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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
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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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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