Intelligente Geo-Informationssystemebei der DB Netz AG

auf Basis von ORACLE-Technologie

Peter Kuntze – DB Netz AGAndreas Höfler – Fichtner Consulting & IT AG

DOAG SID InterMedia/Spatial – Vortrag am 25.02.2004Frankfurt am Main

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ThemenAusgangssituation

Integrationsumgebung

Nutzung von ORACLE-Funktionalitäten

Fragen und Diskussion

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ThemenAusgangssituation

DB Netz AG / N. VIIFichtner Consulting & IT AGOperative Systeme der DB Netz AGDatenmengen und KomplexitätOrdnungsrahmen der Bahn

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DB Netz AG / N.VIIAufgabe:Informations- und Steuerungssysteme

DV-Systeme des Fahrweges:Planen, Durchführen und Steuern vonIT-Projekten inkl. Richtlinienkompetenz

IT-Unterstützung der Geschäfts-prozesse

Fachbetriebsführung und Anwender-betreuung

Steuerung der Dienstleister

Systeme / Daten Infrastruktur:Vorhalten und Bereitstellen geogra-fischer Bestandsdaten und infrastruk-tureller Arbeitsinformationen sowie derSysteme, Verfahren und Standards(Geo-Informations-Dienstleister)

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Fichtner Consulting & IT AG

Ver- und Entsorgung Transport und Verkehr Öffentliche Verwaltung

ManagementberatungsManagementberatungs- und IT-Kompetenz- und IT-Kompetenz

• Unterstützung geobasierterGeschäftsprozesse

• Datenbankgestützte Informa-tionssysteme

• Geo-Web-Lösungen• Datenintegration• NIS – Netzinformationssysteme• CRM – Customer Relationship

Management• IT-Beratung

• Unterstützung geobasierterGeschäftsprozesse

• Datenbankgestützte Informa-tionssysteme

• Geo-Web-Lösungen• Datenintegration• NIS – Netzinformationssysteme• CRM – Customer Relationship

Management• IT-Beratung

IT-LösungenIT-LösungenIT-Lösungen

• Strategie- und Organisations-beratung

• Analysen• Strukturierung• Modellierung• Design• Optimierung• Dokumentation• IT-Consulting

• Strategie- und Organisations-beratung

• Analysen• Strukturierung• Modellierung• Design• Optimierung• Dokumentation• IT-Consulting

Unternehmens-entwicklung

Unternehmens-Unternehmens-entwicklungentwicklung

• Due Diligence

• SWOT-Analyse

• Info-Memorandum

• Käuferberatung

• Angebotsbewertung

• Verhandlungsbegleitung

• Begleitung politischer Entscheidungsprozesse

• Due Diligence

• SWOT-Analyse

• Info-Memorandum

• Käuferberatung

• Angebotsbewertung

• Verhandlungsbegleitung

• Begleitung politischer Entscheidungsprozesse

RestrukturierungRestrukturierungRestrukturierung

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Operative Systeme der DB Netz AGStrategische Systeme (unternehmensweit)

DaVIT: Betriebssteuerung und FahrplanungDB-GIS: Geografisches Informationssystem der InfrastrukturPRINZIP: SAP/R3 InstandhaltungssystemAnlagenbuchhaltung: SAP/R2 BuchhaltungssystemStreckendaten: Merkmalsdaten über das Streckennetz

Sonstige SystemeFachplanungssysteme (Signalwesen, Elektrik, Oberleitungen, Weichen, etc.)Simulations- und PrognosesystemeVerwaltungs- und DokumentationssystemeLokale und übergreifende Datenbanken und Dokumente.........

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Datenmengen und Komplexität (1)Was ist ein Objekt?

Mehrere GeometrienMehrere SachdatensätzeIn mehreren geometrischen ModellenKartografisch verschönertAbgeleitet auf Basis des GleisnetzesAuf, an oder neben der GleisachseGilt für ein oder mehrere GleiseIn mehreren Teil-VariantenAbhängig von Umobjekten

Modell Lagetreu (TK 25)

ModellArbeitskarte

Modell Streckennummernkarte

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Datenmengen und Komplexität (2)Mengengerüst

Ca. 36.000 km StreckennetzCa. 65.000 km GleiseCa. 6.000.000 Technische ObjekteCa. 100.000 MerkmalsdatensätzeCa. 31.000 EisenbahnbrückenCa. 24.000 BahnübergängeCa. 86.000 Weichen und

KreuzungenCa. 6.000 StellwerkeCa. 700 Tunnel

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Ordnungsrahmen der Bahn – Zuordnungen (1)

Einheitlicher OrdnungsrahmenEinheitlicher Ordnungsrahmen– Strecke– Strecke

Strecken-Nr 52205220Strecken-Name Aschaffenburg Hbf, W 240 - Miltenberg, Gl.103Strecken-km-Anfang - 0,3 + -17Strecken-km-Ende 37,0 + 4Strecken-Kurzname Aschaffenburg – Miltenberg

286

594

undund– – Kilometrierung Kilometrierung

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Ordnungsrahmen der Bahn – Zuordnungen (2)Betriebsstellen der DB Netz AG

Bahnhof BfBfHaltestelle Hast / Hast / HstuHstuHaltepunkt Hp Hp / / HpuHpuAbzweigstelle AbzwAbzw...

Zuordnung Stelle/Strecke(Lage) 5220 Aschaffenburg Hbf, W 240 - Miltenberg

Stelle-Nr Bst-Nr Stelle-Name Lage-Kilometer --------- ------ ------------------------------ -------------- 02 007394 226100 Aschaffenburg Hbf Bf 0,0 + 0 02 007395 226118 Aschaffenburg Süd Bfu 2,6 + 32 02 007401 226274 Sulzbach(Main) Hpu 9,2 + 89 02 007402 226282 Kleinwallstadt Bfu 14,5 + 34 02 007403 226290 Obernburg-Elsenfeld Bf 18,4 + 72 02 007404 226365 Glanzstoffwerke Hpu 19,8 + 43 02 007405 226373 Erlenbach(Main) Hpu 22,5 + 7 02 007406 226381 Wörth(Main) Hpu 23,8 + 44 02 007407 226399 Klingenberg(Main) Bfu 25,9 + 41 02 007408 226407 Laudenbach(b Kleinheubach) Hpu 30,3 + 90 02 007409 226415 Kleinheubach Bfu 33,4 + 73

Zuordnung Strecke/Stelle (Zuständigkeit) 5220 Aschaffenburg Hbf, W 240 - Miltenberg Stelle-Nr Bst-Nr Stelle von-km bis-km Ri --------- ------ ------------------------ -------------- ------------- -- 02 007394 226100 Aschaffenburg Hbf Bf -0,3 + -17 0,8 + 36 0 02 007395 226118 Aschaffenburg Süd Bfu 2,3 + 32 3,3 + 88 0 02 007402 226282 Kleinwallstadt Bfu 14,1 + 66 14,8 + 52 0 02 007403 226290 Obernburg-Elsenfeld Bf 18,1 + 31 19,3 + 7 0 02 007407 226399 Klingenberg(Main) Bfu 25,5 + 58 26,1 + 97 0 02 007409 226415 Kleinheubach Bfu 33,1 + 58 33,8 + 13 0 02 007414 226480 Miltenberg Bf 35,9 + 45 37,0 + 4 0

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Ordnungsrahmen der Bahn – Zuordnungen (3)Standard-Merkmale aus DB-Streckendaten

Streckenzustandstillgelegtabgebautveräußertgepachtetverpachtet

Bauzustandgeplantim Baunicht gebaut

Gleisordnung1. Ordnung2. Ordnung3. Ordnung

NetztypVorrangnetzLeistungsnetzRegionalnetz

ElektrifizierungOberleitungnicht elektrifiziertStromschiene

BahnartHauptbahnNebenbahnSchmalspurbahn

BahnnutzungPersonenzugbahnGüterzugbahnPersonen- u.GüterzugbahnS-BahnU-BahnZahnradbahnMuseumsbahnHistorische BahnGleisanschlußHafenbahn

StreckenklasseAB1B2C2C3C4CED4CE2CE3CE4

Betreiberartselbstbetriebenmitbetriebenfremdbetrieben

StreckenstandardP 300P 230M 230P 160 IP 160 IIM 160G 120R 120R 80G 50

FachspezifischeMerkmale...

Weitere Standardinformationen• Politische Zuständigkeiten

(Gemarkung Gemeinde Kreis Bundesland)• Grenzen zu Nachbarverwaltungen

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ThemenIntegrationsumgebung

SystemaufbauSQL-View KomponentenLaufende Anwendungen

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Systemaufbau (1)

DB-GISHDB

IvL.ecw

STREDAS_GIS

TK.ecw

STREDA.XDWHDaViT

PRINZIP (Auszüge)

DB-GISDB-GIS

ORACLEGeo-Datawarehouse

(OpenGIS)

STREDA.X

Application Server

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Systemaufbau (2)

Staging Area 1

Staging Area 2

Staging Area n

Business Logic

Application Server

Browser-basierte Nutzung:Browser-basierte Nutzung:Auskunft, Analyse, Änderung, ErfassungAuskunft, Analyse, Änderung, Erfassung

Rückmeldungen Ergänzungen

Daten-Konsolidierung

Qualitäts-Plausibilitäts-

Prüfung

Metadata

Übernahme undAufbereitung

DataWarehouse

OperativeSysteme

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SQL-View Komponenten (1)Philosophie: Offenheit und Standards

Alle Geodaten im OpenGIS®-Format(Simple Feature)SQL-Zugriff auf die Daten direktmöglichXML / SVG des W3C ® als Format amClientJ2EE / Application Server als OptionJava für Skalierbarkeit undUnabhängigkeitIntegrierbar in eigene LösungenErgänzbar durch EigenentwicklungenKombinierbar mit Drittprodukten

Standard-Browser Java-Client

JDBCXML / SVG

OpenGISSF for SQL

J2EEApplication Server

(OC4J)

SQL

Metadaten / DatenMetadaten / Daten

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SQL-View Komponenten (2)Ziel: Intelligente Geoanwendungen, die SQL sprechen (und mehr!)Nutzung der Datenbank-Features

Geodatenspeicherung mit räumlicherIndizierungRäumliche Analysen und VerschneidungenPL/SQL-Prozeduren oder Java StoredProceduresLangzeittransaktionen, Aggregierung,lineare Segmentierung, Koordinaten-transformationen

Konfiguration über Datenbank:Metadaten in relationalen TabellenKeinerlei BinärstrukturenPflege über GUI oder direkt über SQL

DatenbankDatenbank

100 %100 %

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Laufende Anwendungen (1)SNB-EditorKontrolle und Korrektur von Streckeneigenschaften durch den Fachdienst,ehe diese im Internet der Deutschen Bahn AG veröffentlicht werden (EU-Richtlinie).

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Laufende Anwendungen (2)StreckenviewerInterne Beauskunftung der Eigenschaften (Merkmale) der Strecken derDB Netz AG auf Basis diverser Hintergründe

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Laufende Anwendungen (3)LST-ClientAnalyse und Pflege der Wirkbereiche elektronischer Stellwerke durch denFachdienst mit jeweiligem Ausbaudatum (bis 15 Jahre in die Zukunft)

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Laufende Anwendungen (4)SAP-ZugriffGeografische Navigation zu Objekten mit Aufruf SAP, Visualisierung vonSAP-Aufträgen im geografischen Kontext

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ThemenNutzung von ORACLE-Funktionalitäten

Thematische AnalyseSegmentierungKoordinatensystemeVariantenLangzeittransaktionenAdministrationsoberfläche

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Nutzung von ORACLE-Funktionalitäten (1)Problem

Erstellung thematischer Karten und Analysen

Lösung durchKlare Trennung von Geometrie und AusprägungAbruf der Objekte per SQL (= Ergebnismenge)Verknüpfung mit Metadaten (Farbe ...) beim Abruf

hilft mitInterMedia: R-Tree-IndexingInterMedia: Spatial Operators

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Nutzung von ORACLE-Funktionalitäten (2)Problem

Umsetzung Ordnungsrahmen Strecke/Kilometerin Koordinaten je nach Zielmodell

Lösung durchDefinierte Basisgeometrie mit LRS-InformationPL/SQL-Convert-Routinen zur UmrechnungTrigger zur autom. Berechnung in den Modellen

hilft mitSpatial: Linear Reference System (LRS)

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Nutzung von ORACLE-Funktionalitäten (3)Problem

Ausgangsdaten in 8 verschiedenen Koordinatensystemen

Lösung durchDefinition eines führenden SystemsAblage und Einrechnung aller Daten in dieses SystemKonvertierung ins Zielsystem bei Abruf

hilft mitSpatial: Koordinatentransformation

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Nutzung von ORACLE-Funktionalitäten (4)Problem

Abbildung von Varianten und Langzeittransaktionen

LIVE Workspace

Workspace 1 Workspace 2

Workspace 1.1 Workspace 1.2

Lösung durchArbeiten in „Workspaces“ mit GültigkeitsdatumDaten, die erst bei Gültigkeit nach „LIVE“übernommen werdenWorkspaces, die aufeinander aufsetzen

hilft mitWorkspace Manager

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Nutzung von ORACLE-Funktionalitäten (5)Problem

Administration von Metadaten und Wertelisten

Lösung durchWeb-basierte Administrations-OberflächeGeschützten ZugangOnline-Eingriff in Produktivsystem möglich

hilft mitHTML-DB

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Fragen und Diskussion