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Diplomarbeiten am ifp

Xu Fang

Konzeption und Realisierung einer automatisierten Validierung der geometrischen Verteilung von Points of Interest (POIs) in digitalen Straßenkarten

Dauer der Arbeit: 6 Monate
Abschluss: Dezember 2008
Betreuer: Dr.-Ing. Volker Walter, extern: Dipl.-Inf. Florian Reichle (P3-Systems GmbH)


Aufgabenstellung

Die Bedeutung der Navigationssysteme steigt in der Automobillandschaft immer mehr. Gleichzeitig wird durch die Qualität digitaler Straßenkarten, die das Kernelement des Systems bilden und somit ein sehr wichtiges Kriterium bilden, die Qualität des gesamten Navigationssystems beeinflusst. Das Ziel des Projekts ist es, die Qualitätskontrolle nach jeder Aktualisierung der Kartendaten von Navigationssystemen automatisiert zu ermöglichen, da diese bisher manuell und nicht systematisch durchgeführt wurden. Besondere Beachtung neben den Straßendaten finden die sogenannten POIs (Points of Interest). Die Aufgabe ist, die Schwachstellen bei der Verteilung und der Standorte von POIs in den Kartendaten automatisch aufzudecken und zu identifizieren.


Vorgehensweise

Dafür muss zuerst recherchiert werden, wovon die Verteilung und Standort von POIs abhängig sind. Die Kriterien unterteilen sich in flächendeckende und nichtflächendeckende Kriterien. Bei den umfangreichen nichtflächendeckenden Kriterien, werden wegen der beschränkten Zeit nur einige Standortfaktoren mithilfe von ArcGIS 9.2 beispielhaft geprüft, um nur die Realisierungsmöglichkeit zu zeigen.

Fig 1

Um zu prüfen, ob Abhängigkeiten bestehen, wird bei flächendeckenden Kriterien jeweils eine Regressionskurve für eine Abhängigkeit mit der Methode der kleinsten Quadrate geschätzt. Da in der Arbeit das lineare Modell eingesetzt wird, wird jeweils eine Regressionsgerade für jede Abhängigkeit geschätzt. Anschließend wird anhand der Varianzen der geschätzten Regressionsgeraden gemessen, wie sie auf verteilungbeeinflussende Kriterien und Standortfaktoren reagieren. Es werden 3 vielversprechenden Abhängigkeiten ausgewählt, für die die Toleranzbereiche der Regressionsgeraden durch statistische Analysen festgelegt werden. Für die flächendeckenden Kriterien wird ein Prototyp implementiert, mit dem man der Soll-Wert der Dichte von POIs in vordefinierten Flächeneinheiten im Verhältnis zum dementsprechenden Kriterium bestimmt werden kann. Der damit berechnete Sollwert ist mit dem gemessen Ist-Wert vom Testsgebiet zu vergleichen. Wenn die Differenz größer als ein gewisser Schwellwert ist, wird diese Flächeneinheit durch farbige Füllung gekennzeichnet. Abschließend wird der Prototyp mit manipulierten Daten evaluiert.

Fig 2