Fußgängernavigation in Gebäuden und im städtischen Umfeld

Als Fußgänger bewegt man sich vielfach in unbekannter städtischer Umgebung oder in unbekannten komplexen Gebäuden. In solchen Fällen braucht ein Fußgänger Anleitung über den Weg zum anvisierten Ziel. Aufgabe von Navigationsdiensten ist die Bereitstellung solcher Anleitungen auf Nachfrage (überall, jederzeit), individuell zugeschnitten auf die tatsächlichen Informationsbedürfnisse und bevorzugten Präsentationsformen. Dieses Projekt konzentriert sich auf den Inhalt und die Nutzbarkeit von Wegeinformationen aus standortbasierten Navigationsdiensten, d.h., auf die aktuelle Fragestellung eines Nutzers und die Unterstützung seiner Entscheidungsfindung. Es soll eine Aufgabenontologie spezifiziert werden, die kontextabhängige Aktivitäten, Konzeptualisierungen und Bezüge in Wegeinstruktionen aus der Nutzerperspektive liefert. Eine solche Spezifikation erlaubt dann (1) notwendige Sensorinformation zur Integration zusammenzuführen, (2) kontextabhängig Wege vorzuschlagen, die auch teilweise konträre Interessen ausgleichen, (3) geeignete Kommunikationsformen aus den multimedialen kartographischen Ausdrucksformen auszuwählen. Die globale Hypothese lautet, dass die Anforderungen von Fußgängern an Navigationshilfen formal spezifizierbar sind und durch Integration verfügbarer Technologien erfüllt werden können. Diese Hypothese wird in drei Richtungen untersucht: integrierte Positionierung, multi-kriterielle Routenplanung und multimediale Kommunikation von Routen. Um die gefundenen Modelle zu testen und zu demonstrieren, wird im Projekt eine bestimmte Anwendung betrachtet - Besucher der Technischen Universität zu einzelnen Instituten zu führen. Am Ende soll also eine Implementation der spezifizierten Modelle existieren, die Fußgänger sowohl durch das ihnen unbekannte städtische Umfeld der Universität als auch innerhalb der Institutsgebäude führt. Diese Anwendung kann leicht auf andere Anwendungen übertragen werden, wie z.B. einen Behörden- oder einen Flughafenführer. Navigationsdienste erhöhen die Mobilität von Bürgern, verbessern die Qualität solcher Mobilität von Touristen und Reisenden, und erschliessen neue Geschäftsfelder für Geoinformation. Allerdings existieren solche Dienste bis jetzt nur spärlich, und ihnen fehlt es an Nutzerfreundlichkeit und Zuverlässigkeit. Wir werden unsere Modelle mit existierenden Fußgängernavigationsdiensten vergleichen und für den Beweis unserer Hypothese bewerten.

Mit den Ergebnissen des NAVIO-Projektes wurden wesentliche Anforderungen der Fußgängernavigation sowohl in Gebäuden als auch in üblichen städtischen Szenarien untersucht und die Basis für die Entwicklung von Fußgängernavigationssysteme im Rahmen von Location Based Services (LBS) erarbeitet. Die dabei untersuchten Hauptanforderungen sind - permanente Positionierungstechniken, - Modellierung der Fußgängerbewegungen in 3D-Netzwerken, - Darstellung von Routeninformation durch verschiedene Präsentationsformen. Im Projektteil "Integrated Positioning" konnte gezeigt werden, dass eine verlässliche, fortlaufende Positionsbestimmung eines Fußgängers erreicht werden kann, wenn verschiedene Systeme wie GPS und ergänzende Verfahren kombiniert werden. Die erreichbare Positionierungsgenauigkeit liegt innerhalb von wenigen Metern in kombinierter Indoor/Outdoor-Umgebung. Im Work Package "Modelling" konnte eine Formel für das Kalkulationsrisiko für Fussgängerroutenentscheidungen erzielt werden. Dieses Risiko besteht darin, sich auf dem Weg zu verirren. Die Befolgung des Weges mit dem kleinsten kalkulierbaren Risiko in einem Straßennetz minimiert das Risiko, den Bestimmungsort zu verfehlen. Die Aufgabe des Work Package "Cartographic Communication" war es, die Eignung unterschiedlicher Präsentationsformen für die Darstellung von Routen zu untersuchen. Es konnte festgestellt werden, dass graphische Präsentationsformen, insbesondere 2D-Karten, bei der Herstellung der für die Routenentscheidungen und Orientierung wichtigsten Eigenschaften mentaler Raumdarstellung essentielle Vorteile aufweisen. Je weniger selbständige Entscheidungen getroffen werden müssen, desto mehr Präsentationsformen der Routen, z.B. gesprochene Anleitungen, sind möglich. Deshalb kann festgehalten werden, dass durch Integration von Positionierungssensoren für einen nahtlosen Übergang im Indoor/Outdoor-Bereich, ontologische Modellierung der Navigierungsaufgabe, Erstellung von Kriterien zur Optimierung der Routenauswahl und Modellen für kontextabhängige Kommunikationsmethoden der Routeninformation generelle Verbesserungen bei Fußgängernavigationssystemen geschaffen wurden, die grundlegend und wertvoll für die schnelle Entwicklung des Navigationssystemmarktes sind.