Wie Städte und Straßen in Ihr Navigationsgerät kommen

Vor einigen Jahren sind viele Autofahrer noch mit einer Straßenkarte auf den Knien durch unbekanntes Gebiet gefahren. Alternative waren die sogenannten Mitfahrer, die ständig besser wußten wo es lang ging und jedesmal über falsche Fahrmanöver meckerten. 

Heute geht es viel entspannter mit Hilfe eines mobilen Navigationsgerätes unterwegs zu. Dort übernimmt ein mobiler Lotse nach der Zieleingabe die Routenplanung mit zuverlässiger Ansage für das nächste Abbiegen. 

Ob ein 5 oder sogar 7 Zoll, dass Navigationsgerät hat Kartenmaterial für unzählige Städte und Länder an Bord. Auch mobile Navis arbeiten mit Straßenkarten in digitaler Form und das ohne Copilot. 


Bis aber eine Karte im Navi zu finden ist, steht viel Arbeit in Form von fahrenfahren auf dem Programm. Jedem von uns ist die Situation bekannt, das einem eine Wegbeschreibung zum nächsten Ort beschrieben wurde. Nur lag dies mehrere Jahre zurück. Sie befahren die Strecke und stellen fest, das Sie mit der Beschreibung nichts anfangen können, weil sich in dieser Zeit viel auf der Route verändert hat. Statt einer Ampel ist jetzt ein Kreisverkehr vorzufinden oder die Strecke ist nur in eine Richtung zu befahren. In den meisten Fällen ist es die Gegenrichtung. Stress ist nun vorprogrammiert. 


Allein bei uns in Deutschland ändern sich in einem Jahr rund 15 Prozent aller Straßen. Hersteller für alle Karten von Navigationsgeräten fahren tagtäglich mit mehreren Fahrzeugen unzählige Kilometer, um Änderungen im Kartenmaterial zu erfassen. 

Die Informationen stammen von Mitarbeitern, Behörden, Navigationsgeräte-Besitzern oder auch von der Deutschen Post. Die Post erstellt in einer eigenen Datenbank für ihre Zusteller die neuen Straßen und stellen es den Karten-Herstellern zur Verfügung. 


Millionen digitale Kilometer von Straßen

Einer der Kartenhersteller Navteq begann mit der digitalen Erarbeitung von etwa 5,5 Millionen Straßen ob von Anliegerstraße bis hin zur Autobahn in Europa. 


Das Aufwendigste hierbei sind nicht nur die zahlreichen Strasseninformationen wie Fahrtrichtung, Anzahl der Spuren oder Geschwindigkeitsbegrenzungen, sondern sie wissen auch, was sich in der Nähe auch noch befindet. Ob Tankstelle, Parkhäuser, Hotels, Restaurants und örtliche Sehenswürdigkeiten (POIs) müssen mit in das digitale Kartenmaterial übernommen werden. 

Weiter finden spezielle Merkmale, wie zum Beispiel, führt die Straße durch eine Wohngegend oder Waldgebiet. Liegt ein See links oder rechts oder kreuzt die Bahnlinie die Straße eine Beachtung im Kartenmaterial. 


Die Basis jener Karte ähnelt in seiner Struktur einem Netz und sieht einer Strichzeichnung mit Netzfäden welche Straßenabschnitte symbolisieren, Verbindungsknoten die Einmündungen und das Kreuzen weiterer Straßen aus. Das Kartenmaterial wird auf exakten Vermessungsdaten mit Hilfe von GPS-Daten oder Luftbildern aufgebaut. Das Geflecht aus Linien und Punkten welches das Straßennetz darstellt ist in einer Datenbank gespeichert und stellt das Basismaterial dar. 


Positionspunkte stellen jedes Detail dar

Mehrere Positionspunkte beschreiben jeden Abschnitt. Viele GPS-Daten definieren Kurvendarstellungen, wobei eine Gerade mit wenigen Punkten sich beschreiben lässt. Führt die Fahrt über oder unter einer Brücke durch, ergänzen topologische Daten mit Höhenangaben die Karte. Diese Daten dienen auch der Erstellung von 3-D Objekten auf dem Display von Navigationsgeräten. Kartografen kennzeichnen jedes Straßenstück zwischen zwei Einmündungen durch einen Link-ID (genaue Identifizierung). Somit ist eine genaue Beschreibung von Straßen ohne Einmündung oder Kreuzungen möglich. Straßen mit vielen Einmündungen oder gekreuzt werden, bestehen aus mehreren IDs. Dabei bekommt jedes Teilstück seine eigene Kennzeichnung. Mit Hilfe vieler Link-IDs setzt das Navigationsgerät seine Route zusammen. Straße für Straße lassen sich somit auf dem Display reproduzieren, was für Deutschland allein viele Gigabyte an Daten benötigt.  


Feintuning für verschiedene Straßenklassen

Die Feinarbeit beginnt mit der Speicherung der Basisdaten. Straßen werden dabei in 5 Kategorien oder Funktionsklassen eingeteilt, welches wichtig für die spätere Routenführung ist. Wurde die Einordnung falsch vorgenommen, kann eine Fahrt statt die Autobahn über die Landstraße gehen. 

Straßen erster Klasse erlauben die höchste Geschwindigkeit und sind Hauptverbindungen zwischen Ballungsgebieten meist durch Autobahnen. 

Die zweite Klasse bezeichnet gut ausgebaute Straßen, die zwei Städte mit kurzer Fahrzeit miteinander verbinden. 

Straßen (Bundesstraßen) mit weniger Kapazität aber einer Verbindungsfunktion befinden sich in Klasse drei. 

Klassische Landstraßen, die einen Ort oder auch Stadt verbinden, aber eine geringe Geschwindigkeit zulassen tragen die Bezeichnung der Klasse 4. 

Innerstädtische Verbindungen mit wenig Verkehr stellen die Klasse 5 dar. 


Das Kartenteam bewertet die Bedeutung, Funktion und Leistung der Straße im Verhältnis zu benachbarten Straßen. Für die nächste Schicht im Kartenmaterial übernehmen Mitarbeiter mit lokalen Ortskenntnissen die Arbeit. 

Am Beispiel einer Kreuzung wird es deutlicher: Ob Linksabbiegen europäisch oder amerikanisch? Kreuzen die Fahrzeuge vor oder hinter dem Gegenverkehr? Fließt der Verkehr zügig ab oder stockt er immer wieder? Je exakter die Angaben desto besser die Fahrhinweise. Falsche Angaben wirken sich auf die Routenführung unmissverständlich aus. Bei rund 1,25 Millionen Kilometer Straße der Klasse 4 lassen sich Fehler nicht ganz ausschließen und das Navi sie über das Gelände navigiert, welches durch ein Tor nachts gesichert ist. Die großen Kartenhersteller bieten für Fehler im Material die Möglichkeit sich direkt an den Hersteller oder über das Navi entsprechende Karten-Fehler zu melden. 

Zuordnung einzelner Attribute für die nächste Schicht

Ergänzende Informationen stellen die nächste Schicht im Kartenmaterial dar. Jedem Teilstück ordnen Kartenspezialisten verschiedene Attribute zu, wie Postleitzahl, Straßenname, Hausnummer, Geschwindigkeitsbegrenzung, Parkverbote, Fähren, Bahnlinien, Brücken, außerdem verknüpfen die Spezialisten das Teilstück mit den sogenannten POIs. Alle Infos mit relevanter Bedeutung werden für den Straßenabschnitt aufgenommen. Jede Adresse lässt sich einen Straßenabschnitt und Straßenseite zuordnen. Insgesamt gibt es 160 verkehrstechnische Attribute in 40 verschiedenen Kategorien. Da jeder Straßenabschnitt  sich vom anderen unterscheidet, kommen schnell Millionen Informationen zusammen. Durch Speicherung der gesammelten und verknüpften Daten und dem weiterreichen an den Softwarehersteller ist die Arbeit der Kartenhersteller hier erledigt. 

Programme für die Routenberechnung und das Design sind die letzten Schichten. um das Navi für die Routenführung nutzbar zu machen.  Ohne eine Software und die Karte als Herzstück im Navigationsgerät sind mobile Lotsen wirkungslos. In ferner Zukunft ist sogar mit realen Bildern auf dem Display zu rechnen. Ein Autofahrer sieht auf seinem Navi exakt das selbe Objekt wie live vor der Scheibe vom PKW. 

In jedem Fall gilt: Die Grundlage dafür sind exakte digitale Straßenkarten – ohne sie geht in der mobilen Navigation nichts mehr. 

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