Diploma Thesis DIP-3013

BibliographyBaier, Patrick: Effiziente automatisierte Erstellung von Straßenkarten.
University of Stuttgart, Faculty of Computer Science, Electrical Engineering, and Information Technology, Diploma Thesis No. 3013 (2010).
99 pages, german.
CR-SchemaC.2.1 (Network Architecture and Design)
C.2.4 (Distributed Systems)
C.3 (Special-Purpose and Application-Based Systems)
E.1 (Data Structures)
Abstract

Die vorliegende Masterarbeit stellt einen Ansatz zur effizienten, automatisierten Erstellung von Straßenkarten mit Hilfe von GPS-Sensordaten vor. Die dafür benötigten GPS-Daten werden von gewöhnlichen Personen gesammelt, welche ihre Mobilgeräte wie gewohnt nutzen, aber auf ihren täglichen Wegen zusätzlich GPS-Positionsinformationen erfassen, welche sie dem System zur Verfügung stellen. Durch Verarbeitung dieser Daten, erstellt dieses eine Straßenkarte, die alle erfassten Daten zu einem eindeutigen Straßennetz integriert.

Da die Personen, welche ihre GPS-Daten dem System beisteuern, dafür nicht direkt entlohnt werden, muss das System bei diesen Personen eine hohe Akzeptanz genießen, damit genügend Datenquellen für die Erstellung einer qualitativ hochwertigen Straßenkarte zur Verfügung stehen. Dazu ist es wichtig, dass der Ressourcenverbrauch der Mobilgeräte, der durch die Erfassung und Übertragung der GPS-Daten entsteht, möglichst minimal ist, damit für die teilnehmenden Personen durch das Erfassen der GPS-Daten kein überhöhter Ressourcenverbrauch spürbar ist. Dies erfordert einen Algorithmus, der die Erfassung der GPS-Daten durch die Mobilgeräte koordiniert.

Um diesen Herausforderungen zu begegnen, muss im ersten Schritt ein Verfahren gefunden werden, welches die gesammelten GPS-Daten zu einer einheitlichen Straßenkarte integriert und dabei die inhärente Unschärfe von GPS-Ortungen berücksichtigt. Im zweiten Schritt muss ein Algorithmus entwickelt werden, welcher die Mobilgeräte so steuert, dass möglichst wenig redundante Erfassungen entstehen, damit die Ressourcen dieser Geräte geschont werden. Um dies zu erreichen, sollen die Mobilgeräte nur die Bereiche erfassen, welche in der bisher erstellten Straßenkarte qualitativ noch nicht ausreichend verfügbar sind. Damit diese Entscheidung getroffen werden kann, muss eine Qualitätsmetrik entwickelt werden, welche eine Aussage über die Qualität der erfassten Daten ermöglicht.

Diese Masterarbeit stellt ein solches Verfahren vor und bietet Lösungen für die oben beschriebenen Herausforderungen. Dieses wird zuerst konzeptionell entworfen und anschließend in geeigneter Weise implementiert. Abschließend wird im Rahmen einer Evaluation gezeigt, dass durch Anwendung der entworfenen Konzepte die relative Einsparung an Ressourcen höher ist als die dadurch entstandene Qualitätsminderung bei der erstellten Straßenkarte.

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Department(s)University of Stuttgart, Institute of Parallel and Distributed Systems, Distributed Systems
Superviser(s)Prof. Dr. Kurt Rothermel
Entry dateSeptember 10, 2010
   Publ. Computer Science