Projekt

Kartengestützte Ortung

Die Map-Matching Algorithmen steigern die Genauigkeit, Verfügbarkeit und Korrektheit eines Ortungssystems.

Map-Matching stellt den Bezug zwischen einer Position und dem digitalen Straßennetz her; es wird daher von logischer Ortung gesprochen. 

Vorgehensweise:

Autonome Fahrzeugnavigationssysteme erfordern zur Planung optimaler Routen, zur Zielführung und zur Generierung rechtzeitiger Fahrempfehlungen die straßengenaue Kenntnis der Fahrzeugposition auf dem Straßennetz. Entscheidend ist nicht die in einem bestimmten Koordinatensystem durchgeführte Ortung und ihre Genauigkeit, sondern der logische Bezug zwischen Fahrzeugposition und digitaler Karte. Diese Aufgabe wird als Karteneinpassung (Map-Matching) bezeichnet.

 (c) Abb. Mapmatching (Quelle: iigs; Stadtmessungsamt Stuttgart)

Kartengestützte Ortung: Beispiel Bordautonome Fahrzeugnavigation

Zum Vergleich verschiedener Ortungsverfahren wurden unter normalen Verkehrsbedingungen Messfahrten mit DGPS und Differentialodometer (ABS-Sensoren der Vorderräder) in der Stadtmitte von Stuttgart durchgeführt. Das Ergebnis der Ortung ist in der nebenstehenden Grafik dargestellt:

In Häuserschluchten treten im DGPS Signal erhebliche Sprünge von bis zu 70m auf.

Die Koppelortung mit Differentialodometer zeigt das typische Anwachsen der Positionsfehler mit längerer Messfahrt.

Die Kombination von Differentialodometer mit DGPS überbrückt die DGPS- Ausfälle und verbessert deutlich das starke Anwachsen der Positionsfehler beim reinen Differentialodometer

Ergebnisse:

Verschiedene Versuche mit Kraftfahrzeugen und Schienenfahrzeugen zeigen, dass durch Map Matching die Positionsbestimmung relativ zum abgespeicherten Netz in der Genauigkeitsklasse ein Meter und besser möglich ist. Allerdings versagen Map Matching Techniken bei langen, sehr schwach gekrümmten Strecken und bei schachbrettmusterartigen Straßennetzen.

Publikationen:

  • Wiltschko, T., Möhlenbrink, W.: Bordautonome Ortung von Schienenfahrzeugen mit Map-Matching-Technologie. ZEVrail, Heft Juni / Juli, 2005
  • Möhlenbrink, W., Schwieger, V.: Taxy Guidance using Map Matching Technology. Proceedings on International Symposium on “Navigation in General Aviation”, AVIGEN 2004, Linköping, Schweden, 9.-10.10.2004.
  • Gläser, A., Schollmeyer, R.: Bordautonome Ortung von Schienenfahrzeugen. DGON-Symposium, TRANSPONDER 2003, Hannover 2003.
  • Czommer, R.: Genauigkeitssteigerung fahrzeugautonomer Ortungsverfahren durch Map-Matching-Verfahren. POSNAV 2001, DGON Symposium Positionierung und Navigation, Dresden, März 2001
  • Czommer, R.: Leistungsfähigkeit fahrzeugautonomer Ortungsverfahren auf der Basis von Map-Matching-Techniken, Deutsche Geodätische Kommission Reihe C Nr.535, München, 2000.
  • Czommer, R.: Fahrzeugortung mit Map-Matching-Technologien. Ingenieurvermessung 2000, TU München, 13.-17. März 2000.
  • Czommer, R., Möhlenbrink, W.: Multi-Sensor Map Matching Concepts for Positioning of Road and Rail Vehicles. Proceedings of International Workshop on Mobile Mapping Technology, Bangkok 1999.

Ansprechpartner:

Volker Schwieger
Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h.c.

Volker Schwieger

Institutsleiter

Zum Seitenanfang