüpfen die beiden Kartenansichten, sodass beim Navigieren in einer Karte automatisch in der anderen Karte die gleiche Navigation erfolgt.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Ansicht. Klicken Sie in der Gruppe Verknüpfen auf das Dropdown-Menü Ansichten verknüpfen, und wählen Sie Mittelpunkt und Maßstab aus.
Die Ansichten werden verknüpft.
- Navigieren Sie zum Lesezeichen Merritt Island.
Die roten Straßensegmente in der Ansicht Comparison Map können als Positionen mit einem höheren Risiko für tödliche Verkehrsunfälle interpretiert werden.
Es gibt einige deutliche Unterschiede zwischen Hot-Spots aller Unfälle (die linke Karte) und Hot-Spots von Unfällen mit Todesopfern (die rechte Karte). Es kann und sollte ermittelt werden, warum an bestimmten Positionen die Anzahl von Todesopfern besonders hoch ist. Abhilfemaßnahmen in diesen Gebieten können dazu beitragen, zukünftige Todesfälle zu verhindern.
Die in diesem Lernprogramm verwendeten Unfalldaten enthalten auch grundlegende Informationen über Unfallursachen, z. B. Alkoholeinfluss, Ablenkung des Fahrers oder schwierige Wetterbedingungen. Obwohl nicht Thema dieses Lernprogramms, können Sie eine Hot-Spot-Analyse von Unfällen mit bestimmten Ursachen durchführen, um zu ermitteln, wo gezielte Abhilfemaßnahmen sinnvoll sein können.
- Speichern Sie das Projekt.
Sie haben Hot-Spots von Unfällen und tödlichen Unfällen im Straßennetz identifiziert. Als Nächstes verfeinern Sie die Analyse, indem Sie die jeweilige Uhrzeit und den jeweiligen Wochentag der Unfälle berücksichtigen.
Die Zeiten mit dem größten Unfallrisiko ermitteln
Beim Aggregieren der Unfalldaten für das Straßennetz haben Sie alle zeitlichen Attribute entfernt. Jetzt fassen Sie die Unfalldaten nach Wochentag und Uhrzeit der Unfälle zusammen. Anschließend stellen Sie die Hot-Spots von Unfällen während Hauptverkehrszeiten auf einer Karte dar.
Ein Liniendiagramm erstellen
Zunächst müssen Sie die Tage und Zeiträume mit besonders hohen Unfallzahlen kennen. Zu diesem Zweck erstellen Sie ein Diagramm der Daten.
Da Sie nicht mehr Unfälle mit tödlichen Unfällen vergleichen, brauchen Sie die Karten nicht mehr nebeneinander anzuzeigen.
- Ziehen Sie die Registerkarte Comparison Map in die mittlere Dropzone der Ansicht der Karte Map.
- Klicken Sie auf die Registerkarte Map, um sie zur aktiven Ansicht zu machen. Navigieren Sie zum Lesezeichen Full Study Area.
Als Nächstes erstellen Sie mit den ursprünglichen Unfalldaten ein Liniendiagramm.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf All Crashes (2010 to 2015), zeigen Sie auf Diagramm erstellen, und wählen Sie Liniendiagramm aus.
Der Bereich Diagrammeigenschaften und eine Diagrammansicht werden angezeigt. Sie erstellen ein Diagramm der Unfälle für jede Stunde und jeden Wochentag.
- Wählen Sie im Bereich Diagrammeigenschaften für Datum oder Zahl die Option Crash hour of day aus. Wählen Sie für Unterteilen nach die Option Crash day of week aus.
Die Änderungen werden automatisch für das Diagramm übernommen. Die Wochentage sind jedoch in alphabetischer Reihenfolge statt in der üblichen Reihenfolge angeordnet. Sie ändern die Reihenfolge der Tage, bevor Sie das Diagramm betrachten.
- Klicken Sie auf die Registerkarte Reihe. Ziehen Sie die Werte in der Liste, um sie von Montag bis Sonntag anzuordnen.
Tipp:
Sie können auch die Farbe jedes Wertes ändern, indem Sie auf das entsprechende Symbol klicken. Es empfiehlt sich, die Arbeitswoche (Montag bis Freitag) in unterschiedliche Schattierungen derselben Farbe und das Wochenende (Samstag und Sonntag) in eine andere Farbe zu ändern, um sie zu unterscheiden. In den Beispielbildern werden die Tage der Arbeitswoche in Standardfarben dargestellt. Sie können jedoch beliebige Farben wählen.
Außerdem ändern Sie die Diagramm- und Achsentitel.
- Klicken Sie auf die Registerkarte Allgemein. Legen Sie die folgenden Parameter fest:
- Geben Sie für Diagrammtitel den Titel Vehicle Crashes ein.
- Geben Sie für Titel der X-Achse den Titel Hour of the Day (24 hour clock) ein.
- Geben Sie als Titel der Y-Achse den Text Number of Crashes ein.
- Geben Sie als Legendentitel den Text Days of the Week ein.
Das Diagramm ist fertiggestellt.
Tipp:
Sie können jede einzelne Zeile im Diagramm deaktivieren, indem Sie auf den entsprechenden Legendeneintrag klicken. Wenn Sie sich zum Beispiel auf die Tage der Arbeitswoche konzentrieren möchten, können Sie auf die Legendeneinträge für Samstag und Sonntag klicken, um diese Tage zu deaktivieren. Um sie wieder zu aktivieren, klicken Sie erneut auf die Legendeneinträge.
Es werden einige Spitzen angezeigt, die stärkste ist jedoch mit dem Berufsverkehr an den Nachmittagen der Arbeitswoche von 15 Uhr bis 17 Uhr verknüpft. Dieser Zeitraum gilt im Allgemeinen als Hauptverkehrszeit. Die Unfallzahlen sind auch samstags und sonntags in den Zeiten niedriger, in denen werktags gearbeitet wird, da am Wochenende während dieser Zeit der Verkehr geringer ist.
- Schließen Sie das Diagramm und den Bereich Diagrammeigenschaften.
Hinweis:
Wenn Sie das Diagramm erneut öffnen möchten, doppelklicken Sie im Bereich Inhalt unter dem Layer All Crashes (2010 to 2015) auf das Diagramm Vehicle Crashes.
Hot-Spots für Unfälle während der Hauptverkehrszeit identifizieren
Um eine Hot-Spot-Karte für Unfälle an Wochentagen zwischen 15 Uhr und 17 Uhr zu erstellen, können Sie die gleichen Schritte ausführen, mit denen Sie zuvor Hot-Spots berechnet haben: Wählen Sie die zu analysierenden Unfälle aus, fangen Sie sie am Straßennetz, zählen Sie die Anzahl der mit jedem Straßensegment verknüpften Unfälle, berechnen Sie eine Unfallhäufigkeit, und führen Sie die Hot-Spot-Analyse durch.
Da Sie diesen Workflow bereits ausgeführt haben, führen Sie stattdessen ein Modell aus, das für die Zwecke dieses Lernprogramms für Sie erstellt wurde. Dieses Modell enthält alle für den Workflow erforderlichen Analysewerkzeuge, ist jedoch so verallgemeinert, dass Sie jede gewünschte Teilmenge von Unfällen untersuchen können.
Zunächst öffnen und untersuchen Sie das Modell.
- Klicken Sie bei Bedarf auf dem Menüband auf die Registerkarte Ansicht. Klicken Sie in der Gruppe Fenster auf den Bereich "Katalog".
Der Bereich Katalog wird angezeigt. Das Modell, das Sie verwenden, befindet sich in der Standard-Toolbox des Projekts. Sie haben es mit den anderen Projektdaten heruntergeladen.
- Blenden Sie Toolboxes und dann Crash_Analysis_Model_Tools.tbx ein.
Sie verwenden das Modell Create Day/Time Hot Spot Map. Bevor Sie es ausführen, betrachten Sie es in ModelBuilder, um zu sehen, welche Funktionen es ausführt.
- Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Create Day/Time Hot Spot Map, und wählen Sie Bearbeiten aus.
Die Ansicht Create Day/Time Hot Spot Map wird geöffnet, in der das Modell angezeigt wird. Das Modell besteht aus vier Teilen. Zunächst werden die zu analysierenden Unfälle ausgewählt. Anschließend werden die ausgewählten Unfallpunkte am Straßennetz gefangen. Dann wird die Unfallhäufigkeit berechnet, und schließlich wird die Hot-Spot-Analyse durchgeführt.
Elemente mit dem Symbol "P" sind Modellparameter, wie die Parameter, die Sie festlegen, wenn Sie eine Analyse mit einem Geoverarbeitungswerkzeug durchführen. Andere Elemente im Modell sind Werkzeuge und Ausgabe- oder Eingabe-Datasets.
- Doppelklicken Sie im Bereich Katalog auf das Modell Create Day/Time Hot Spot Map.
Der Bereich Geoverarbeitung wird geöffnet, in dem die Modellparameter angezeigt werden. In der Liste der Parameter werden alle Elemente mit dem Symbol "P" angezeigt. Sie können die Modelleigenschaften anzeigen, um mehr über die Parameter zu erfahren.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf der Registerkarte ModelBuilder in der Gruppe Modell auf Eigenschaften.
Das Fenster Werkzeugeigenschaften wird angezeigt.
- Klicken Sie auf die Registerkarte Parameter.
- Zeigen Sie für Days auf Werteliste.
Die Werte für den Parameter Days werden angezeigt. Sie verwenden diese Werte, wenn Sie die Modellparameter festlegen.
- Schließen Sie das Fenster Werkzeugeigenschaften.
Sie können auch die Parameter anzeigen, die bereits im Modell für Sie festgelegt wurden.
- Doppelklicken Sie in der Ansicht Create Day/Time Hot Spot Map auf das Werkzeug Fangen (Snap).
Die Werkzeugparameter werden angezeigt.
Die Parameter sind mit denen identisch, die Sie bereits beim Ausführen des Werkzeugs Fangen in diesem Lernprogramm verwendet haben, einschließlich der Fangentfernung von 0,25 Meilen.
Hinweis:
Das Erstellen eines Modells ist nicht Thema dieses Lernprogramms. Wenn Sie jedoch mehr über Modelle und ihre Erstellung erfahren möchten, bearbeiten Sie das Lernprogramm Ein Modell zum Verbinden der Lebensräume von Berglöwen erstellen.
- Schließen Sie das Werkzeug Fangen und die Ansicht Create Day/Time Hot Spot Map. Wenn Sie gefragt werden, ob die Änderungen am Modell gespeichert werden sollen, klicken Sie auf Nein.
Anschließend führen Sie das Modell für Wochentage zwischen 15 Uhr und 17 Uhr aus, das Sie bereits im Bereich Geoverarbeitung geöffnet haben.
- Legen Sie im Bereich Geoverarbeitung die folgenden Parameter für das Modell Create Day/Time Hot Spot Map fest:
- Wählen Sie für Crash Data die Option All Crashes (2010 to 2015) aus.
- Wählen Sie für Days die Werte Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday und Friday aus.
- Geben Sie für Beginning Hour den Wert 15 ein.
- Geben Sie für Ending Hour den Wert 17 ein.
- Geben Sie für New Rate Field Name den Namen Work_Week_3_to_5 ein.
- Geben Sie für Selected Crash Hot Spot Map den Text Work_Week_3_to_5_Hot_Spots ein.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Es dauert einige Minuten, bis das Ausführen des Modells abgeschlossen ist, da alle Werkzeuge im Modell ausgeführt werden müssen. Im Anschluss daran wird der Layer Work_Week_3_to_5_Hot_Spots der Karte hinzugefügt. Sie kopieren ihn in die Ansicht Comparison Map. Vorher heben Sie jedoch die gesamte Auswahl auf, die im Rahmen des Modells erstellt wurde.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Karte. Klicken Sie in der Gruppe Auswahl auf Aufheben.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf Work_Week_3_to_5_Hot_Spots, und wählen Sie Kopieren aus. Deaktivieren Sie Work_Week_3_to_5_Hot_Spots, und vergewissern Sie sich, dass Road_Crash_Hot_Spots aktiviert ist.
- Aktivieren Sie die Ansicht Comparison Map.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf Comparison Map, und wählen Sie Einfügen aus. Deaktivieren Sie Fatality_Hot_Spots.
Sie vergleichen die nebeneinander angeordneten Hot-Spot-Layer, so wie Sie es beim Betrachten der Hot-Spot-Layer für tödliche Unfälle getan haben.
- Ziehen Sie die Registerkarte Comparison Map, und verankern Sie sie rechts neben der Ansicht der Karte Map.
Da die Ansichten noch durch den vorherigen Vergleich verknüpft sind, brauchen Sie sie nicht erneut zu verknüpfen.
- Navigieren Sie zum Lesezeichen Freeway interchange north of Palm Shores.
Einige Kreuzungen sind Hot-Spots für beide Karten. Die Positionen der Hot-Spots auf der linken Karte (Hot-Spots sämtlicher Unfälle) weisen jedoch mehrere deutliche Unterschiede zu den Positionen der Hot-Spots auf der rechten Karte (Hot-Spots von Unfällen zwischen 15 Uhr und 17 Uhr an Wochentagen) auf. Maßnahmen bezüglich der Hot-Spots in den Hauptverkehrszeiten können dazu beitragen, die Sicherheit der Fahrer während der Zeiten mit dem größten Verkehrsaufkommen zu erhöhen.
Bei diesem Knotenpunkt werden die Hot-Spots für alle Unfälle an Schnellstraßeneinfahrten angezeigt. Während der Hauptverkehrszeiten befinden sich jedoch mehr Hot-Spots auf der Schnellstraße selbst, einschließlich in Bereichen, in denen eine Schnellstraße in eine andere einmündet. Landkreisbehörden können Überlegungen zur Gestaltung und Beschilderung der Schnellstraßen sowie zu Änderungen anstellen, die den Fahrern bei starkem Verkehrsaufkommen das Navigieren und das Einfädeln in den Verkehr erleichtern.
- Navigieren Sie zum Lesezeichen Full Study Area, und schließen Sie die Ansicht Comparison Map. Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt den Layer Road_Crash_Hot_Spots.
- Speichern Sie das Projekt.
Sie haben Tage und Zeiten mit besonders hohen Unfallzahlen ermittelt. Dann haben Sie mit einem vordefinierten Modell den Hot-Spot-Analyse-Workflow durchgeführt, den Sie bereits in diesem Lernprogramm verwendet haben. Zudem haben Sie die Ergebnisse mit den Hot-Spots aller Unfälle verglichen.
Jährliche Hot-Spots in 3D visualisieren
Ihre Unfalldaten beziehen sich auf sechs Jahre von 2010 bis 2015. Landkreisbehörden können durch das Erstellen von Karten jährlicher Hot-Spots erkennen, wo Unfälle im Zeitverlauf häufiger oder seltener geschehen. Wenn die Behörden praktikable strategische Änderungen vornehmen, um Unfälle zu reduzieren, z. B. Änderungen der Beschilderung, könnten sie feststellen, ob sich diese Änderungen auf die Unfallzahlen in einem Gebiet ausgewirkt haben.
Um Karten jährlicher Hot-Spots für Unfälle an Wochentagen zwischen 15 Uhr und 17 Uhr (oder in jedem anderen Bereich von Tagen und jedem anderen Zeitraum) zu erstellen, können Sie das Modell "Day/Time Hot Spot" sechsmal ausführen, d. h. einmal für jedes Jahr. Anschließend führen Sie die Ergebnisse zu einem einzelnen Layer zusammen. Um Zeit zu sparen, werden zwei Modelle für Sie bereitgestellt, die diesen Workflow ausführen.
Die Modelle ausführen
Zunächst öffnen Sie die Modelle und machen sich mit ihren Funktionen vertraut. Dann führen Sie sie aus.
- Öffnen Sie den Bereich Katalog.
Hinweis:
Wenn der Bereich Katalog geschlossen ist, öffnen Sie ihn erneut, indem Sie auf die Registerkarte Ansicht und dann auf Bereich "Katalog" klicken.
- Blenden Sie ggf. Toolboxes und Crash_Analysis_Model_Tools.tbx ein.
- Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf Analyze Day/Time Hot Spot Trends, und wählen Sie Bearbeiten aus.
Die Ansicht Analyze Day/Time Hot Spot Trends wird angezeigt.
Das Modell besteht aus zwei Teilen. Im ersten Teil werden die Unfälle anhand der Tage und Stunden ausgewählt, die Sie analysieren möchten. Er endet mit dem Element Selected Crashes.
Im zweiten Teil werden die ausgewählten Unfälle als Eingabe für ein anderes Modell mit dem Namen Yearly Hot Spot Maps verwendet. Mit diesem Modell werden Hot-Spot-Karten für jedes Jahr von 2010 bis 2015 erstellt. Die Ergebnisse werden zu einer einzelnen Ausgabe-Feature-Class zusammengeführt. Als Nächstes betrachten Sie das Modell Yearly Hot Spot Maps.
- Klicken Sie im Bereich Katalog unter dem Eintrag Crash_Analysis_Model_Tools.tbx mit der rechten Maustaste auf Yearly Hot Spot Maps, und wählen Sie Bearbeiten aus.
Die Ansicht Yearly Hot Spot Maps wird angezeigt.
Mit dem Element Iterate Feature Selection wird für jedes Jahr von 2010 bis 2015 eine Auswahl erstellt. Der Rest des Modells führt den Hot-Spot-Analyse-Workflow aus, den Sie bereits kennen. Die ausgewählten Unfälle werden am Straßennetz gefangen, die Anzahl der mit den einzelnen Straßensegmenten verknüpften Unfälle wird gezählt, die Unfallhäufigkeit wird berechnet, und die Hot-Spot-Analyse wird durchgeführt. Im letzten Teil des Modells wird das Unfalljahr an den Ergebnis-Layer angefügt und eine Liste aller Ergebniskarten zusammengestellt.
- Schließen Sie die Ansichten Yearly Hot Spot Maps und Analyze Day/Time Hot Spot Trends. Wenn Sie aufgefordert werden, die Änderungen an den Modellen zu speichern, klicken Sie auf Nein.
- Klicken Sie ggf. auf die Registerkarte Karte, um die Ansicht der Karte Map zu aktivieren.
Da Sie jetzt die Funkionen jedes Modells kennen, führen Sie die Modelle aus, um Hot-Spot-Layer für jedes Jahr zu erstellen und die Layer zu einem einzelnen Endergebnis zusammenzuführen.
- Doppelklicken Sie im Bereich Katalog auf das Modell Analyze Day/Time Hot Spot Trends.
Der Bereich Geoverarbeitung wird mit den Parametern des Modells angezeigt. Die Parameter ähneln den Parametern des Modells, das Sie bereits ausgeführt haben.
- Legen Sie die folgenden Parameter fest:
- Wählen Sie für Crash Data die Option All Crashes (2010 to 2015) aus.
- Wählen Sie für Days die Werte Monday, Tuesday, Wednesday, Thursday und Friday aus.
- Geben Sie für Beginning Hour den Wert 15 ein.
- Geben Sie für Ending Hour den Wert 17 ein.
- Geben Sie für Space Time Hot Spots den Text Work_Week_3_to_5_Trends ein.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Das Modell wird ausgeführt. Die Ausführung des Modells dauert wahrscheinlich mehrere Minuten, da es die Analyse des vorherigen Modells sechsmal durchführt.
Nach der Ausführung des Modells wird der neue Layer zur Karte hinzugefügt. Im Gegensatz zu den anderen Layern, die Sie erstellt haben und deren Symbolisierung angab, ob es sich bei Gebieten um Hot-Spots oder Cold-Spots handelt, weist dieser Layer nur eine einzelne Farbe als Symbol auf. Seine Aussagekraft ist also zunächst gering. Sie legen die Symbolisierung für diesen Layer selbst fest.
- Speichern Sie das Projekt.
Eine Szene erstellen
Der Ausgabe-Layer des Modells enthält sechs Versionen jedes Straßensegments, eine pro Jahr. Jede Version verfügt über ein eigenes Hot-Spot-Analyse-Attribut, um anzugeben, ob signifikante Cluster hoher Unfallzahlen vorhanden sind.
Zum Anzeigen dieser Daten stellen Sie jedes Straßensegment visuell als Band dar und stapeln die Straßensegmente vertikal in einer 3D-Szene. So können Sie alle sechs Versionen jedes Straßensegments auf einmal anzeigen und dauerhafte Problemgebiete oder Gebiete, deren Problematik im Laufe der Zeit zu- oder abnimmt, identifizieren.
Zunächst wenden Sie die Hot-Spot-Standardsymbolisierung auf die Modellausgabe an. Sie können die Symbolisierung von einem der anderen Hot-Spot-Layer anwenden.
- Suchen Sie im Bereich Geoverarbeitung das Werkzeug Symbolisierung aus Layer anwenden, und öffnen Sie es.
Dieses Werkzeug wendet die Symbolisierung eines Layers auf einen anderen Layer an.
- Wählen Sie als Eingabe-Layer den Layer Work_Week_3_to_5_Trends aus. Wählen Sie als Symbolisierungs-Layer den Layer Road_Crash_Hot_Spots aus.
- Klicken Sie auf Ausführen.
Auf den Layer wird die vertraute Hot-Spot-Symbolisierung angewendet. Als Nächstes erstellen Sie eine 3D-Szene, damit der Layer in 3D angezeigt werden kann.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Einfügen. Klicken Sie in der Gruppe Projekt auf den Dropdown-Pfeil Neue Karte, und wählen Sie Neue lokale Szene aus.
Eine Szene wird erstellt. Sie ändern die Grundkarte entsprechend der Ansicht Karte.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf der Registerkarte Karte in der Gruppe Layer auf Grundkarte. Wählen Sie unter 2D-Grundkarte die Option Hellgrauer Hintergrund aus.
Anschließend kopieren Sie die Modellausgabe in die Szene.
- Aktivieren Sie die Ansicht der Karte Map, und kopieren Sie den Layer Work_Week_3_to_5_Trends. Aktivieren Sie die Ansicht Szene, und fügen Sie den Layer in den Bereich Inhalt ein.
Der Layer wird der Szene als 2D-Layer hinzugefügt. Da Sie den Layer in 3D symbolisieren möchten, verschieben Sie ihn.
- Ziehen Sie im Bereich Inhalt den Layer Work_Week_3_to_5_Trends in die Gruppe 3D-Layer.
Nachdem der Layer verschoben wurde, wird er möglicherweise nicht vollständig in der Szene dargestellt. Außerdem wird eventuell eine Warnung bezüglich einer zu großen Anzahl von Darstellungsanfragen angezeigt. Sie passen die Sichtbarkeitseinstellungen des Layers so an, dass er nur bei Vergrößerung sichtbar ist, sodass weniger Features in der Szene gleichzeitig angezeigt werden.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt mit der rechten Maustaste auf den Layer Work_Week_3_to_5_Trends, und wählen Sie Eigenschaften aus.
- Ändern Sie im Fenster Layer-Eigenschaften auf der Registerkarte Allgemein die Option Maximale Entfernung in 8.000 Fuß.
- Klicken Sie auf OK.
Bei voller Ausdehnung der Daten wird der Layer nicht mehr angezeigt, und das Rendering wird gelöscht.
- Klicken Sie auf der Registerkarte Karte auf Lesezeichen, und wählen Sie Melbourne aus.
Bei dieser Ausdehnung wird der Layer sichtbar.
Die Ergebnisse in 3D visualisieren
Nachdem Sie den Layer einer Szene hinzugefügt haben, zeigen Sie ihn in 3D an und symbolisieren ihn in 3D. Zunächst extrudieren Sie die Straßensegmente von der Kartenoberfläche, damit sie dreidimensional dargestellt werden. Um sicherzustellen, dass die Kartenoberfläche vollkommen eben ist, deaktivieren Sie den Höhenservice der Szene. Der Höhenservice enthält reale Höhendaten und wurde der Szene standardmäßig hinzugefügt.
- Deaktivieren Sie im Bereich Inhalt unter Höhenoberflächen die Option WorldElevation3D/Terrain3D.
Anschließend extrudieren Sie die Straßensegmente, damit sie wie über der Kartenoberfläche schwebende Bänder aussehen. Zunächst wählen Sie den Extrusionstyp aus. Sie möchten die Straßensegmente von der Grundfläche der Karte extrudieren und extrudieren sie daher von ihrer Basishöhe.
- Vergewissern Sie sich, dass im Bereich Inhalt der Layer Work_Week_3_to_5_Trends ausgewählt ist.
- Klicken Sie auf dem Menüband auf die Registerkarte Feature-Layer. Klicken Sie in der Gruppe Extrusion auf Typ, und wählen Sie Basishöhe aus.
Als Nächstes erstellen Sie einen Ausdruck, um zu bestimmen, wie weit die Straßensegmente in den 3D-Raum extrudiert werden. Sie legen für jedes Straßensegmentband eine Höhe von 50 Fuß fest. (Sie können ggf. mit unterschiedlichen Extrusionswerten experimentieren.)
- Klicken Sie in der Gruppe Extrusion auf die Schaltfläche Extrusionsausdruck.
Das Fenster Ausdruck-Generator wird angezeigt.
- Geben Sie unter Ausdruck den Wert 50 ein. Klicken Sie auf OK.
Der Layer wurde extrudiert. Jedoch überlappen sich alle sechs jährlichen Versionen jedes Straßensegments, und es ist immer nur jeweils eine Version sichtbar.
Sie erstellen eine Trennung zwischen den Straßensegmenten, sodass das Segment jedes Jahres auf einer jeweils anderen Höhe dargestellt wird.
- Doppelklicken Sie im Bereich Inhalt auf Work_Week_3_to_5_Trends. Klicken Sie im Fenster Layer-Eigenschaften auf die Registerkarte Höhe.
- Wählen Sie für Features sind die Option Relativ zum Boden aus. Klicken Sie auf die Schaltfläche Einen Ausdruck festlegen.
Da es sich um die Jahre von 2010 bis 2015 handelt, erstellen Sie einen Ausdruck, der 2010 vom Jahr subtrahiert und das Ergebnis mit 60 multipliziert. Dies bewirkt Folgendes: Wenn das Jahr 2010 lautet, beträgt die Höhe 0; wenn das Jahr 2011 lautet, beträgt die Höhe 60; wenn das Jahr 2012 lautet, beträgt die Höhe 120 usw. Durch diesen Ausdruck wird zudem eine Trennung von 10 Fuß zwischen den einzelnen Jahren erzeugt, da Sie jedes Jahr auf eine Höhe von 50 Fuß extrudiert haben.
- Erstellen Sie im Fenster Ausdruck-Generator den folgenden Ausdruck (oder kopieren Sie ihn, und fügen Sie ihn ein):
($feature.AnalysisYear - 2010) * 60
- Klicken Sie auf OK. Klicken Sie im Fenster Layer-Eigenschaften auf OK.
Schließlich ändern Sie das Symbol für Gebiete, bei denen es sich weder um einen Hot-Spot noch einen Cold-Spot handelt, so, dass die Gebiete nicht sichtbar sind. So werden Hot-Spot-Gebiete in der Szene hervorgehoben.
- Klicken Sie im Bereich Inhalt für Work_Week_3_to_5_Trends mit der rechten Maustaste auf das Symbol Nicht signifikant, und wählen Sie Keine Farbe aus.
- Öffnen Sie das Lesezeichen 3D Zoom, und erkunden Sie es.
Die Hot-Spots jedes Jahres befinden sich auf einer jeweils anderen Höhe. Die Hot-Spots von 2010 sind die niedrigsten, und die Hot-Spots von 2015 sind die höchsten Hot-Spots. Am Lesezeichen befinden sich mehrere Gebiete, die erst kürzlich Hot-Spots wurden, einige Gebiete, die zeitweilig Hot-Spots waren, und einige Gebiete, die früher Hot-Spots waren, aber keine Hot-Spots mehr sind.
Aus diesen Trends kann die Landkreisverwaltung schließen, wo es zu Änderungen bei den Unfall-Hot-Spots kommt. Dies kann der Landkreisverwaltung auch helfen, zu erkennen, ob die im Zeitraum der Daten durchgeführten Änderungen am Straßennetz eine Auswirkung auf die Verkehrsunfälle hatten.
- Erkunden Sie den Rest des Untersuchungsgebiets eigenständig, und schwenken und neigen Sie die Szene nach Bedarf.
Hinweis:
Hilfe beim Navigieren in 3D finden Sie im Thema Navigation in 3D.
- Speichern Sie das Projekt.
In diesem Lernprogramm haben Sie eine Reihe von Fragen beantwortet:
- Welche Kreuzungen und Straßen in Brevard County weisen die höchsten Unfallzahlen auf?
- Wann und wo geschehen die meisten Unfälle?
- Wie unterscheidet sich das räumliche Muster tödlicher Verkehrsunfälle vom räumlichen Muster der gesamten Verkehrsunfälle?
- Wie unterscheidet sich das räumliche Muster der Unfallzahlen während der nachmittäglichen Hauptverkehrszeit in der Arbeitswoche vom allgemeinen Muster der Unfallzahlen?
- Welche Kreuzungen oder Straßen sind dauerhafte Problemgebiete in Bezug auf Verkehrsunfälle?
Sie können diesen Workflow erweitern, um zusätzliche Fragen zu beantworten:
- Wo befinden sich die Hot-Spot-Gebiete von Unfällen mit älteren Fahrern, jugendlichen Fahrern oder Fahrern unter Alkoholeinfluss?
- Wann und wo kommt es zu räumlichen Clustern von Unfällen mit älteren Fahrern, jugendlichen Fahrern oder Fahrern unter Alkoholeinfluss?
Die Antworten auf diese Fragen ermöglichen Ihnen besser fundierte Empfehlungen für Strategien und weitere Maßnahmen zur Reduzierung zukünftiger Verkehrsunfälle und Verkehrstoter. Unternehmen Sie den nächsten Schritt, indem Sie den Workflow auf Daten in Ihrem Landkreis anwenden. Dieser Workflow eignet sich auch für andere Anwendungsbereiche, z. B. Straftaten, einschließlich Betrug, oder Versicherungsfälle.
Weitere Lernprogramme finden Sie in der Lernprogrammgalerie.
