EDC@BO Das EDC an der Hochschule Bochum
Prof. Dr. Andreas Wytzisk
Hochschule Bochum Fachbereich Geodäsie
Labor für Geoinformatilk
Wytzisk
Wytzisk 1-2
die BO
• 1971 als Fachhochschule Bochum gegründet
• Aktuell 6.300 Studierende und ca. 450 Mitarbeiter
• Sechs Fachbereiche Architektur, Bauingenieurwesen, Geodäsie, Mechatronik & Maschinenbau, Elektrotechnik & Informatik, Wirtschaft
• Nachhaltigkeit ist gemeinsames Dach für Forschungsaktivitäten Schwerpunkte in den Bereichen Nachhaltigkeitswissenschaften, Mobilität, Energie, Bauen & Produzieren
Wytzisk 1-3
Fachbereich Geodäsie
• 14 Professoren (4 „Geoinformatiker“)
• 17 wissenschaftliche und technische Mitarbeiter
• Studiengänge – Bachelor of Engineering: Vermessung, Geoinformatik – Master of Engineering: Geodäsie, Geoinformatik (ab SS 16)
• Forschungsschwerpunkte u.a. in den Bereichen 3D Visualisierung, Geodateninfrastrukturen, Verteilte und Interoperable Geoprozessierung
• Seit 08/15 EDC
Wytzisk 1-4
Bachelor Geoinformatik @ BO
• 7 semestriger Studiengang
• Aktuell ca. 170 Studierende
• Starke Fokussierung auf Softwareentwicklungskompetenzen
• Sehr anwendungsbezogen
• > 70% der Bachelorarbeiten in Kooperation mit Praxispartnern
Wytzisk 1-5
Bachelor Geoinformatik @ BO
Lehrveranstaltungen mit GIS bzw. SE-Bezug (Auswahl) Sem Lehrveranstaltung mit SE-Anteilen SWS
1 Grundlagen der Informatik 3
1 Betriebssysteme 2
1 Geoinformationssysteme 2
1, 2, 5 Programmiersprachen I & II (Java) 11
2 Kartographie 3
3 Algorithmen und Datenstrukturen 3
3, 4 Datenbanken 4
3, 4 Internettechniken 6
3, 4 GI-Basismodelle 7
Sem Lehrveranstaltung mit SE-Anteilen SWS
4 Softwareengineering 3
4 Geobasisdaten 2
4 Normen und Standards der GI 2
5 Virtuelle Realität 4
5 GIS im Internet / Intranet 3
5, 6 GIS- Entwicklungsumgebungen I & II (inkl. Python Einführung)
6
5, 6 GI-Projekte (1-3) 7
6 GIS-basierte Analyse und Simulation
3
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Bachelor Geoinformatik @ BO
ArcGIS Plattform in der Lehre • ArcGIS for Desktop
u.a. Einführung in GIS, GIS-Entwicklungsumgebungen (arcpy), etc.
• ArcGIS for Server u.a. GIS im Internet/Intranet, GI-Projekte
• ArcGIS Online u.a. GIS im Internet/Intranet, Mess- & Auswertetechnik, GI-Projekte
• ArcGIS API for JavaScript GIS im Internet/Intranet
• ArcGIS Runtime SDKs GIS-Entwicklungsumgebungen (Java), GI-Projekte (u.a. Android)
Wytzisk 1-7
Master Geoinformatik @ BO (SS16)
Wytzisk 1-8
Forschung FB G
• Forschungsschwerpunkte u.a. in den Bereichen 3D Visualisierung, Geodateninfrastrukturen, Verteilte und Interoperable Geoprozessierung
• Aktivitäten orientieren sich stark an dem Forschungs-leitthema „Nachhaltigkeit“ der Hochschule – Aktuelle Projekte (Auswahl)
• Erlebnisraum Nachhaltigkeit (ENE) • prospectiveHarvest • Multilinguale Suche in Katalogdiensten
– Forschungskooperationen (Auswahl) • 52°North (Sensor Web, Citizen Science) • Institut für Elektromobilität (@BO)
Wytzisk 1-9
Solarcar - Projekt
• Studierende der HS BO bauen seit 1999 solar getriebene Fahrzeuge
– Elektrisch getrieben
– Batterieladung durch solare Energie
• Weltumrundung im Jahr 2012 - 2013
• Teilnahme an intern. Wettbewerben
2008 – 2009 BOcruiser
1999 - 2001 Mad Dog III
2001 - 2005 HansGo!
2005 - 2007 SolarWorld No.1
2010 – 2011 SolarWorld GT
2012 – 2013 PowerCore SunCruiser
2014 – 2015 ThyssenKrupp
SunRiser
Wytzisk 1-10
Solar World Challenge
• 3000 km von Darwin nach Adelaide durch das Outback
• Ca. 40 Teams aus 30 Ländern, aufgeteilt in 3 Rennklassen (Challenger Class, Cruiser Class, Adventure Class)
• Das einzige deutsche Team
• 8 Teilnahmen seit 1999
• Am 25.10 wurde unser Team 3ter in der Cruiser Klasse und Gewinner des "Judgement Commendation Award“
Wytzisk 1-11
Solarcar und Geoinformatik?
Rennen setzt energieeffizientes Fahren voraus Energie optimal nutzen, d.h. Batterieladung während einer Etappe möglichst vollständig ausschöpfen
→ Möglichst gleichförmig fahren (nicht beschleunigen / bremsen)
→ Idealgeschwindigkeit identifizieren
– Abhängig von Fahrzeug, Batterie, Wind, solarer Einstrahlung etc.
– Strategieteam bestimmt vopt und trifft rennstrategische Entscheidungen
Wytzisk 1-12
Strategiesoftware
• Fahrzeugtelemetrie – Dashboard für Batterieladung und
Batterietemperatur, Verbrauch, Position etc.
• Rennsimulation zur Energiebilanzierung – In Abhängigkeit teils variabler Streckenparameter
(Steigungen, Wetter etc.) – In Abhängigkeit konfigurierbarer Einflussgrößen
(Zielgeschwindigkeit, Anzahl Mitfahrer etc.)
– Enthält vollständiges Fahrzeugmodell
Wytzisk 1-13
Geodaten für Strategieanpassungen
• Mapping-Anwendung (ArcGIS Runtime) für ad hoc Zugriff auf Kontextinformationen
– Aktuelle Position
– Entfernung zum nächsten Ladepunkt etc.
– Wetterdaten (insb. Prognosen, wie verändert sich das Wetter entlang der Strecke)
– und vieles mehr...
Wytzisk 1-14
Wohin geht die Reise?
Rennwagen
Straßenzulassung
Alltagstauglichkeit
Alltagseinsatz ???
Wytzisk 1-15
Wo ist solare Mobilität denkbar?
Internes Projekt zur Bestimmung der Energiebilanz für typische Anwendungsszenarien
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Schritt 1: Solare Einstrahlung
Bestimmung der orts- und zeitspezifischen solaren Einstrahlung entlang eines spezifischen Tracks
• Grundlage:
– 3D-Citymodell
– DGM
– Straßennetz
• Kooperation mit Essen
→ Ziel: Parametrisierung des SolarCar-Modells mit den streckenspezifischen Einstrahlungswerten
Verschattung des Straßennetzes zum Zeitpunkt t0 Daten der Stadt Essen, OSM, GeoBasis NRW
Wytzisk 1-17
Schritt 2: Einfluss des Verkehrs
• Welchen zusätzlichen Energiebedarf induzieren typische Verkehrssituationen?
– Aktuelle und historische Verkehrsdaten (FCD) zur Klassifikation orts-/zeitspezifischer Verkehrsdichtemuster
– Messfahrten zur Ableitung von Abweichungen vom Normverbrauch
➲ Crowdsourcing-Ansatz (XFCD) zur genaueren / flächendeckenderen Beschreibung des Energieverbräuche für typische Verkehrssituationen (z.B. Stop & Go Frequenz, Ampelphasen etc.)
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enviroCar.org
52°North Plattform für Citizen Science Projekte zum Thema Mobilität und Umwelt
Bürger Wissenschaft Verwaltung Industrie
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Modellbildung: Übersicht
Energie-bilanzierung
Fahrzeug-modell
Geobasis-daten
(Gebäude, Straßen etc.)
Fahrszenarien
Verkehrsdaten (FCD)
Empirische Verbrauchs-
daten (XFCD)
Wetterdaten
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Eine realistische Vision?
Wytzisk 1-21
Geplante EDC-Schwerpunkte
• Technologische Schwerpunkte
– Ereignisorientierte Architekturen zur Verarbeitung von (Nahe-) Echtzeitinformationen
– Infrastrukturkomponenten zur Kollaborationsunterstützung
• Thematische Schwerpunkte
– Umweltmonitoring
– Nachhaltige Mobilität
– Citizen Science