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Roads Management Insights: Leitfaden zur Routenauswahl

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Dieses Dokument enthält Best Practices für die Definition von „SelectedRoutes“ mit der Road Selection API für das Produkt Roads Management Insights (RMI). Die korrekte Definition Ihrer SelectedRoutes ist der wichtigste Schritt, um genaue und zuverlässige Verkehrsdaten für die Straßenabschnitte zu erhalten, die Sie überwachen möchten. Eine vollständige technische Übersicht finden Sie in der offiziellen Road Selection API-Dokumentation.

Grundprinzipien der Erstellung ausgewählter Routen

Wenn Sie eine SelectedRoute für das Monitoring definieren, sollten Sie die folgenden Grundsätze beachten, um die Genauigkeit der SelectedRoute und die Gültigkeit der Daten zu gewährleisten.

1. Spezifisch für „Am Straßenrand“ sein

Eine SelectedRoute sollte eine einzelne Fahrtrichtung darstellen. Bei Autobahnen oder Straßen mit Mittelstreifen sollten Sie für jede Richtung separate SelectedRoute-Objekte erstellen (z.B. eines für die Fahrtrichtung Nord und eines für die Fahrtrichtung Süd). Achten Sie darauf, dass sich Start- und Zielort sowie alle Zwischenziele auf der richtigen Straßenseite für die gewünschte Richtung befinden. Wenn sich ein Start- oder Zielort auf der falschen Seite einer mehrspurigen Straße befindet, kann dies zu unbeabsichtigten ausgewählten Routen oder Datenfehlern führen.

2. Mehrstöckige Straßen und Überführungen

Auf komplexen Straßen mit mehreren Ebenen (z.B. übereinanderliegende Autobahnen, Überführungen, komplexe Kreuzungen) kann ein einzelnes Breiten- und Längengradpaar mehrdeutig sein und dazu führen, dass die Route auf die falsche Ebene „ausgerichtet“ wird. Um dies zu verhindern, sollten Sie Zwischenziele verwenden, um die Route auf das richtige Straßenstück und die richtige Ebene zu lenken. Wenn Sie einen oder mehrere Wegpunkte hinzufügen, wird die Route genau nach Ihren Vorstellungen erstellt.

3. Gültige Start- und Endpunkte definieren

Eine SelectedRoute darf nicht in einem Tunnel beginnen oder enden. Die Start- und Zielpunkte für Ihre SelectedRoute sollten sich im Freien befinden. SelectedRoutes, die durch Tunnel verlaufen, werden unterstützt. Das Monitoring-Segment selbst darf jedoch nicht in einem Tunnel beginnen oder enden.

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4. Angemessene Routenlängen definieren

Eine SelectedRoute ist flexibel und kann auf verschiedenen Skalen definiert werden:

Kurze Routen:Eine SelectedRoute kann so kurz wie ein einzelner Häuserblock sein. Das ist nützlich für detaillierte Analysen in städtischen Gebieten.
Einheitliche Routen:Sie können SelectedRoutes mit gleichen Distanzen (z. B. alle 0,8 km) für einheitliche Berichte definieren.
Lange Routen:Eine SelectedRoute kann einen langen, durchgehenden Straßenabschnitt abdecken. Das ist ideal, um ganze Autobahnabschnitte oder wichtige Hauptverkehrsstraßen zwischen wichtigen Kreuzungen zu überwachen.

Wählen Sie die Länge von „SelectedRoute“ aus, die Ihren Anforderungen an Monitoring und Analyse am besten entspricht.

5. Straßenabschnitte mit vertikaler Trennung identifizieren (Tunnel, Überführungen, Brücken usw.)

Wenn Sie Straßenabschnitte mithilfe von Breiten- und Längengradkoordinaten definieren, müssen Sie unbedingt Szenarien berücksichtigen, in denen mehrere Straßenabschnitte denselben zweidimensionalen geografischen Raum einnehmen, aber vertikal getrennt sind. Das passiert häufig bei Strukturen wie Tunneln, Überführungen, Über- und Unterführungen und Brücken. Wenn Sie sich nur auf Längen- und Breitengrad verlassen, ohne die Höhe zu berücksichtigen, kann dies zu Ungenauigkeiten bei der Auswahl und Navigation der ausgewählten Route führen. Beispielsweise hat eine Straße, die durch einen Tunnel verläuft, dieselben geografischen Koordinaten wie das Straßenstück an der Oberfläche darüber. Ebenso haben eine Überführung oder Brücke dieselben horizontalen Koordinaten wie die darunterliegende Straße. Wenn diese vertikal gestapelten Segmente nicht unterschieden werden, kann es passieren, dass ein Routingsystem den Traffic fälschlicherweise auf eine untergeordnete Straße leitet, obwohl eine übergeordnete Straße vorgesehen ist, oder umgekehrt.

In diesem Beispiel in Boston bei 42.362347, -71.055935 gibt es einen riesigen Tunnel namens Big Dig.

Wenn wir einen Wegpunkt auf einer Straße platzieren, kann selbst eine geringfügige Ungenauigkeit bei den geografischen Koordinaten zu einer völlig anderen Routenberechnung führen. Diese Sensibilität in Bezug auf die Platzierung von Wegpunkten ist ein wichtiger Faktor bei Algorithmen zur Auswahl von Routen.

Stellen Sie sich beispielsweise ein Szenario vor, in dem ein Wegpunkt anfangs direkt in einem Tunnel festgelegt wird. Wenn die Position dieses Wegpunkts dann auch nur geringfügig an eine angrenzende Zufahrtsstraße angepasst wird, obwohl die Breiten- und Längengradkoordinaten nahezu identisch sind, kann die Routing-Engine eine völlig andere Route generieren. Dieses Phänomen unterstreicht die Bedeutung einer präzisen Eingabe von Wegpunkten und die Komplexität der Routenoptimierung, insbesondere in Gebieten mit komplexen Straßennetzen und geografischen Merkmalen.

6.Nicht alle Straßen können nachverfolgt werden

Ihre SelectedRoute ist möglicherweise nicht immer nachvollziehbar

Über die registrierte Gerichtsbarkeit hinaus
Geringe „Straßen-Nützlichkeit“
- Das kann dazu führen, dass sich die Nachverfolgbarkeit im Laufe der Zeit ändert.

Die Validierung wird asynchron ausgeführt. ⇒ Prüfen Sie, ob alle registrierten SelectedRoutes diese Prüfung bestanden haben.

Best Practices für die Definition von „SelectedRoute“

Mit den folgenden Best Practices können Sie die Qualität Ihrer Definitionen für „Ausgewählte Route“ und der resultierenden Daten verbessern.

Zwischenziele verwenden

Auch für kurze, scheinbar einfache SelectedRoutes wird dringend empfohlen, mindestens einen Zwischenstopp einzufügen.

Warum?
- Guides Routing:Damit wird sichergestellt, dass Ihre SelectedRoute der gewünschten Route folgt, insbesondere wenn es alternative Straßen zwischen Start und Ziel gibt.
- Schleifen aktivieren:Erforderlich, um Schleifen oder „Hin- und zurück“-Routen korrekt darzustellen, bei denen Start und Ziel identisch sind.
- Bessere Umleitungserkennung:Je mehr Wegpunkte Sie angeben, desto einfacher ist es, Datenpunkte zu erkennen und zu kennzeichnen, an denen der Verkehr möglicherweise von der ausgewählten Route abgewichen ist.
Wie?
- Sie können programmatisch einen Mittelpunkt entlang einer bekannten SelectedRoute mit geospatialen Funktionen ermitteln.
- Beispiel (BigQuery): Verwenden Sie die Funktion ST_LINEINTERPOLATEPOINT.
- Beispiel (JavaScript): Verwenden Sie die Funktion „along“ aus der Turf.js-Bibliothek.

Routen aus externen Systemen abgleichen

Wenn Sie Routendaten aus einem externen GIS oder einem System importieren, das auf einem anderen Straßennetz basiert, stimmen die Koordinaten möglicherweise nicht genau mit dem Straßennetz von Google überein. Das kann zu „unerwünschten Routen“ führen.

So beheben Sie das Problem:
1. Straßenseite prüfen:Prüfen Sie zuerst, ob sich Ihr Start- und Zielort auf der richtigen Straßenseite befinden.
2. An Straße anpassen:Verwenden Sie die Methode Roads API v2 matchPath, um Ihre vorhandenen Routendaten an das Straßennetz von Google anzupassen.
3. Manuell anpassen und neu zeichnen:Passen Sie Ihre Wegpunkte in einem Tool manuell an die Straßen von Google an. Verwenden Sie dann die Methode computeRoute der Routes API (mit „traffic“ auf „unaware“ gesetzt), um eine saubere Polylinie zu generieren, die dem Google-Netzwerk folgt.
4. Nachzeichnen:Als letzten Ausweg können Sie Ihre Daten in einem GIS-Tool auf das Straßennetz von Google legen und die Route manuell nachzeichnen, um neue Wegpunkte zu erstellen.

Datenbereinigung und ‑validierung

Die Daten, die Sie in BigQuery erhalten, spiegeln die realen Bedingungen wider. Sie sollten Bereinigungsschritte anwenden, um Daten herauszufiltern, die nicht Ihrer primären SelectedRoute entsprechen.

Umgang mit Umwegen

Die Routes API, die RMI unterstützt, versucht immer, eine gültige Route zurückzugeben. Wenn die von Ihnen ausgewählte Route gesperrt oder stark überlastet ist, gibt die API möglicherweise eine Route zurück, die einen Umweg nimmt und von den von Ihnen definierten Zwischenzielen abweicht. Wenn in Ihrem SelectedRoute beispielsweise eine Route von A -> B -> C angegeben ist, kann eine Umleitung dazu führen, dass eine Route zurückgegeben wird, die direkt von A -> C verläuft.

Für RMI sind diese umgeleiteten Datensätze weniger nützlich, da sie nicht die spezifische SelectedRoute darstellen, die Sie beobachten.

Aktion:Löschen Sie diese Zeilen nicht einfach. Sie sollten sie zur Analyse markieren, um zu verstehen, wann und warum Umwege auftreten.
Umleitungen kennzeichnen:Es gibt zwei primäre Methoden, um Umleitungen programmatisch zu erkennen:
1. Wegpunkt stimmt nicht überein:Prüfen Sie, ob die zurückgegebene Routengeometrie alle von Ihnen angegebenen Zwischenwegpunkte enthält.
2. Abweichung bei der Entfernung:Prüfen Sie, ob sich die distance der zurückgegebenen Route erheblich von der erwarteten Entfernung Ihres SelectedRoute unterscheidet. Ein häufig verwendeter Schwellenwert ist eine Differenz von 5 %.
BigQuery-Beispiel zum Kennzeichnen von Umwegen:Sie können Ihre SelectedRoutes-Tabelle (mit der erwarteten Entfernung) mit der RouteResponses-Tabelle verknüpfen und mit einer CASE-Anweisung ein Flag erstellen.

„MultiLineString“-Geometrien verarbeiten

Der Datentyp GEOGRAPHY in BigQuery hat eine Einschränkung: Er kann kein einzelnes LineString speichern, das sich selbst überlappt, z.B. eine kurvenreiche Kehrtwende oder eine Route, die aufgrund eines Umwegs auf sich selbst zurückführt.

Symptom:In diesem Fall speichert BigQuery die Geometrie als MultiLineString und Teile der Route fehlen möglicherweise.
Maßnahme:Sie sollten diese Datensätze aus Ihrer primären Analyse herausfiltern.
1. BigQuery-Filter:Verwenden Sie WHERE ST_GEOMETRYTYPE(route_geometry) != "ST_MultiLineString".
Lösung:
1. Wenn die Überschneidung durch einen Umweg verursacht wird, kann der Datensatz wie oben beschrieben herausgefiltert werden.
2. Wenn Ihre beabsichtigte SelectedRoute eine Überschneidung enthält, sollten Sie sie neu definieren, indem Sie die SelectedRoute in zwei oder mehr separate SelectedRoute-Objekte aufteilen.

Umrechnung der Zeitzone

Alle Zeitstempeldaten im RMI-BigQuery-Export werden in koordinierter Weltzeit (UTC) angegeben. Für Berichte oder Analysen in einer lokalen Zeitzone sollten Sie diese Zeitstempel konvertieren.

BigQuery-Beispiel für die Zeitumstellung:Mit den Funktionen DATETIME und TIMESTAMP können Sie einen UTC-Zeitstempel in eine bestimmte Ortszeit umwandeln, z. B. „America/Los_Angeles“.

Fazit

Wenn Sie die in diesem Leitfaden beschriebenen Best Practices befolgen, können Sie sicherstellen, dass Ihre SelectedRoute-Definitionen genau und zuverlässig sind. So erhalten Sie zuverlässige und verwertbare Verkehrsdaten aus dem Produkt „Roads Management Insights“. Die richtige Definition von Routen, der Umgang mit komplexen Straßenverläufen und die Validierung der resultierenden Daten sind entscheidende Schritte, um das volle Potenzial von RMI für Ihre Anforderungen an die Straßenverwaltung zu nutzen.

Autoren

Sarthak Gangopadhyay: Google Maps Devrel Naoya Moritani: Google Maps Devrel

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