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Die Digitale Karte in Ko-PER

Die digitale Karte stellt eine wichtige Basis für verschiedene in Ko-PER zum Einsatz kommende Anwendungen dar. Darunter fallen Applikationen wie

  • Spurzuordnung von Fahrzeugen,
  • Eigenlokalisierung von Fahrzeugen,
  • Situationsanalyse und
  • Kreuzungsassistenz.

Sämtliche Anwendungsfälle setzen hochpräzises und detailliertes digitales Kartenmaterial voraus.

Eigenlokalisierung - Digitale Karte - Ausschnitt

Ausschnitt der erzeugten digitalen Karte auf der Überlandstrecke. Dargestellt sind Straßenmarkierungen (blau), individuelle Fahrstreifen (gelb) und Landmarken. Zur besseren Visualisierung wurde ein Luftbild hinterlegt (Geobasisdaten © Bayerische Vermessungsverwaltung 2012).

Inhalt der digitalen Karte:

  • Fahrstreifen
  • Fahrbahnmarkierungen
  • Punktlandmarken (z.B. Leitpfosten, Verkehrszeichen oder Bäume)

Besonderheiten der digitalen Karte:

  • Innovative Kurvenmodellierung: Fahrstreifen und Fahrbahnmarkierungen sind als glatte Kreisbogensplines hinterlegt. Ein Kreisbogenspline ist eine Kurve bestehend aus Geraden- und Kreisbogensegmenten. Diese Modellierung ermöglicht eine wesentlich kompaktere Repräsentation als ein Polygonzugmodell.
  • Hocheffiziente Berechnung von Abständen: Die schnelle Berechnung von Abständen zu Fahrstreifen und Fahrbahnmarkierungen ist Grundlage für viele verschiedene Aufgaben (Spurzuordnung, Kreuzungsassistenz, Fahrzeug-Eigenlokalisierung). Durch die Verwendung von Kreisbogensplines können die nötigen Abstände direkt und effizient ermittelt werden.
  • Minimalitätseigenschaft: Die Algorithmik zur Erstellung der Karte garantiert für jeden Kreisbogenspline die Einhaltung eines maximalen Fehlers und die minimale Segmentzahl. Die resultierende Repräsentation führt somit zu einem minimalen Speichervolumen.
  • 3D-Repräsentation: Zu jedem Fahrstreifen wird ein kontinuierliches Höhenprofil hinterlegt. Somit ist eine 3D-Beschreibung des Fahrstreifens verfügbar.
  • Spurbreitenverlauf: Zu jedem Fahrstreifen wird ein kontinuierlicher Spurbreitenverlauf hinterlegt.
  • OpenStreetMap-Format: Um Austauschbarkeit und Erweiterbarkeit zu gewährleisten, sind die Kartendaten im OpenStreetMap-Format hinterlegt. Einzelne Bestandteile wurden spezifikationskonform erweitert.
  • Genauigkeit: Die globale Genauigkeit der Karte wurde mit Hilfe hochgenauer Referenzmessungen überprüft und positiv evaluiert.

Eigenlokalisierung - Digitale Karte - Kreuzung AB

Ausschnitt der erzeugten digitalen Karte für die Kreuzung Aschaffenburg. Dargestellt sind unter anderem Landmarken zur Eigenlokalisierung, Straßenverläufe und Fahrbahnmarkierungen.

Eigenlokalisierung - Digitale Karte - Beispielanwendung

Beispielanwendung: Die einzelnen Fahrzeuge können anhand ihrer Position den individuellen Fahrstreifen zugeordnet werden. Damit lässt sich entscheiden, ob sich zwei Fahrzeuge auf derselben Spur befinden und vorausschauendes Handeln ist in einer Gefahrensituation möglich.