Gestaltung Navigation Daten. Die Aufgabe Bereitstellung eines Moduls zur Berechnung optimaler Routen Was ist optimal ? Beantwortung ist nutzerabhängig.

Präsentation zum Thema: "Gestaltung Navigation Daten. Die Aufgabe Bereitstellung eines Moduls zur Berechnung optimaler Routen Was ist optimal ? Beantwortung ist nutzerabhängig."—  Präsentation transkript:

1 Gestaltung Navigation Daten

2 Die Aufgabe Bereitstellung eines Moduls zur Berechnung optimaler Routen Was ist optimal ? Beantwortung ist nutzerabhängig Rennradfahrer -> guter Strassenbelag, schöne Landschaft entlang der Route Mountainbike -> Landschaft, möglichst große Steigungen, gerne unbefestigte Wege Kulturinteressierter Wochenendurlauber -> Möglichst alle Sehenswürdigkeiten in kurzer Zeit besuchen (kürzeste Wege)

3 Die Aufgabe Was ist eine Route ? Routen können aus mehreren Zwangspunkten bestehen Anforderungen Wegberechnung muß parameterabhängig sein Es müssen evt. mehrere Teilrouten errechnet werden

4 Lösungskonzept Dimensionen der Lösung Algorithmen zur Bestimmung optimaler Wege Datenstruktur und Datengrundlage Art der Implementierung

5 Algorithmen Travelling-Salesman-Problem Optimale Lösung Berechnung des besten Weges zwischen jeweils 2 Wegpunkten -sehr rechenaufwändig: n*(n-1) Verbindungen müssen berechnet werden (n-1)! – Routen müssen verglichen werden Pragmatische Lösung Nutzer gibt Punkte in gewünschter Reihenfolge vor Nur noch n-1 Teilrouten zu berechnen

6 Algorithmen Berechnung optimaler Teilrouten Floyd Vorberechnung aller kürzesten Wege und Speicherung in einer Wegmatrix Danzig & Dijkstra Berechnung des optimalen Weges zwischen zwei Knoten - Min( Kantengewichte)

7 Algorithmen Realisierung nutzerspezifisch optimaler Routen mit Danzig & Dijkstra Algorithmus minimiert Kantengewicht Berücksichtigung von Nutzervorlieben mittels einer Kanten-Kosten-Funktion Umfangreiche Kantenattributierung notwendig

8 Kantenkostenfunktion Anforderungen: Basis sollte die Weglänge sein Gleicher Einfluß der einzelnen Attribute Einfache Erweiterbarkeit erstrebenswert Typbildung + Bewertung der Relevanz der einzelnen Attribute

9 Kantenkostenfunktion Umsetzung: Ausprägungen jedes Attributs wird eine Typzahl zugeordnet: 3 = schlecht 2 = gut 1 = sehr gut Der Nutzer kann die Relevanz jedes Attributs durch eine Bewertungszahl beeinflussen: -1 = lege Wert auf Gegenteil 0 = ist mir egal 1 = würde ich bevorzugen 2 = sollte unbedingt gegeben sein

10 Kantenkostenfunktion G(k)=[ (Bewertungszahl * Typzahl) + n*3+1)] * Länge Vermeidung negativer Kantenkosten

11 Kantenkostenfunktion

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15 Programmentwicklung Erstellung einer VBA - Applikation (DLL ) zu AutoCAD2000 Java – Klassen mit direkter Kommunikation zu Servlet Routenberechnung dauert pro Teilroute max. 0.5 s [Intel Pentium 450MHZ (GIS-Labor)]

16 Längsprofil Auf Wunsch wird ein Längsprofil entlang der Route errechnet und mit Hilfe eines Java-Applets in einer HTML – Seite eingebunden

17 Anbindung GPS Download der GPS-DateiAuswählen der MaximalpunktzahlAngabe eines Dateiformats

18 Anbindung GPS H SOFTWARE NAME I Fahrradroutenplaner Bonn H R DATUM IDX DA DF DX DY DZ M E WGS 84 100 +0.000000e+00 +0.000000e+00 +0.000000e+00 +0.000000e H COORDINATE SYSTEM U LAT LON DM R TESTROUTEinhdddmm.mmm H IDNT LATITUDE LONGITUDE DATE TIME ALT DESCRIPTION W 111111 N5045.985 E00708.001 17-AUG-01 09:34:08 -9999 XXXXXXXXX W 211111 N5046.101 E00707.832 17-AUG-01 09:34:08 -9999 XXXXXXXXX W 311111 N5046.073 E00707.820 17-AUG-01 09:34:08 -9999 XXXXXXXXX W 411111 N5045.956 E00707.745 17-AUG-01 09:34:08 -9999 XXXXXXXXX $GPWPL,5043.32,N,0705.28,E,KARTOINSTITUT* 2F $GPWPL,5043.43,N,0705.07,E,NUSSALLEE*21 $GPWPL,5043.39,N,0704.57,E,MENSA*26 $GPWPL,5043.31,N,0705.03,E,SCHUPPEN*7C $GPWPL,5043.27,N,0705.13,E,CARL-TROLL- STR*7C $GPWPL,5043.32,N,0705.21,E,KATZENBURGW EG*21 $GPWPL,5043.30,N,0705.27,E,BOTGARTEN*2F PCX-5 NMEA Dateiformate

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