Referenzierung von Fachdaten auf das Straßennetz

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Einleitung

Der OKSTRA kommunal trennt die Netzdaten von den Fachdaten. Im Netzmodell wird das Netz als Knoten-Kanten-Modell oder als Flächenmodell definiert. Diese Netzabbildung dient als Ordnungssystem für alle Fachdaten (wie z.B. die Aufbaudaten des Straßenkörpers oder die Daten zur Beschilderung). Der OKSTRA kommunal definiert verschiedene Objektarten, die die Referenzierung von Fachdaten auf das Netz erlauben. Die bestehenden Möglichkeiten sollen hier vorgestellt werden.


Netzreferenzen im Knoten-Kanten-Modell

Zur Referenzierung von Fachdaten auf das Knoten-Kanten-Modell stehen im OKSTRA kommunal die fünf abstrakten "Oberklassen"

  • Netzbezugsobjekt_Punkt,
  • Netzbezugsobjekt_Strecke,
  • Netzbezugsobjekt_Teilnetz,
  • Netzbezugsobjekt_VPunkt und
  • Netzbezugsobjekt_KompKnoten

zur Verfügung.

Soll eine Objektart verschiedene Referenzierungsmöglichkeiten besitzen (z.B. die Möglichkeit zur wahlweisen Referenzierung eines Routenausschnitts oder eines Verbindungspunktes), kann sie von mehreren "Oberklassen" erben. Mit diesem Modell ist es möglich, eine (Fach-)Objektart in flexibler Weise mit allen relevanten Referenzierungsmöglichkeiten auszustatten.

Beispielsweise käme für eine Objektart Lichtsignalanlage sowohl eine Verortung als Netzbezugsobjekt_Punkt als auch als Netzbezugsobjekt_VPunkt in Betracht. In letzterem Fall würde die Referenz die Zugehörigkeit der Lichtsignalanlage zu einer Kreuzung (an dem referenzierten Verbindungspunkt) angeben. Damit würde keine Aussage darüber getroffen werden, wo genau die LSA im Knotenpunkt steht. Die LSA würde die Punktgeometrie des Verbindungspunkts erben (meistens die Koordinaten des Mittelpunkts des Knotens). Bei der Nutzung des Netzbezugsobjekt_Punkt würde die LSA an einem der auf den Knoten zulaufenden Strassenelementen über die Angabe einer Station verortet. Der Standort wäre damit genau definiert, es wäre aber nur aus der Lage zu erkennen, das die LSA den Verkehr an dem naheliegenden Verbindungspunkt regelt.

HINWEIS: Im OKSTRA kommunal ist es oft der Fall, dass Fachobjekte zusätzlich zur Referenzierung auf das Netz attributiv eine Punkt- oder Streckengeometrie besitzen. Diese kann 
dazu genutzt werden, die Lage genau zu beschreiben. Bei einer Referenzierung auf das Netz würde diese Geometrie (wahrscheinlich) den Standort genauer beschreiben, als die vom  
referenzierten Netzobjekt geerbte Geometrie. Im OKSTRA kommunal ist es durch die Netzreferenzierung aber möglich, dass ohne Pflege einer Geometrie in den Fachobjekten diese trotzdem 
georeferenziert angezeigt werden können, da sie die Geometrie aus den referenzierten Netzobjekten erben können. 


Netzbezugsobjekt Punkt


Netzbezugsobjekt punkt.png

Ein (Fachdaten-)Objekt, das vom Netzbezugsobjekt_Punkt erbt, kann einen Strassenelementpunkt referenzieren. Dies bedeutet, dass ein Objekt an einer beliebigen Stelle entlang eines Strassenelementes (über die Angabe einer Station) verortet werden kann. Da der Strassenelemetnpunkt attributiv Informationen über den Abstand zur Achse (also zum Strassenelement) enthält, kann ein Objekt auch mit seitlichem Abstand zum Straßennetz verortet werden.

Die folgenden Objektarten können als Punktobjekt auf das Knoten-Kanten-Modell referenziert werden:

  • Hoehenpunkt
  • Bohrkern
  • Teilhindernis
  • Durchlass
  • Betriebsobjekt
    • Betriebsstaette (erbt von Betriebsobjekt)
    • Betriebseinrichtung (erbt von Betriebsobjekt)
  • Strassenausstattung_Punkt
  • Stationszeichen
  • Vorschalteinrichtung
  • Wassereinleitungspunkt
  • Schacht
  • Strassenablauf


Netzbezugsobjekt Verbindungspunkt


Netzbezugsobjekt vp.png

Ein (Fachdaten-)Objekt, das vom Netzbezugsobjekt_VPunkt erbt, kann einen Verbindungspunkt referenzieren. Dies bedeutet, dass ein Objekt einem Verbindungspunkt, also in den meisten Fällen einem Kreuzungspunkt zugeordnet werden kann. Wie im obigen Beispiel erwähnt kann die Lage bei komplexen Knotenpunktsystemen mit größer Flächenausdehnung über diese Referenzierungsmethode nicht genau angegeben werden.

Die folgenden Objektarten können als Punktobjekt auf Verbindungspunkte im Knoten-Kanten-Modell referenziert werden:

  • Kreisverkehr


Netzbezugsobjekt Komplexer Knoten


Ein (Fachdaten-)Objekt, das vom Netzbezugsobjekt_KompKnoten erbt, kann einen Komplexen Knoten referenzieren. Dies bedeutet, dass ein Objekt einem Komplexen Knoten, also einer Zusammenfassung mehrerer Verbindungspunkte und Strassenelementen zugeordnet werden kann. Es erfolgt eine rein logische Zuordnung zum Komplexen Knoten. Da dieser keine Geometrie besitzt, kann auch das Fachobjekt über diese Referenzierungsmethode nicht georeferenziert verortet werden.

Die folgenden Objektarten können als Punktobjekt auf einen Komplexen Knoten im Knoten-Kanten-Modell referenziert werden:

  • Kreisverkehr


Netzbezugsobjekt Strecke


Netzbezugsobjekt strecke.png

Erbt ein (Fachdaten-)Objekt vom Netzbezugsobjekt_Strecke, kann es einen Routenausschnitt referenzieren. Dies bedeutet, dass eine Objekt einer Aneinanderreihung mehrerer Strassenelemente zugeordnet werden kann. Ein Beispiel wäre die Abbildung einer Buslinie oder eines einheitlichen Straßenbelags über mehrere Knotenpunkte hinaus. Das Netzbezugsobjekt_Strecke besitzt im OKSTRA kommunal eine Beziehung zu einem Routenausschnitt. Dieser Routenausschnitt besteht aus einer geordneten Liste von Strassenelementen sowie einem Strassenelementpunkt, der den Anfang des Routenausschnitts beschreibt, und einem zweiten Strassenelementpunkt, der das Ende darstellt. Damit besteht auch die Netzreferenzierung von Fachobjekten aus diesen drei Elementen (geordnete Liste von Strassenelementen und zwei Strassenelementpunkten).

Die folgenden Objektarten können als Streckenobjekt auf das Knoten-Kanten-Modell referenziert werden:

  • Verkehrsnutzungsbereich
  • Strassenklassenzuordnung
  • Beschraenkung_verkehrlich
    • Gesperrt (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
    • Insassen_min_Anzahl (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
    • Ueberholverbot (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
    • Zugangsbeschraenkung (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
    • max_Geschwindigkeit (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
    • max_Hoehe (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
    • max_Breite (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
    • max_Laenge (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
    • max_Gewicht (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
    • max_Achsgewicht (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
  • Grundrisselement
    • Grundrisselement_Gerade (erbt von Grundrisselement)
    • Grundrisselement_Klothoide (erbt von Grundrisselement)
    • Grundrisselement_Kreisbogen (erbt von Grundrisselement)
  • Aufrisselement
  • Fahrbahnlaengsneigung
  • Fahrbahnquerneigung
  • Querschnittstreifen
  • Regelquerschnitt
  • Aufbauschicht
  • Bauklasse
  • Teilhindernis
  • Durchlass
  • Bahnigkeit
  • Strassenausstattung_Strecke
  • Schutzeinrichtung_fuer_Tiere
  • Leitung
  • entwaesserte_Flaeche
  • Wassereinleitungsstrecke
  • Entwaesserung_Summe
  • Rueckhaltesystem
    • Schutzwand (erbt von Rueckhaltesystem)
    • Anpralldaempfer (erbt von Rueckhaltesystem)
    • Bresmbett (erbt von Rueckhaltesystem)
    • Fussgaenger_Rueckhsystem (erbt von Rueckhaltesystem)
    • Schutzplanke (erbt von Rueckhaltesystem)


Beispiel zur Abbildung von linienhaften Fachdaten


Linienhafte Eigenschaften einer Strecke wie beispielsweise eine Zustandsklasse (unten darstellt in den Farben Grün, Gelb und Rot) können auf verschiedene Arten auf das Netz referenziert werden.

Abschnittsbildung.jpg

Häufig werden die Eigenschaften nicht über Knotenpunkte hinaus definiert. Die einzelnen Abschnitte (Strassenelemente) besitzen dabei - zumeist als Attribute dem Abschnitt zugeordnet - z.B. eine Zustandsklasse, die eine "Von Station" und eine "Bis Station" besitzt. In der Abbildung ist dieser Fall unten dargestellt. Jedem Abschnitt wird eine Zustandsklasse zugeordnet, falls der Zustand sich im Verlauf des Abschnitts nicht ändert. Beim mittleren Abschnitt werden den beiden vorhandenen Zuständen die jeweiligen Stationen (von Station 0 bis Station x und von Station x bis Ende) zugeordnet. Insgesamt werden also sechs Zustandsklassenobjekte gebildet.

Durch das Netzbezugsobjekt_Strecke können Eigenschaften aber auch über Knotenpunkte hinaus referenziert werden. Die einheitliche Zustandsklasse Grün könnte als ein Objekt auf die ersten beiden Abschnitte referenziert werden (also von Abschnitt 1, Station 0 bis Abschnitt 2 Ende). Gleiches gilt für den Zustand Rot für den hinteren Teil von Abschnitt 3 und die beiden letzten Abschnitte.


Netzbezugsobjekt Teilnetz


Netzbezugsobjekt teilnetz.png

Ein (Fachdaten-)Objekt, das vom Netzbezugsobjekt_Teilnetz erbt, kann optional ein Teilnetz referenzieren. Dies bedeutet, dass ein Objekt auf einen beliebigen Teil des Straßennetzes referenziert werden kann. Beispiele wären z.B. die Abbildung aller zu einem Parkquartier gehörenden Straßenabschnitte oder die einem Baubezirk zugeordneten Straßen.

HINWEIS: Ein Teilnetz besteht aus einer beliebigen Anzahl von Strassenelementen. Es ist nicht möglich, dass ein Strassenelement nur teilweise zu einem Teilnetz gehört. Damit ist 
bei der Referenzierung auf ein Teilnetz ein Fachobjekt immer eine Liste beliebig vieler Strassenelemente zugeordnet.

Die folgenden Objektarten können auf ein Teilnetz im Knoten-Kanten-Modell referenziert werden:

  • im Moment keine

Netzreferenzen im Flächenmodell

Flächenbezugsobjekt


Flaechenbezugsobjekt.png

Erbt ein (Fachdaten-)Objekt vom Flaechenbezugsobjekt, kann es beliebig viele Verkehrsflaechen oder Querschnittstreifen referenzieren.

HINWEIS: Das Flächenmodell des OKSTRA kommunal ist flexibel gestaltet, so dass durch die Objektart Verkehrsflaeche jede beliebe (Teil)fläche im Verkehrsraum abgebildet werden 
kann. Damit ist auch die Referenzierung von Fachobjekten auf eine beliebige Fläche über die Objektart Flaechenbezugsobjekt möglich. Zusätzlich können Fachobjekte auf einzelne oder 
mehrere Querschnittstreifen bezogen werden, die wiederum eine Beziehung zu den Verkehrsflaechen besitzen können. Die Objektart Querschnittstreifen wird selbst als "Fachobjekt" 
betrachtet, denn es hat nicht nur eine Beziehung zur Verkehrsflaeche, sondern es erbt selbst auch vom Netzbezugsobjekt_Strecke und kann damit auf das Knoten-Kanten-Modell referenziert 
werden.

Flaechenbezugsobjekt verkehrsflaeche.png

Die folgenden Objektarten können auf eine Fläche im Flächenmodell referenziert werden:

  • Strassenelement
  • Strassenklassenzuordnung
  • Beschraenkung_verkehrlich
  • Gesperrt (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
    • Insassen_min_Anzahl (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
    • Ueberholverbot (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
    • Zugangsbeschraenkung (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
    • max_Geschwindigkeit (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
    • max_Hoehe (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
    • max_Breite (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
    • max_Laenge (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
    • max_Gewicht (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
    • max_Achsgewicht (erbt von Beschraenkung_verkehrlich)
  • Kreisverkehr


Netzreferenzen im Straßenverzeichnis

Straßenbezugsobjekt


Erbt ein (Fachdaten-)Objekt vom Strassenbezugsobjekt, kann es beliebig viele Segmente einer kommunalen Straße aus dem Straßenverzeichnis referenzieren.

HINWEIS: Im OKSTRA kommunal wird die Objektart Strassenbezugsobjekt genutzt, um dem Strassenelement und der Verkehrsflaeche einen Straßennamen und einen Straßenschlüssel zu zu 
ordnen. Erbt ein Fachobjekt vom Strassenbezugsobjekt, dann kann es einer Straße im Straßenverzeichnis zugeordnet werden (dargstellt über den Straßennamen und Straßenschlüssel). Da im 
Straßenverzeichnis keine Geometrien existieren, können über diese Referenzierung keine Lageinformationen bereitgestellt werden. Das Straßenverzeichnis, welches praktisch eine 
Straßentabelle mit Straßennamen und Straßenschlüssel darstellt, kann aber somit als Ordnungssystem (wenn auch sehr grobes) für Fachdaten genutzt werden, ohne das ein Knoten-Kanten-
Modell oder Flächenmodell existiert.

Die folgenden Objektarten können auf eine Straße im Straßenverzeichnis referenziert werden:

  • Verkehrsflaeche
  • Strassenelement
  • Strassenklassenzuordnung


Netzreferenzierung über Hausnummernbezug

Die Verortung eines Fachobjekts erfolgt in der Praxis häufig über die Angabe eines Straßennamens und einer bzw. mehrerer Hausnummern. Auch im OKSTRA kommunal können Hausnummerninformationen als Referenzierungsgrundlage genutzt werden. Dabei ist es möglich, Fachobjekte auf einzelnen Hausnummern ("bei Hausnummer Hauptstr. 12") über Hausnummernbereiche ("zwischen Hausnummer 12 und 16 auf der Hauptstr.") oder in Hausnummernblöcken ("zwischen Hausnummer 12 bis 16 auf der Hauptstr. und 1 bis 5 auf der Bahnhofstr.") zu beziehen.

HINWEIS: Eine Hausnummer besitzt eine Beziehung zu einem Segment einer kommunalen Straße und damit zu einem Straßennamen. Es handelt sich dabei um eine Pflichtbeziehung, so dass 
auch bei einer Referenzierung auf eine Hausnummer eine Beziehung zu einem Segment einer kommunalen Straße vorhanden ist. Hausnummernbereiche und Hausnummernblöcke werden immer auf 
eine Liste von Hausnummern zurückgeführt, so dass auch in diesen Objektarten eine Pflichtbeziehung zu einem (oder mehreren) Segment(en) einer kommunalen Straße besteht.


HsNrBezugsobjekt


Erbt ein (Fachdaten-)Objekt vom HsNrBezugsobjekt, kann es eine Hausnummer auf einem Segment einer kommunalen Straße referenzieren.

Die folgenden Objektarten können auf eine Hausnummer referenziert werden:

  • Strassenelement
  • Verkehrsnutzungsobjekt
    • Verkehrsnutzungsflaeche (erbt von Verkehrsnutzungsobjekt)
    • Verkehrsnutzungsbereich (erbt von Verkehrsnutzungsobjekt)


HsNrBereichBezugsobjekt


Erbt ein (Fachdaten-)Objekt vom HsNrBereichBezugsobjekt, kann es zusammenhängende (geordnete) Bereiche von Hausnummern auf einem Segment einer kommunalen Straße referenzieren.

HINWEIS: Wenn es eine Beziehung zwischen einem Strassenelement aus dem Knoten-Kanten-Modell und dem Hausnummernbereich gibt, dann ist der zusammenhängende Hausnummernbereich auf 
ein einziges Strassenelement beschränkt, egal wie lang das Segment der kommunalen Straße im Straßenverzeichnis definiert ist. Dies bedeutet in der Praxis, dass Hausnummernbereiche 
immer möglichst von Verbindungspunkt bis Verbindungspunkt definiert werden.

Die folgenden Objektarten können auf einen Hausnummernbereich referenziert werden:

  • Strassenelement
  • Verkehrsnutzungsobjekt
    • Verkehrsnutzungsflaeche (erbt von Verkehrsnutzungsobjekt)
    • Verkehrsnutzungsbereich (erbt von Verkehrsnutzungsobjekt)


HsNrBlockBezugsobjekt


Erbt ein (Fachdaten-)Objekt vom HsNrBereichBezugsobjekt, kann es eine geordnete Liste beliebig vieler Hausnummernbereiche - einen sogenannten Hausnummernblock - referenzieren. Damit können Hausnummernbezüge auch über einzelne Segmente einer kommunalen Straße bzw. Strassenelemente im Knoten-Kanten-Modell hinaus hergestellt werden.

Die folgenden Objektarten können auf einen Hausnummernblock referenziert werden:

  • Strassenelement
  • Verkehrsnutzungsobjekt
    • Verkehrsnutzungsflaeche (erbt von Verkehrsnutzungsobjekt)
    • Verkehrsnutzungsbereich (erbt von Verkehrsnutzungsobjekt)


Verweis auf Datenmodell

Das Datenmodell des OKSTRA kommunal ist im Internet als UML-Modell hier verfügbar.


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