Geesen, Dennis
(2008)
Wegpunktnavigation für Fußgänger auf Basis von standardisierten Geodateninfrastrukturen.
["eprint_fieldopt_thesis_type_bachelor" not defined], Universität Oldenburg.
Abstract
Ziel dieser Arbeit war die Implementierung einer Navigationssoftware für Fußgänger, die eine standardisierte Geodateninfrastruktur nutzt. Dazu sollten Probleme und Lösungsansätze vorgestellt werden, die im Vergleich zu einer klassischen Kraftfahrzeugnavigation bei einer Navigation für Fußgänger vorkommen können. Da für eine Navigation auch Straßendaten notwendig sind, war ein weiteres Ziel dieser Arbeit, dass die Navigationsanwendung über eine Geodateninfrastruktur die erforderlichen Daten abrufen kann. Dazu werden verschiedene vektorbasierte Austauschformate, Geoinformationssysteme und Standards betrachtet und verglichen. Des Weiteren wird das Problem, dass sich Fußgänger frei bewegen können, für die Routenführung betrachtet. Dieses wirkt sich auf die Positionsbestimmung und dem Erreichen eines Wegpunktes aus. Als Lösungsansätze werden Verfahren, wie Map Matching, Schwellwertverfahren oder die Projektion eines Lotpunktes vorgestellt. Abschließend wird basierend auf dem NICCIMON-Framework eine konkrete Navigationsanwendung entworfen, die eine Auswahl geeigneter Lösungsansätze verwendet. Bei der Konzeption der Geodateninfrastruktur wurde als Datenquelle OpenStreetMap verwendet, da diese Daten frei nutzbar sind. Als Nachteil ist zu nennen, dass einige Daten nicht korrekt sind, da die Daten von unprofessionellen, freiwilligen Personen erfasst werden. Diese Daten stehen als Shapefile zur Verfügung, so dass sie auf Grund des Quasi-Standards, welches Shapefile ist, in jedes vorgestellte Geoinformationssystem geladen werden können. Die Wahl eines Geoinformationssystems fiel auf den GeoServer, da dieser zwar im Vergleich zum UMN MapServer vergleichbar ist, jedoch ist der GeoServer die Referenzimplementierung des Web Feature Service. Dieser Web Feature Service ist als offizieller OGC- und ISO-Standard für eine vektorbasierte Geodatenschnittstelle die konsequente Wahl, da nur dieser Service die Anforderungen nach einem Standard und hoher Interoperabilität erfüllt. Beim Routing für Fußgänger wurde zum einen die Berechnung der Route betrachtet. Hier wurden der Dijkstra- und der A*-Algorithmus vorgestellt. Der A*-Algorithmus ist als Erweiterung des Dijkstra-Algorithmus effizienter und dient daher in der Software zur Berechnung des kürzestenWeges. Für die Berechnung ist es zusätzlich notwendig, dass die aktuelle Position als Startpunkt mit dem Straßennetz verknüpft wird, da sich die Person nicht zwangsweise auf einer Straße befindet. Hierzu wurde die Projektion eines Lotfußpunktes betrachtet, um die aktuelle Position mit der nächstgelegenen Straße zu verbinden. Auf Grund der Kugelform der Erde wurde eine sphärische Projektion hergeleitet. Nach der Routenberechnung wird der Benutzer bei der Routenführung von Wegpunkt zu Wegpunkt geleitet. Das Erreichen eines Wegpunktes kann durch ein Schwellwert festgestellt werden. Hier ist es jedoch schwer einen verallgemeinerten Schwellwert zu definieren, da die Vielfalt der Wegpunkte sehr groß ist. Als Maßstab für den Schwellwert kann z.B. der Straßentyp und damit die Straßenbreite genutzt werden.
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