Integration von Datenmodellen am Beispiel der Zusammenführung von OKSTRA und OKSTRA kommunal. Dr. Jochen Hettwer, OKSTRA -Pflegestelle

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1 Integration von Datenmodellen am Beispiel der Zusammenführung von OKSTRA und OKSTRA kommunal Dr. Jochen Hettwer, OKSTRA -Pflegestelle

2 Inhalt des Vortrags 1. Einführung: OKSTRA und OKSTRA kommunal 2. Allgemeines zur Integration von Datenmodellen 3. Zusammenführung OKSTRA - OKSTRA kommunal 4. Fazit NWSIB-Tage 21./ Folie 2

3 Der OKSTRA OKSTRA Objektkatalog für das Straßen- und Verkehrswesen Konzeptionelles Datenmodell (UML) mit Objektarten aus den verschiedensten Bereichen des (überörtlichen) Straßen- und Verkehrswesens Standardisiertes Datenformat (OKSTRA -XML) Ziele: Beseitigung von Medienbrüchen, Mehrfachnutzung vorhandener Daten (Interoperabilität) Bund-/Länder-Projekt (ITKo) NWSIB-Tage 21./ Folie 3

4 Der OKSTRA kommunal (1) Datenmodell für kommunale Straßennetze Ursprung: Forschungsprojektes FE /2004 "Integrierte kommunale Verkehrsnetzdokumentation" (Forschungsprogramm Stadtverkehr) Weiterführung nach Ende des Forschungsprojekts erschien vielen Beteiligten sinnvoll Aber: Aufnahme des Modells in den OKSTRA erwies sich zunächst als schwierig (Bund und Länder sind für kommunale Straßen nicht zuständig) NWSIB-Tage 21./ Folie 4

5 Der OKSTRA kommunal (2) Vorläufige Lösung: Pflege und Publikation des Modells durch den Verein KIM-Straße e.v. Im Jahr 2012: OKSTRA -Änderungsantrag zur Aufnahme des OKSTRA kommunal in den OKSTRA NWSIB-Tage 21./ Folie 5

6 Hauptziel einer Modellintegration Modell 1 Modell 2 gemeinsames Modell NWSIB-Tage 21./ Folie 6

7 Weitere Ziele einer Modellintegration Erhaltung der Aussagekraft der Ausgangsmodelle Schaffung eines logisch konsistenten Modells ggf. Zielkonflikte! Vermeidung von Redundanzen NWSIB-Tage 21./ Folie 7

8 Folge von Redundanzen im OKSTRA -Modell System A unterstützt Objektart Baum1 System B unterstützt Objektart Baum2 Systeme verstehen sich nicht. Redundanzen im Modell behindern Interoperabilität! Redundanzen müssen erkannt und eliminiert werden! NWSIB-Tage 21./ Folie 8

9 Erkennen von Redundanzen Suche nach Entsprechungen in den beiden Ausgangsmodellen (Mapping) Betrachtung auf (und zwischen den) folgenden Ebenen: Gruppen von Objektarten / Pakete Objektarten Attribute NWSIB-Tage 21./ Folie 9

10 Elimination von Redundanzen (Objektarten-Ebene) unabhängig [Baum, Gebäude] 2 getrennte Objektarten überlappend [Baum mit Baumart, Baum mit Höhe] 1 Objektart mit allen Attributen identisch [Baum, Baum] 1 Objektart umfassend [Baum, Nadelbaum] 2 Objektarten mit Vererbungsbeziehung oder Verzicht auf die speziellere Objektart NWSIB-Tage 21./ Folie 10

11 Ebenen-übergreifende Redundanz: Vererbung versus Diskriminator-Attribut OKSTRA : Verwaltungsbezirk Bundesland Staat Ortsteil OKSTRA kommunal: Verwaltungsbezirk Attribut Verwaltungssebene Bundesland Staat Ortsteil NWSIB-Tage 21./ Folie 11

12 Integration OKSTRA / OKSTRA kommunal: Ausgangslage in formaler Hinsicht Gleiche Modellierungssprache (UML) Gleiches Metamodell Weitgehend identische Basisdatentypen Gleiches Geometriemodell (ISO-Geometrie) Gleiches Historisierungskonzept formal sehr eng verwandte Modelle NWSIB-Tage 21./ Folie 12

13 Integration OKSTRA / OKSTRA kommunal: Ausgangslage in inhaltlicher Hinsicht (1) Knoten-Kanten-Modell des OKSTRA kommunal war von Anfang an für die Integration vorgesehen (Pakete Knoten-Kanten-Modell, ASB-Netz- Referenzierung, Routing) Viele Pakete des OKSTRA kommunal sind nicht im OKSTRA vorhanden und können in einfacher Weise übernommen werden: Straßenverzeichnis, Hausnummern, Flächenmodell, Verkehrsnutzungen NWSIB-Tage 21./ Folie 13

14 Integration OKSTRA / OKSTRA kommunal: Ausgangslage in inhaltlicher Hinsicht (2) Einige Pakete des OKSTRA kommunal wurden aus dem OKSTRA übernommen und sind dort bereits vorhanden: Allgemeine Objekte, Historisierung, Bauliche Straßeneigenschaften, Straßenausstattungen gute inhaltliche Voraussetzungen für die Integration NWSIB-Tage 21./ Folie 14

15 Integration OKSTRA / OKSTRA kommunal: Probleme Modellunterschiede im Detail unerwartete Redundanzen (Beispiel: Objektarten nicht_nach_asb_klass_straße und kommunale_straße im OKSTRA ) einige sehr allgemeine OKSTRA-kommunal-Objektarten: rechtliches_ereignis, Zuständigkeit Im Vergleich zum OKSTRA stark veränderte OKSTRAkommunal-Modelle: Administration, Beschilderung NWSIB-Tage 21./ Folie 15

16 Problem Administration OKSTRA : Strikte Festlegung der Arten von Baudienststellen über separate Objektarten: Land_Ministerium, Regierungspräsidium_Landesamt, Amt, Meisterei, Kreisverwaltung, Gemeindeverwaltung. Außerdem: Firma OKSTRA kommunal: Offenes Modell zur Darstellung beliebiger Organisationsstrukturen über die Objektarten Organisation und Organisationseinheit NWSIB-Tage 21./ Folie 16

17 Problem Administration: Mögliche Lösungen 1. Beide Ausgangsmodelle übernehmen Redundanz 2. Nur das (allgemeinere) OKSTRA-kommunal-Modell übernehmen aufgrund der äußeren Rahmenbedingungen (Regelwerke, vorhandene Implementierungen und Daten) nicht umsetzbar NWSIB-Tage 21./ Folie 17

18 Problem Beschilderung OKSTRA : Schild unbekannt militärische Tragfähigkeitsschilder private Wegweiser sonstige Schild_amtlich Schild_nichtamtlich Wegweiser Verkehrszeichen OKSTRA kommunal: unbekannt amtliches Schild Schild privates Schild militärisches Tragfähigkeitsschild sonstiges Wegweisung_Info Verkehrsregelung_Info NWSIB-Tage 21./ Folie 18

19 Problem Beschilderung: Mögliche Lösungen 1. Beide Ausgangsmodelle übernehmen Redundanz 2. Nur das (umfassendere) OKSTRA-kommunal-Modell übernehmen Verlust an Aussagekraft 3. OKSTRA-kommunal-Modell übernehmen und eine zusätzliche Klassifikation von Schildern gemäß OKSTRA -Modell anbieten (kleine) Redundanz, unlogisches Modell NWSIB-Tage 21./ Folie 19

20 Knoten-Kanten-Modell: Erster Entwurf Objektarten Straßenelement und Verbindungspunkt des OKSTRA kommunal werden mit den gleichnamigen Objektarten des OKSTRA verschmolzen Getrennte Aggregate (wie vorher): ASB-Netz: Strecke und Netzbereich Straßenelemente: Route und Teilnetz Netzbezugsobjekte des OKSTRA bekommen zusätzliche Verortungsmöglichkeit auf das OKSTRA-kommunal-Netz NWSIB-Tage 21./ Folie 20

21 Knoten-Kanten-Modell: Übergreifende Aggregate (1) übergreifendes lineares Aggregat ASB-Netz kommunales Netz NWSIB-Tage 21./ Folie 21

22 Knoten-Kanten-Modell: Übergreifende Aggregate (2) Einführung der abstrakten Objektart Teilkante: Kann sowohl ein Teilabschnitt als auch ein Teilelement (= Teil eines Straßenelementes) sein Aufbau von Strecken und Netzbereichen aus Teilkanten Objektarten Route und Teilnetz entfallen NWSIB-Tage 21./ Folie 22

23 Routing: Übergreifende verbotene Fahrbeziehungen (1) ASB-Netz Linksabbiegeverbot kommunales Netz NWSIB-Tage 21./ Folie 23

24 Routing: Übergreifende verbotene Fahrbeziehungen (2) Bisher: Zwei Varianten von verbotenen Fahrbeziehungen, Definition entweder ausschließlich über Verbindungspunkte oder ausschließlich über Nullpunkte Neu: Definition über Straßenknoten (und optional Straßenkanten): Nullpunkt Abschnitt_oder_Ast Straßenknoten Straßenkante Verbindungspunkt Straßenelement NWSIB-Tage 21./ Folie 24

25 Fazit Trotz leichter Abstriche in den Punkten Redundanzfreiheit und Schlüssigkeit des Modells: Erfolgreiche Zusammenführung der Modelle OKSTRA -Abstimmungsverfahren ist erfolgt, integriertes Modell wird Bestandteil der OKSTRA -Version Der OKSTRA ist damit erstmalig auf das gesamte deutsche Straßennetz anwendbar NWSIB-Tage 21./ Folie 25

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Jochen Hettwer interactive instruments GmbH Trierer Str Bonn (0228) NWSIB-Tage 21./ Folie 26