OpenRouteService.org

Vom Heidelberger Campus in die Welt

Im Zuge der Digitalisierung und der zunehmenden Verbreitung von Smartphones werden auch immer mehr nutzergenerierte Geodaten produziert. Dazu zählen passiv erzeugte Geodaten, welche durch die Nutzung von Sozialen Medien entstehen oder auch aktiv erzeugte Geodaten, die gezielt generiert werden. Zu letzteren zählen auch sogenannte „Volunteered Geographic Information“ (VGI), freiwillig bereitgestellte Geodaten mit eindeutigem Raumbezug.

Projektsteckbrief

Ansprechpartner:

Prof. Dr. Alexander Zipf

GIScience Research Group
Geographisches Institut, Universität Heidelberg
zipf@uni-heidelberg.de
http://giscience.uni-hd.de

Ein Paradebeispiel hierfür ist die OpenStreetMap (OSM): Eine Online-Weltkarte, die jeder Nutzer frei nach dem Wiki-Prinzip mitgestalten kann. In den letzten Jahren ist diese Karte mit beeindruckender Geschwindigkeit gewachsen und bietet aufgrund ihrer großen Datenvielfalt eine tolle Datengrundlage für diverse Anwendungen. Auch in der Metropolregion Rhein-Neckar ist eine rege Beteiligung zu beobachten.

Abb. 1: Zahl der Beitragenden zu OpenStreetMap in Heidelberg in den letzten 10 Jahren (2007-2017).

 

Die Daten- und Informationsvielfalt dieser freien nutzergenerierten Daten geht insbesondere in Ballungszentren häufig über die oft teuren amtlichen oder kommerziellen Daten hinaus. Durch den Datenreichtum eröffnen sich im Bereich Routing und Navigation neue Möglichkeiten, das Routing an spezifische Bedürfnisse von Nutzern anzupassen. So divers wie unsere Gesellschaft, so unterschiedlich sind auch unsere Anforderungen an Mobilität und Fortbewegung. Der eine sucht nach einer perfekten Route für die abenteuerliche Mountainbike-Tour über den Königstuhl gemäß dem individuellen Fitness-Level, während der andere lieber mit dem Auto zum Schwetzinger Schloss unterwegs ist. Logistikunternehmen suchen adäquate Routen für ihre Schwertransporter und der Neuenheimer Seniorenklub möchte beim sonntäglichen Spaziergang zur Handschuhsheimer Tiefburg lieber auf barrierefreie Wege zurückgreifen. Um auf diese unterschiedlichen Bedürfnisse einzugehen, bedarf es nicht nur stark diversifizierte Daten über die Straßen- und Wege-Beschaffenheit, -Verfügbarkeit, -Befahr und -Begehbarkeit, sondern auch ein System, welches diese Daten gezielt abfragt und so die für die individuellen Anforderungen perfekte Route generiert.
Ein solches System bietet der OpenRouteService (ORS) der GIScience Research Group der Universität Heidelberg: Neben PKW (schnellste, kürzeste), Fußgänger und Radfahrer (unterschieden nach Moutainbike, Rennrad, E-Bike, Fitnessgrad, kürzester, schnellster Weg etc.) sind dies u. a. barrierefreies Routing und Routing für Schwertransporte, bei denen zahlreiche unterschiedliche Parameter dynamisch in die Route einfließen müssen. Bald liegen mit dem ORS schon zehn Jahre an Erfahrung mit dem Betrieb von Online-Diensten auf Basis von OpenStreetMap vor mit tausenden Nutzern täglich. Diese geben hilfreiches Feedback zur Verbesserung; so kommen die von Nutzern aufgenommenen Daten diesen auch selbst wieder direkt zugute. Dabei bietet ORS inzwischen nicht nur eine große Funktionsfülle über die Web-API oder mobile Clients, sondern auch eine größere räumliche Abdeckung. Was mit einem deutschlandweiten Routenplaner begann ist inzwischen zu einem weltweiten Navigationssystem, basierend auf ständig aktualisierten Daten der weltweiten Community, herangewachsen. So navigiert der ORS heute von Heidelberg in die ganze Welt.

Beispielsweise wurde der ORS-Notfall-Routenplaner schon mehrfach in humanitären Katastrophenfällen wie nach dem Erdbeben in Haiti 2010, dem Taifun auf den Philippinen 2013 oder den Erdbeben in Nepal 2015 eingesetzt. Da der Notfall-Routenplaner unpassierbare Straßen oder Regionen auf Basis aktueller Daten in der Routenberechnung meiden kann, ist er ein hilfreiches Werkzeug zur Planung der Logistik für Hilfsaktionen in den betroffenen Regionen.

Einen besonderen Mehrwert stellt das barrierefreie Navigieren dar. Zusammen mit dem Beirat für Menschen mit Behinderung und dem Verein Heidelberg Hürdenlos wurden in diversen Aktionen in und um Heidelberg relevante Informationen zur Barrierefreiheit gesammelt. Dazu zählen Informationen über vorhandene Stufen, Steigungen oder Bodenbeschaffenheiten. Sie können die OSM Daten um wertvolle Attribute bereichern und somit die Navigation für mobilitätseingeschränkte Menschen ermöglichen. Von dieser Funktion können nicht nur Rollstuhlfahrer profitieren, sondern auch Senioren oder Familien mit Kinderwägen. Durch die offene Plattform OpenStreetMap wird es nun erstmals möglich derartige Spezialangebote über die Grenzen einzelner Kommunen hinaus einheitlich und damit nachhaltiger anzubieten.

Abb. 2: Barrierefreies Routing in Heidelberg mit OpenRouteService (links). Erreichbarkeitsanalyse für Fußgänger in der Heidelberger Altstadt mit 3 Minuten Intervallen (rechts).

 

Auf diesen Daten und Technologien baut die mobile Anwendung CampusMobil der Universität Heidelberg unter Leitung des Universitätsrechenzentrums (URZ) auf. Durch die Nutzung von ORS ermöglicht CampusMobil nicht nur individuelles, mobiles Navigieren auf dem Campus der Universität Heidelberg, sondern erlaubt zusätzlich die einfach zu handhabende Abfrage universitäre Informationen zu Veranstaltungen, Instituten oder Einrichtungen der Universität. Die Integration der spezifischen Daten der Universität erzeugt Mehrwert für Studierende und Besucher. Durch das Angebot verschiedener Verkehrsmodi kann mit ORS jeder eine Route finden, die auf den eigenen Bedarf zugeschnitten ist. Und wenn die neue Mountainbikestrecke oder das neue Barrierefreie Café noch nicht in OpenStreetMap eingetragen ist, kann man sie einfach selbst auf die Karte bringen.

Differenzierte Routingsysteme auf Basis freier Daten dienen nicht nur der Verbesserung des bedarfsorientierten Individualverkehrs in der Metropolregion Rhein-Neckar, sondern der Navigation und Logistik weltweit. Beispielsweise können Erreichbarkeitsgebiete über sogenannte Isochronenkarten berechnet werden, die es Unternehmen und Institutionen ermöglichen ihre Fragestellungen im Transport und Verkehr zu beantworten. So wurde aus einem lokalen Forschungsobjekt ein weltweit nutzbarerer Routingservice, der nun im neuen „Heidelberg Institute for Geoinformation Technology“ (HeiGIT) weitergeführt und weiterentwickelt wird. Ziel dieses neuen, von der Klaus Tschira Stiftung getragenen Projektes an der Universität Heidelberg ist es, den Wissens- und Technologietransfer aus der Geoinformatik-Grundlagenforschung in die Praxis auf Basis innovativer Geoinformationstechnologien zu verbessern.