NavitestNRW

Dazu wurden innerhalb des Projektes verschiedene Formen der innovativen Datenerfassung entwickelt. Spezielle Methoden erlauben die Auswertung von Satellitenbildern wie z. B. das großflächige Anreichern von Navigationsdaten mit Landbedeckungsinformationen. Luftbildinformationen ermöglichen Erfassungs- und Aktualisierungsdienste, z. B. für Straßenmarkierungen und Verifikationen von Straßeninformationen. Die Datenerfassung mittels eines Mini-Flugroboters, eines Quadrocopters, liefert Schrägaufnahmen aus geringer Höhe und damit ebenfalls neue Möglichkeiten der Datenerfassung, so z. B. die automatische Bildauswertung und Objekterkennung von Fußgängerüberwegen und Straßenschildern. Im Ergebnis wird eine größere Detailtiefe erreicht.

Mobil Map Engineering: Ein mit Flugrobotern und leistungsfähiger Verarbeitungstechnologie ausgestattetes mobiles Labor entwickelt hochpräzise Navigationskarten

Mobiles Map Engineering ist eine flexible Technologie, die den Herausforderungen eines sich rasch verändernden oder noch nicht erfassten Straßen- und Wegenetzes begegnen soll. Der Service dient dazu, direkt vor Ort neue oder weitaus detailliertere Daten zu erfassen und unmittelbar zu Navigationskarten zu verarbeiten. Damit werden das Erfassen und Verarbeiten von Daten, normalerweise aufwändige und voneinander getrennte Prozesse, effizient an einer Stelle zusammengeführt. Dies spart Zeit und Kosten.

Ganz konkret verbirgt sich dahinter ein mobiles Labor, das in Form eines Fahrzeugs mit leistungsfähiger Erfassungs-, Vermessungs- und Verarbeitungstechnologie ausgestattet ist. Unternehmen unterschiedlichster Branchen eröffnen sich damit eine Vielzahl an Anwendungsfeldern: Von Schräg- und Senkrecht-Luftaufnahmen über hochgenaue Einzelpunktvermessungen bis hin zur kompletten Infrastruktur-Erfassung eines Betriebs-, Fahrzeugtest- oder Forschungsgeländes. Die im Anschluss vorliegende Datenbasis ist hoch aktuell, denn sie bildet die reale Datensituation ab, ohne zusätzlich auf dritte Datenlieferanten zurückgreifen zu müssen. Mobile Mapping bietet sich somit für alle Services an, deren Erprobung und Realisierung spezifische Navigationskarten benötigen, die so im Markt nicht verfügbar sind. Das mobile und präzise Erfassen von Navigationsdaten von bis zu zwanzig Zentimetern Genauigkeit und deren Weiterverarbeitung direkt vor Ort macht Unternehmen und Forschungseinrichtungen weitaus flexibler und unterstützt sie darin, neue Services time-to-market zu entwickeln.

Hochgenaue, vollständige und routingfähige Navigationskarten für spezifische Anwendungen

Die im NavitestNRW-Projekt erhobenen, hochpräzisen Daten bieten dem Nutzer einzelne, interessante Referenzkarten für ein Gebiet mit realem Verkehrsgeschehen und unterschiedlichsten strukturellen Ausprägungen – von der Referenzkarte des gesamten Testgebietes bis hin zu weiteren Detailausprägungen für den PKW- und LKW-Straßenverkehr, die Fußgänger-Navigation oder für das Radtouren- und Naturschutz-Wegenetz. Und das mit einer Lagegenauigkeit von bis zu zwei Zentimetern. Für die Anwendergruppen umfassen die Karten alle verkehrs- und Location based Services-relevanten Inhalte. Sie können sowohl unterstützend in der Entwicklungsarbeit, aber auch in der Nutzung des Gebietes als reales Testgelände selbst verwendet und in allen technischen Standardformaten bereitgestellt werden. Erstmals liegt damit ein Benchmark für einen umfassenden Qualitätsvergleich von Datenbeständen vor.

Mithilfe des im Projekt entwickelten Quality Grid kann die Qualität und Informationsdichte unterschiedlichster Datenquellen visualisiert und analysiert werden. Damit unterstützt das Tool Unternehmen darin, für eine geplante Anwendung den adäquaten Datensatz unter zahlreichen öffentlichen, kommerziellen oder freien Datenangeboten zu wählen.

Konzeptionelle Entwicklung und beispielhafte Implementierung einer flächenbasierten Fußgängernavigation

Ob Weltmeisterschaft oder einfach nur ein Spitzenspiel der Fußball-Bundesliga – immer geht es um die Frage, wie man Menschen am sichersten von Punkt A nach Punkt B bewegt. Die Anforderungen eines Fußgängers an eine Navigation sind komplex. Eine Reduzierung auf die Eindimensionalität ähnlich der automobilen Navigation führt allerdings zu einem erheblichen Informationsverlust. Hier setzte das Projekt NavitestNRW an und entwickelte im Testgebiet Herne-Baukau einen Prototyp für eine bewegungsflächenbasierte Fußgänger-Navigation.

Das drei km² große Testgebiet zeichnet sich durch seine besondere Struktur aus, die beides aufweist: Sowohl ein stark frequentiertes, innerstädtisches Gebiet als auch ein ländliches Naherholungsgebiet. Systematisch werden alle für eine Navigation erforderlichen Inhalte wie Art der Wege, Beschilderung, Ampeln, Zebrastreifen, Points of Interest usw. erfasst. So entsteht eine hochpräzise Referenzkarte für das Fußgänger-Routing. Um den Streckenverlauf und letztlich den Zeitbedarf zu ermitteln, folgt der flächenbasierte Ansatz einem Algorithmus, der auf Widerständen beruht. Ein neuartiger Ansatz, der das Bewegungsverhalten von Fußgängern sehr viel realistischer modelliert als alle bisherigen Lösungen. Das Prinzip dahinter ist denkbar einfach: Je größer der Widerstand (Durch-/ Übergangswiderstand), desto größer die Vorbehalte, diesen Weg zu wählen und umgekehrt. Um den geometrischen Wegeverlauf zu ermitteln, bedient man sich der Zerlegung der Fläche in kleinste Einheiten (Dreiecke - Delaunay-Triangulation). Diese bilden die Grundlage für den Aufbau eines routingfähigen Graphen auf Flächenbasis, der einem komplexen Fußgänger-Routing gerecht wird.