Forschungsprojekt: Erstellung eines OSM Straßengraphen mit TMC LCL Informationen

Erstellung eines OSM Straßengraphen mit TMC LCL Informationen

Steigendes Verkehrsaufkommen, vor allem in den Ballungsräumen, führt zu immer mehr infrastrukturellen Engpässen und Überlastungen im Verkehrsnetz. Ziel ist es daher, bestehende Verkehrsnetze möglichst effizient zu nutzen. Aktuelle Verkehrs- und Störungsmeldungen des Traffic Message Channel (TMC) sind eine wichtige Informationsquelle zur Umfahrung etwaiger Verkehrsbeeinflussungen im Kontext eines dynamischen Routings.

Das Land Nordrhein-Westfalen beabsichtigt derzeit, die Verkehrsinformationen des Landes neu zu ordnen und diese dem Verkehrsteilnehmer in einer angenehmen und übersichtlichen Weise zu präsentieren. Der Landesbetrieb Straßenbau NRW hat hierzu die Entwicklung eines integrierten Verkehrsinformationsportals (Verkehr NRW) für Nordrhein-Westfalen realisiert. Im Portal werden neben verschiedenen Basisinformationen und -karten, eine Adresssuche sowie ein Routenplaner bereitgestellt. Um auch aktuelle Verkehrsmeldungen im Portal anzeigen zu können wird ein Straßengraph mit TMC LCL Informationen auf Basis des OpenStreetMap (OSM) Projektes zur Verfügung gestellt. Um diesen Dienst zu ermöglichen wurde Seitens der Bast (Bundesanstalt für Straßenbau) einem Import der Location-Code-List (LCL 2010) für Deutschland in den Datenbestand des OSM Projektes zugestimmt. Im Rahmen des von der BASt initialisierten MDM Förderprojektes „Erstellung eines OSM Straßengraphen mit TMC LCL Informationen“ bestand daher nun die Aufgabe ein Matching-Verfahren zu entwickeln um automatisiert TMC/LCL Informationen mit OSM Daten zu verknüpfen.

Automatisiertes Matching zwischen LCL und OSM

Zum Matching der LCL Informationen mit dem OSM Straßennetz wurde ein mehrstufiges Verfahren mit folgenden Schritten implementiert:

1. Erstellung eines LCL Graphen (Topologien und Attribute) aus der Location Code List
2. Übergabe der selektierten LCL Points und Geokoordinaten an den OpenRouteService Routing-Algorithmus (OSM Straßennetz als Routinggrundlage)
3. Berechnung der Route zwischen zwei LCL Points (je nach Segment auch Richtungsabhängig)
4. Semantische Validierung zwischen LCL Segment und der berechneten Route (OSM Ways), d.h. Überprüfung der Straßennamen und -kategorien)
5. Speicherung der segementbasierten LCL Attributinformationen an den extrahierten OSM Ways

In der unteren Abbildung ist die bisher umgesetzte Systemarchitektur des Matching-Verfahrens dargestellt. Im Rahmen der Implementierung des Matching-Verfahrens wurde eine prototypischer Web-Testclient entwickelt der zur Visualisierung aller Ergebnisse dient.

Dienste

Obwohl LCL Informationen bereits in den OSM Datenbestand eingepflegt sind, jedoch existieren keine weiterführenden Dienste/Applikationen die den Nutzen der Verortung von Verkehrsinformationen veranschaulichen und eine Aktivierung der Community implizieren könnten. Im Webclient wurden daher zwei weitere Layer eingebunden, die den derzeitig generierten TMC-OSM-Graph zu Visualisierung von Echtzeit TMC Messages verwenden. Dieser erste initialen Dienst stellt eine Echtzeitverkehrslageinformation für Deutschland bereit, der dann auch zukünftig in ähnlicher Form im Verkehr.NRW Portal realisiert wird.