Routenplanung und Navigation GDF ein internationaler Standard zur Modellierung von Straßennetzen

Routenplanung und Navigation

GDF

ein internationaler Standard zur Modellierung von Straßennetzen

03. Juli 2003 Manuela Nie 2

• Allgemein– Motivation– Was ist GDF?

• Aufbau des GDF– Feature Catalogue– Attribut Catalogue– Relationship Catalogue

• Beispiele in ArcMap

Übersicht

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Unterschiedliche Länder =

Unterschiedliche Basisinformationssyteme für Geo- Daten

ABERviele Nutzer die alle Daten parallel verwenden möchten

Lösung: Entwicklung eines internationalen Standards -

das GDF - Datenmodell

Motivation

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Ausschnitt aus ArcMap-Bonner GDF

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Was ist GDF?

• Abkürzung für „geographic data files“• beinhaltet die Beschreibung, Klassifizierung

und Codierung von Straßeninfrastrukturen• Vorgaben für GDF in der ISO/TC 204 N 34• Norm wird laufend aktualisiert und

weiterentwickelt • dient unter anderem als Grundlage für die

Fahrzeugnavigation

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Routenplanungen

• Kein Problem: wenn ich alle Straßen in allen Richtungen befahren kann

• ABER: wie realisiere ich Verkehrsregeln wie Einbahnstraßen, Abbiegeverbote etc.

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Lösung

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Aufbau des GDF

• Feature Catalogue• Attribut Catalogue• Relationship Catalogue• Feature Representation Scheme• Quality Description

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Feature Catalogue

Features

ComplexFeatures

SimpleFeaturesenthält

ist enthalten

in

enthältist

enthalten in

Point Features

Line Features

AreaFeatures

besitzt be-zeichnet

vierstelligerCode

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Levels

• die Objekte werden auf drei unterschiedlichen Ebenen erfasst– Level – 0– Level – 1– Level – 2

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Level – 0

• Topology Ebene• Alles wird durch die graphischen Basiselemente dargestellt

– Nodes (0-dim) oder alternativ Punkt– Edges (1-dim) oder alternativ Polylinie– Faces (2-dim) oder alternativ Polygon

• Keinen direkten Objektbezug• Exakte topologische Anfragen möglich

– z.B. in welchem Landkreis befinde ich mich im Moment?

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Beispiel Level-0

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Level-1

• Feature Ebene• wird zur optimalen Routenfindung verwendet• beinhaltet Simple Features• an Features können Attribute und Relationen gehängt

werden

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Beispiel Level-1

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Level-2

• Simple und Complex Features werden miteinander verbunden– Kreuzungen, die in Level-1 als einzelne Straßenelemente

dargestellt wurden, sind in Level-2 zum Beispiel nur noch ein Punkt

• wird verwendet, wenn eine vereinfachte Darstellung des Straßennetzes ausreicht.– z.B. Planen einer Reise von A nach B über C, da hierfür keine

detaillierten Informationen benötigt werden– auf Level-1 werden diese Informationen genauer definiert

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Beispiel Level-2

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Attribute Catalogue

Attribute

Features Relationen

Composite Attribute

AttributeTyp

gehörtzu

besitzt

gehörtzu

besitzt

SimpleAttribute

besitzt

CodeName

be-zeichnet

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Relationship CatalogueRelationen

beteiligteFeatures

besitztbe-zeichnet sind inent-

hält

CodeName gehört

zu

besitzt

KlassenVorfahrts-

beziehungen

Abbiege-verbote

Über/Unter-führungen

„Teil-von“-Beziehung

Adjazenz-relation

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Beispiele für Relationen• Prohibited Manoeuvre

– Manöver, welches eigentlich möglich, aber verboten ist

– Verkehrszeichen• Restricted Manoeuvre

– Manöver, welche eindeutig anhand der Anwendung rechtmäßiger Maßnahmen, die durch Verkehrsschilder angezeigt werden, erlaubt sind

– Verkehrszeichen

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Beispiel Kreuzung (1)

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Beispiel Kreuzung (2)

ENDE!!!!

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Features

• Realweltobjekt wie z.B. Straßen, Gebäude und Eisenbahnen

• Beispiele– Roads– Ferries– Buildings– Brunnels (Bridge und Tunnels)– Trafic Sign

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Attribute

• Definieren die Eigenschaften und Besonderheiten von Features und Relationen

• Attribut-Werte können Code, Text, ID oder Zahlenwert sein

• Unterscheidung in einfache, zusammengesetzte, segmentierte und zeitabhängige Attribute

• Beispiele für eine Straße– Number of Lane– Direction of Traffic Flow– Opening Period

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Relationen• ähnlich wie Attribute• definieren jedoch nur Features • es gibt

– binäre Relationships mit nur zwei beteiligten Features• Beispiel: Paris ist die Hauptstadt von Frankreich

– drei- oder mehrfach Relationships mit mehreren Features

• Beispiele: Prohibited Manoeuvre Restricted Manoeuvre

• ein Feature kann an mehr als einer Relation beteiligt sein

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Verkehrszeichen (1)

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Verkehrszeichen (2)

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ENDE!!!!