3.6 Verkkoanalyysit

 

 

 

Lataa tulostuskelpoinen PDF-versio tästä luvusta koneellesi!

 

 

 

 

 

 

 

3.6.1 Johdanto

Verkolla (network) tarkoitetaan tässä luvussa erilaisia jakelu- ja kulkuverkkoja, jotka muodostuvat linjamaisista kohteista. Tyypillisiä verkkoja ovat esimerkiksi tie- ja katuverkot,  vesireitit, puhelin- ja sähköverkot ja viemärit. Analyysien avulla voidaan laskea tuottavuutta, optimoida kuljetuksia ja reitityksiä sekä jakaa resursseja. Joku verkon osa voidaan myös tarvittaessa kiertää tai sulkea.

Verkko-operaatiot on helpoin tehdä vektoritiedon avulla. Operaatiot perustuvat:

  • jatkuvaan, katkeamattomaan verkkoon, jossa on topologia kunnossa.

  • sääntöihin verkossa liikkumiselle, esim. hidasteet, sallitut kääntymissuunnat jne.

  • mittayksikön määrityksiin.

  • ominaisuuden kertymiseen verkossa liikuttaessa.

  • sääntöihin attribuuttien arvojen muuttumiselle.

Erilaiset verkkomallityypit voidaan jakaa kahteen pääluokkaan: ruuhkautumaton (uncongested) ja ruuhkautuva (congested). Edellinen tarkoittaa verkkoa, jossa virtaus joidenkin kahden solmun välillä ei vaikuta muihin virtauksiin. Toisin sanoen virtausten vaikutusta toisiinsa tai virtauksen ruuhkautumista ei tarvitse huomioida. 

Tällainen tilanne on tyypillinen abstrakteille verkoille, jotka kuvaavat logistisia ongelmia. Tällaiset abstraktit verkot esittävät asioiden loogisia suhteita, jotka eivät välttämättä vastaa reaalimaailman tilanteita.

Ruuhkautuvat verkot tarkoittavat tilannetta, jossa verkon virtaukset vaikuttavat toisiinsa ja aiheuttavat kuljetuksen viivästymisiä tai muita ruuhkautumiseen liittyviä kustannuksia. Tämä vastaa reaalimaailman verkkoa, jossa virtaus kulkee katuverkkoa tai muuta kuljetusverkkoa pitkin. (Tokola ja Kallioniemi 2003).

Verkkoanalyyseihin törmää myös käytännön elämässä. Moniin kuluttajille suunnattuihin digitaalisiin kartta-aineistoihin on liitetty ainakin lyhimmän/nopeimman reitin etsintä tieverkkoa pitkin. Myös Internetissä on sovelluksia, jotka etsivät lyhyimmän tai nopeimman reitin erilaisten palveluiden luo.

Kuljetusongelmien ratkaisu verkkomalleja käyttäen on arkipäivää monissa jakeluyrityksissä. Suurimmat puunjalostusyritykset käyttävät pitkälle vietyjä optimointialgoritmeja yhdessä verkkomallien kanssa etsiessään raaka-aineelleen tehokkainta tietä kannoilta ja pinoilta tehtaille.   

Sijaintianalyysejä tarvitaan, kun etsitään edullisinta sijaintia liiketoiminnalle, pelastuspalvelulle tms. verkon sisältä. Kysymykseen voi tulla esim. matkustuskustannusten minimointi, maksimietäisyyden minimointi jne.

      

 

 

Joensuun keskustan katuverkkoa

Tyypillistä ojaverkkoa metsäojitusalueelta