Peter Winter ist Leiter des Sachgebietes Information und Kommunikation beim Staatlichen Bauamt Augsburg sowie Leiter der Zentralen Koordinierungsstelle STRATIS der Bayerischen Straßenbauverwaltung. Darüber hinaus ist er Mitglied der Projektgruppe OKSTRA sowie Lehrbeauftragter an der Fakultät Bauingenieurwesen der Hochschule für angewandte Wissenschaften Augsburg.

IT Management und Landesvorgaben zum Datenaustausch

Darstellung der Planungsstufen in der Straßenplanung mit Planunterlagen Eingrenzung Planungsstufe Vorentwurf

Betroffene OKSTRA - Schemata Betroffene Objekte

Objektauswahl für die Qualitätssicherung

Zusammenfassung und Bezeichnung der Objekte für die Auswertung Ablauf Qualitätssicherung mit 4 Systemen.

Erfassungsmatrix, Bilddokumentation und Auswertung für das Geometrieobjekt Text Erfassungsmatrix, Bilddokumentation und Auswertung für das Geometrieobjekt DGM Erfassungsmatrix, Bilddokumentation und Auswertung für das Entwurfsobjekt Achse Ergebnisdiagramme zur Auswertung der Qualitätssicherung.

Zusammenfassung Auswertung der Qualitätssicherung Stand Ende 2010

Der Fachvortrag zur Veranstaltung ist im Volltext verfügbar. Das PDF enthält alle Bilder und Formeln.

Nahezu alle Geschäftsprozesse werden heute in einer modernen Verwaltung durch Softwarelösungen unterstützt. Für die Planung von Straßen ist man auf die Unterstützung durch die Straßenentwurfsprogramme angewiesen.

In der Bayerischen Straßenbauverwaltung gibt es ein Informations- und Kommunikationsfachkonzept 21 (IuK Fachkonzept SBV 21) unter anderem für den Bereich Straßenplanung. Unter dem Punkt Konstruktion und Planerstellung wird ausgeführt:

„…Im Bereich Straßenentwurf ist eine medienbruchfreie und von dem verwendeten Straßenentwurfsprogramm unabhängige Bearbeitung der Unterlagen sicherzustellen…“

„…Für den Datenaustausch der Objekte ist der bundesweite Standard OKSTRA zu verwenden…“

„…Längerfristig sollten alle für den Straßenentwurf relevanten Objekte im OKSTRA modelliert sein...“

Nachfolgend ist mit dem Begriff Objekt die Objektart gemeint.

Im Jahr 2005 wurden erste Defizite bei den Objektstrukturen und deren Übertragung erkannt und herausgestellt. Es zeigte sich, dass für eine Qualitätssicherung unbedingt Referenzdatensätze vorhanden sein sollten, die dann die Grundlage für eine Art Zertifizierung der Softwareprodukte sein müssten. Ohne Referenzdaten werden Interpretationsspielräume geschaffen, die dann zu Fehlern führen können.

Die Planungsstufen im Straßenbau bestehen im Wesentlichen aus Raumordnung, Umweltverträglichkeitsstudie, Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie, Vorentwurf, Planfeststellung und Ausführungsplanung. Sie beinhalten die unterschiedlichsten Planunterlagen. Einige Unterlagen überlappen sich, da sie bei mehreren Planungsstufen benötigt werden.

Anhand von Objekten aus dem Vorentwurf wurde eine Qualitätssicherung über Referenzdaten durchgeführt.

Bei den Planunterlagen zum Vorentwurf sind die Schemata Allgemeine Geometrieobjekte, Topo- grafie, Kataster und Landschaft betroffen. Aus den für den Vorentwurf in Frage kommenden Ob- jekten wurden 21 relevante Objekte für die Qualitätssicherung verwendet. Die Objekte stellen ca. 36% der für den Vorentwurf benötigten Objekte dar.

Für die Auswertung wurden die 21 verwendeten Objekte nochmals in 10 Objekte mit jeweils einem Oberbegriff zusammengefasst. Dargestellt werden schließlich Text, Punkt, Linie, Fläche, DGM, Böschung, Achse, Gradiente, Querprofil und Deckenbuch.

Die Qualitätssicherung wurde mit 4 Systemen durchgeführt.

In einem 1. Schritt wurde von einem System A die Referenzdatensätze im CTE-Format erzeugt.

In einem 2. Schritt wurden dann diese Datensätze von einem System B eingelesen und in Bezug auf die Festlegungen in den OKSTRA-Schemata überprüft.

Anschließend importierten die Systeme C und D die Referenzdatensätze.

Für die Auswertung wurden die Stufen Wert richtig (Farbe weiß), Wert richtig - Abstimmung fehlt (Farbe gelb – Beispiele zu Abstimmung fehlt: Kommastellen, Rundungen, Koordinatenwerte, Längen, Abstände, Radien, Breiten, Winkel, Neigungen, Stationierungswerte), Wert übertragen - Zuweisung fehlt (Farbe orange – Beispiel zu Zuweisung fehlt: Fachbedeutung übertragen, Code wird jedoch nicht dargestellt), Wert falsch (Farbe lila) und Wert nicht vorhanden (Farbe rot), gewählt.

Am Ende der Auswertung sollte die Korrektur bzw. Verbesserung der Systeme durch die Softwarehersteller auf der Basis der gewonnenen Ergebnisse stehen.

Die Attribute zu den Objekten wurden in einer Matrix zusammengefasst und die Auswertung mit farblicher Kennzeichnung übertragen.

Fachbedeutungs- und Wiederholungsfehler sind an einem Zusatzeintrag (*) zu erkennen. Über eine Bilddokumentation kann die Sollgrafik betrachtet werden.

Eine Ergebnisbox zeigt die Auswertung des Datenimports von System C und D. Die Prozentzahlen geben die ausgewerteten Stufenanteile in Bezug auf alle vorhandenen Attribute des Objektes an.

Hier werden als Beispiel Auszüge vom Allgemeinen Geometrieobjekt DGM mit Dreieck dargestellt. Im Vortrag werden zusätzlich das Allgemeine Geometrieobjekt Text aus Beschriftung und Auszüge vom Entwurfsobjekt Achse mit Achselement und Achshauptpunkt gezeigt.

Die Auswertungen wurden in ein Balkendiagramm getrennt nach System C und System D über- tragen.

Die Gesamtübersicht zeigt im Einzelnen die zusammengefassten Objekte auf der X-Achse, die Prozentangabe der übertragenen Werte auf der Y-Achse und die ausgewerteten Stufenanteile in der Balkengrafik.

Durch das Zusammenlegen der Balkendiagrammsauswertungen von System C und System D kann eine gewisse Vergleichbarkeit erreicht werden.

Der farblich abgestufte rote sensible Bereich (Wert übertragen - Zuweisung fehlt, Wert falsch und Wert nicht vorhanden) zeigt bereits in der Grafik einen groben Wert zwischen 10% und 30%.

Einen festen Fehlerbestandteil bildet die Übertragung und Darstellung der Fachbedeutungen. Ein weiterer anders zu bewertender Bereich sind die Wiederholungsfehler. Beide Fehler sind getrennt erfasst.

Die zusammenfassende Auswertung zur Qualitätssicherung der ausgewählten Objekte (Ansatz alle Attribute = 100%) aus der Planungsstufe Vorentwurf mit Stand Ende 2010 zeigt folgendes Ergebnis:

Im System C waren 27% der Werte richtig, 60% der Werte brauchbar und 13% der Werte unbrauchbar.

Im System D waren 15% der Werte richtig, 57% der Werte brauchbar und 28% der Werte unbrauchbar.

Für die weitere Analyse der unbrauchbaren Werte wird angenommen, dass beim Fachbedeutungsfehler die Systeme nur geringfügig korrigiert werden müssen. Weiterhin wurden die Wiederholungsfehler nur einmal eingerechnet, da einmal korrigiert, die anderen Fehler automatisch beseitigt sind.

Im System C waren von den 13 % der unbrauchbaren Werte, 7% Fachbedeutungsfehler und 5% Wiederholungsfehler.

Im System D waren von den 28 % der unbrauchbaren Werte, 7% Fachbedeutungsfehler und 19% Wiederholungsfehler.

Letztlich bleiben im System C noch 1% und im System D noch 2% unbrauchbare Werte übrig.

Die niedrigen Werte sollten nicht unterschätzt werden.

Auf der Basis der aufgezeigten Situation ist ein akzeptabler Datenaustausch bei der Bestandsvermessung möglich. Ohne eine Korrektur der angesprochenen Defizite kann jedoch beim Vorentwurf kein vernünftiger Datenaustausch stattfinden.

Die Fachgruppe OKSTRA ist sehr bemüht, durch intensive Kontakte zu den Softwareherstellern, eine weitere Verbesserung beim Datenaustausch zu erreichen. Inzwischen haben bereits Gespräche stattgefunden und es sind auch teilweise einige Punkte korrigiert worden.

Die Auswertung der Qualitätssicherung über Referenzdatensätze wird von uns diesbezüglich fortgeschrieben.