okstraOWL

Project information:

Funding agency: Bundesanstalt für Straßenwesen

External links:

https://www.okstra.de/

Kurzfassung und Report

Runtime: 2016 - 2018

Partners:

TU München, Comptuergestützte Modellerierung und Simulation

TU Eindhoven, Information Systems in the Built Environment

Researchers:

Jakob Beetz

Zielsetzung

In diesem Projekt wurden methodische Ansätze und Prototypen zur Verknüpfung des Objektkatalog für das Straßen- und Verkehrswesen (OKSTRA) mit anderen Informationsmodellen auf Basis der Technologien „Linked Data“ und „Semantic Web“ erarbeitet und anhand beispielhafter Datensätze auf ihre Praxistauglichkeit hin überprüft.

In diesem Zusammenhang wurde die Einbeziehung und Kontextualisierung ähnlicher und ergänzender Informationsmodelle im europäischen und internationalen Raum in verschiedenen Anwendungsfällen untersucht sowie das Entwicklungspotential wechselseitiger Anbindungen kritisch ausgelotet.

Im Zuge des Projekts wurde dabei überprüft, inwiefern der OKSTRA eine mögliche Rolle als zukünftiges Grundmodell eines gesamteuropäischen Modells einnehmen kann. Zunächst auf binationale (DE/NL) Beispiele beschränkt, wurde im Projekt eine technische Machbarkeitsstudie grenzüberschreitender Analysen von Straßeninformationen erarbeitet, die die Möglichkeiten und Einschränkungen der Verwendung von Linked-Data-Technologien demonstriert. Erkenntnisse und Ergebnisse wurden darüber hinaus auch auf ihre mögliche Bedeutung für den föderalen bzw. länderübergreifenden Einsatz begutachtet, die eine Vernetzung der verschiedenen nationalen Systeme zulässt.

Konzept

Im Kern des Untersuchungskonzepts stand die Überführung des bislang in UML modellierten und auf XML- Schema abgebildeten Datenmodells OKSTRA in die Web Ontology Language (OWL). Für die Überführung gibt es unterschiedliche Herangehensweisen, deren jeweiligen Vor- und Nachteile dokumentiert wurden, bevor eine Abbildung ausgewählt und umgesetzt wurde. Auf der Basis des resultierenden Datenmodells okstraOWL wurden anschließend Verfahren des Linked Data angewandt, um beispielhaft die niederländische Objektbibliothek CB-NL mit dem OKSTRA zu verbinden. Diese Verknüpfung wurde auf Instanzebene mithilfe von realen Datensätzen erprobt und der Gesamtansatz anhand der Formulier- und Verarbeitbarkeit von modellübergreifenden Anfragen evaluiert.

Im Einzelnen ergaben sich folgende Arbeitspakete bzw. -schritte:

Erfassung des Stands der Wissenschaft zu Linked Data, mit Fokus auf die Bereiche Geoinformatik und Building Information Modeling (BIM)
Analyse der Architektur der Ontologie, der Semantik und des Inhalts von OKSTRA und CB-NL
Erarbeitung von Grundsätzen zur Modellierung für eine Übertragung des OKSTRA in OWL
Übersetzung des OKSTRA in OWL: Generierung von okstraOWL
Vergleich und Harmonisierung der Definition der Objekte in okstraOWL und CB-NL
Aufbereitung und Anreichung von Datenbeständen der niederländischen Straßenbaubehörde Rijkswaterstaat (RWS) mit OKSTRA-Inhalten
Erarbeitung weiterführender Modellverwendungen
Prototypische Implementierung einer gemeinsamen Datenmodellierung und Repräsentation von okstraOWL-Objekten