Integration von Datenmodellen am Beispiel der Zusammenführung von OKSTRA und OKSTRA kommunal Dr. Jochen Hettwer, OKSTRA -Pflegestelle
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./22.11.2013 Folie 2
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./22.11.2013 Folie 3
Der OKSTRA kommunal (1) Datenmodell für kommunale Straßennetze Ursprung: Forschungsprojektes FE 77.480/2004 "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./22.11.2013 Folie 4
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./22.11.2013 Folie 5
Hauptziel einer Modellintegration Modell 1 Modell 2 gemeinsames Modell NWSIB-Tage 21./22.11.2013 Folie 6
Weitere Ziele einer Modellintegration Erhaltung der Aussagekraft der Ausgangsmodelle Schaffung eines logisch konsistenten Modells ggf. Zielkonflikte! Vermeidung von Redundanzen NWSIB-Tage 21./22.11.2013 Folie 7
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./22.11.2013 Folie 8
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./22.11.2013 Folie 9
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./22.11.2013 Folie 10
Ebenen-übergreifende Redundanz: Vererbung versus Diskriminator-Attribut OKSTRA : Verwaltungsbezirk Bundesland Staat Ortsteil OKSTRA kommunal: Verwaltungsbezirk Attribut Verwaltungssebene Bundesland Staat Ortsteil NWSIB-Tage 21./22.11.2013 Folie 11
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./22.11.2013 Folie 12
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./22.11.2013 Folie 13
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./22.11.2013 Folie 14
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./22.11.2013 Folie 15
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./22.11.2013 Folie 16
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./22.11.2013 Folie 17
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./22.11.2013 Folie 18
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./22.11.2013 Folie 19
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./22.11.2013 Folie 20
Knoten-Kanten-Modell: Übergreifende Aggregate (1) übergreifendes lineares Aggregat ASB-Netz kommunales Netz NWSIB-Tage 21./22.11.2013 Folie 21
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./22.11.2013 Folie 22
Routing: Übergreifende verbotene Fahrbeziehungen (1) ASB-Netz Linksabbiegeverbot kommunales Netz NWSIB-Tage 21./22.11.2013 Folie 23
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./22.11.2013 Folie 24
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 2.016 Der OKSTRA ist damit erstmalig auf das gesamte deutsche Straßennetz anwendbar NWSIB-Tage 21./22.11.2013 Folie 25
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Dr. Jochen Hettwer interactive instruments GmbH Trierer Str. 70-72 53115 Bonn (0228) 91410-89 hettwer@interactive-instruments.de NWSIB-Tage 21./22.11.2013 Folie 26