Routenidentifikation in Verkehrsnetzen auf der Grundlage unscharfer Ortungsinformationen (GSM)

Beschreibung

In der Verkehrsplanung und im Verkehrsmanagement werden Daten zu Position und Fahrtrichtung von Verkehrsteilnehmern benötigt. Die hierzu erforderliche Standortbestimmung wird vorwiegend mittels Satellitenortung (GPS) vorgenommen, um beispielsweise die in einem Verkehrsnetz gefahrene Route eines Verkehrsteilnehmers zu rekonstruieren. Die Verbindung zwischen den geografischen Koordinaten (Position eines Verkehrsteilnehmers) und digitalen Verkehrsnetzen wird hauptsächlich mit geometrischen Methoden hergestellt. Diese als Map-Matching bezeichneten Verfahren basieren darauf, dass die Ortungsinformationen sowohl in kurzen Zeitabständen als auch mit hoher Genauigkeit vorliegen. Neue Verkehrserhebungsmethoden und Telematik-Dienste basieren zunehmend auf der Ortung von Mobiltelefonen (GSM), da diese gegenüber GPS eine größere Verbreitung und geringere Endgerätekosten aufweisen. Deren niedrigere Ortungsgenauigkeit schließt jedoch die Anwendung der bekannten Map-Matching-Verfahren aus. Gegenstand der Arbeit sind daher die Entwicklung und die Validierung eines neuen Verfahrens zur Rekonstruktion der von einem Verkehrsteilnehmer gefahrenen Route auf der Grundlage unscharfer (ungenauer) Ortungsinformationen (GSM). Ferner wurden Ansätze zur Steigerung der Genauigkeit der GSM-Ortung entwickelt und getestet. Zur Bestimmung der gefahrenen Route werden sowohl die Ortungsinformationen selbst als auch deren Unschärfe mit Daten zu möglichen und typischen Bewegungsmustern von Verkehrsteilnehmern (Geschwindigkeiten, Umwegverhalten etc.) verknüpft. Die Beschreibung der Unschärfe der Daten erfolgt mittels einer Fuzzy-Logik. Die möglichen Routen werden durch problemangepasste Graphenalgorithmen ermittelt und anschließend kinematisch geprüft. Durch Analysen und Vergleiche mit bekannten, typischen Bewegungsmustern von Verkehrsteilnehmern erfolgt eine mehrkriterielle Bewertung etwaiger verbleibender Alternativrouten hinsichtlich ihrer Wahrscheinlichkeit. Auf dieser Basis wird aus der Menge der möglichen Routen die wahrscheinlichste ermittelt. Das Verfahren wurde entwickelt, softwaretechnisch in einen Prototyp umgesetzt und empirisch validiert.

Autor*in

Ralf Kohlen

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