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Technisches Gebiet
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Referenzierung insbesondere für Kartendaten für Navigationssysteme, sowie ein System zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
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Stand der Technik
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Bei Navigationssystemen werden heute digitale Karten zur Darstellung und Zielführung benutzt. In diesen Karten werden Straßen durch sogenannte Kanten repräsentiert und Kreuzungen oder Abzweigungen von Straßen werden durch Knoten repräsentiert. Dabei besteht eine Kante aus einem oder einer Mehrzahl von vorzugsweise geraden Linienelementen, die dazu dienen, den realen Straßenverlauf möglichst gut abzubilden.
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Navigationssysteme bestimmen nicht nur eine Route aufgrund der gespeicherten digitalen Karten, sondern sie referenzieren Verkehrsstörungen und die dazugehörigen Umleitungen um dadurch geeignetere Routen unter Berücksichtigung solcher Verkehrsstörungen zu bestimmen. Die Referenzierung von Ereignissen, wie Verkehrsstörungen und der dazugehörigen Umleitungen, auch Locations genannt, erfolgt mittels einer Tabelle. In einer solchen Tabelle werden einer begrenzten Anzahl von solchen Ereignissen feste Codes zugeordnet, die beispielsweise durch den Verkehrsnachrichtenkanal (Traffic Message Channel) vorgegeben werden. Aufgrund der insgesamt begrenzten Anzahl von Codes können allerdings lediglich Straßenabschnitte von Autobahnen oder ausgewählten wichtigen Bundesstraßen referenziert werden. Für die vielfältigen innerstädtischen Verkehrssituationen ist dieses Verfahren daher allerdings nicht geeignet.
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Zur Referenzierung werden Kanten und Knoten durch geografische Koordinaten einer Position zugeordnet. Hinsichtlich der digitalen Karten gibt es mehrere Hersteller, so dass es hinsichtlich der Abbildung der realen Straßentopologie bei den verschiedenen angebotenen digitalen Karten auf dem Markt innerhalb einer gewissen Toleranz Unterschiede gibt, die Auswirkungen auf die Referenzierung haben können.
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Wenn einem Navigationssystem eine örtlich genau bestimmte Zusatzinformation als Datensatz, wie eine Verkehrsstörung, ein Restaurant oder eine Änderung im Straßennetz, mitgeteilt werden soll, ist diese Toleranz zu berücksichtigen, da ansonsten nicht bei allen mit verschiedenen digitalen Karten versehenen Navigationssystemen diese Mitteilung richtig zugeordnet werden kann, da die digitalen Karten der Informationsanbieter nicht vollständig deckungsgleich sind mit den digitalen Karten der Navigationssysteme. Daher reicht es in der Regel nicht aus, einfach nur die Koordinaten der Zusatzinformation mitzuteilen. Hier sind daher weitere Informationen als Daten mitzuteilen, die sich auf die Umgebung der Koordinate der Zusatzinformation beziehen, damit die Zusatzinformation lagerichtig in der jeweiligen verwendeten digitalen Karte eingepasst werden kann.
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Aus dem Stand der Technik sind bei dem Projekt AGORA zur Georeferenzierung Verfahren bekannt, wie mit zusätzlich übertragenen Daten eine geografische Position exakter referenziert werden kann. Diese Verfahren zeigen jedoch noch Fehler im Bereich von 1 bis 5%.
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Aus der
DE 10 2004 033 478 A1 ist ein Verfahren zur Referenzierung von Objekten in Kartendaten für Navigationssysteme bekannt, wobei in den auf einem lokalen Datenträger gespeicherten Kartendaten jedem Objekt eine Identifikationsnummer eindeutig zugeordnet ist, und wobei diese Identifikationsnummer eine dem Objekt eindeutig zugeordnete Objektnummer und eine Kontrollzahl umfasst.
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Weiterhin ist aus der
US 6,542,816 B1 ein Kommunikationsnavigationssystem bekannt, wobei eine Navigationsvorrichtung empfohlene Routenführungsdaten von einem Informationszentrum abfragt und einen Benutzer der Navigationsvorrichtung unter Verwendung der empfohlenen Routenführungsdaten, welche von dem Informationszentrum empfangen wurden, zu einem Ziel führt.
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Aus der
US 2004/0122590 A1 ist ein Kartenauswertungssystem bekannt, welches mit einem Autonavigationsgerät ausgestattet ist. Das Autonavigationsgerät generiert Unterschiedsdaten, welche auf einen Ort hinweisen, an dem ein Unterschied zwischen einem momentanen Fahrzeugpositionspfad und einem Straßenort, welcher von einer Kartendatenbank erhalten wurde, vorhanden ist.
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Aus der
DE 10 2005 018 083 A1 ist ein Verfahren zum Einfügen und/oder zum Aktualisieren und/oder zum Ergänzen von Detailinformationen in einer digitalen Karte mindestens eines Empfängers, der zum Kommunizieren mit mindestens einem Sender ausgelegt ist, wobei dieses Verfahren sowohl von den IDs der Karten bei Sender und Empfänger als auch von einer anbieterseitigen Kenntnis des aktuellen Zustands der zu ändernden Karte unabhängig ist
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Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, das insbesondere bei der Anwendung für Navigationssysteme die Effizienz, die Genauigkeit und/oder die Zuverlässigkeit von Referenzierungen einer Position verbessert. Weiterhin ist es die Aufgabe, ein System zu schaffen zur Durchführung eines solchen Verfahrens.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Referenzierung von Daten mit einem Server mit in einem Speicher gespeicherten Kartendaten und zumindest einem Client mit in einem Speicher gespeicherten Kartendaten, wobei der Server mit dem zumindest einen Client in bidirektionaler Kommunikation zum Austausch von Daten steht und der Server Unterschiede zwischen den Kartendaten des Servers und des zumindest einen Clienten bestimmt.
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Dabei ist vorgesehen, dass der Server und der zumindest eine Client Daten zur Referenzierung austauschen. Dabei ist es weiterhin vorgesehen, dass der Server einen Datensatz einer Genauigkeit und/oder einer Übereinstimmungswahrscheinlichkeit einer Referenz zu einer Position von dem zumindest einen Client übertragen bekommt oder empfängt.
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Ebenso ist es vorgesehen, dass der Client einen Datensatz einer Referenz zu einer Position von dem Server übertragen bekommt oder empfängt, welcher zuvor von dem Server erzeugt wurde. So kann der Client die empfangenen Daten dekodieren und die Übereinstimmungswahrscheinlichkeit berechnen und im Falle, dass die berechnete Übereinstimmungswahrscheinlichkeit geringer als die geforderte Übereinstimmungswahrscheinlichkeit ist, wird das Ergebnis der Dekodierung an den Server gesendet oder übertragen.
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Es ist erfindungsgemäß weiterhin zweckmäßig, wenn der Server das dekodierte Ergebnis mit der referenzierten Position vergleicht und dem Client eine Bestätigung der erreichten Übereinstimmungswahrscheinlichkeit übersendet und/oder einen weiteren Datensatz erzeugt zur Referenzierung im Server und zur Übertragung an den Client und/oder eine Beschreibung der Abweichung an den Client sendet.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn weiterhin im Server ein Eintrag in eine Datenbank erfolgt, die bei späterer Referenzierung berücksichtigt wird.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Client ein Navigationssystem ist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bezüglich des Systems gelöst mit einem System mit einem Server mit in einem Speicher gespeicherten oder speicherbaren Kartendaten und zumindest einem Client mit in einem Speicher gespeicherten oder speicherbaren Kartendaten, wobei der Server mit dem zumindest einen Client mittels Kommunikationsmitteln in bidirektionaler Kommunikation zum Austausch von Daten steht und für den Server Unterschiede zwischen den Kartendaten des Servers und des zumindest einen Clienten beispielsweise mittels Bestimmungsmitteln bestimmbar sind. Die Kommunikationsmittel sind dabei vorzugsweise Mittel zur Funk- oder Mobilfunkkommunikation. Die Bestimmungsmittel umfassen vorteilhaft Mittel zum Vergleich von zumindest ausschnittweisen Kartendaten, wobei Unterschiede ermittelbar sind. Zweckmäßiger Weise sind die Bestimmungsmittel mittels eines Prozessors mit Anwendungsprogrammen realisierbar.
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Dabei ist es vorgesehen, dass der Server und der Client Daten zur Referenzierung mittels den Kommunikationsmitteln austauschen.
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Weiterhin ist es vorgesehen, dass für den Server ein Datensatz einer Genauigkeit und/oder einer Übereinstimmungswahrscheinlichkeit einer Referenz zu einer Position von dem Client mittels der Kommunikationsmittel empfangbar ist. Ebenso ist es vorgesehen, dass für den Client ein Datensatz einer Referenz zu einer Position von dem Server mittels der Kommunikationsmittel empfangbar ist, welcher zuvor von dem Server mittels Erzeugungsmittel erzeugbar ist. Die Erzeugungsmittel sind vorzugsweise Mittel, welche die Erzeugung einer Referenz ermöglichen. Zweckmäßiger Weise sind die Erzeugungsmittel mittels eines Prozessors mit Anwendungsprogrammen realisierbar.
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Weiterhin ist es vorgesehen, dass für den Client die empfangbaren Daten dekodierbar sind und die Übereinstimmungswahrscheinlichkeit berechenbar ist und im Falle, dass die Übereinstimmungswahrscheinlichkeit geringer als die geforderte ist, das Ergebnis der Dekodierung an den Server übertragbar ist.
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Erfindungsgemäß ist es zweckmäßig, wenn für den Server das dekodierte Ergebnis mit der referenzierten Position vergleichbar ist und dem Client eine Bestätigung der erreichten Übereinstimmungswahrscheinlichkeit übersendbar ist und/oder ein weiterer Datensatz erzeugbar ist zur Referenzierung im Server und zur Übertragung an den Client und/oder eine Beschreibung der Abweichung an den Client send bar ist.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn weiterhin im Server ein Eintrag in eine Datenbank vornehmbar ist, die bei späterer Referenzierung berücksichtigbar ist.
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Hinsichtlich des Systems ist es zweckmäßig, wenn der Client ein Navigationssystem ist.
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Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Figurenliste
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Nachstehend wird die Erfindung auf der Grundlage eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- 1a eine schematische Darstellung einer Kommunikation zwischen Server und Client;
- 1b eine schematische Darstellung eines Navigationssystems als Client;
- 2 ein Blockschaltbild zum Ablauf eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
- 3a eine Darstellung eines Straßenabschnitts;
- 3b eine Darstellung einer eine Straße repräsentierenden Kante;
- 3c eine Darstellung einer eine Straße repräsentierenden Kante; und
- 3d eine Darstellung einer eine Straße repräsentierenden Kante.
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Bevorzugte Ausführung der Erfindung
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Die 1a zeigt schematisch eine Darstellung eines Systems 1 zum Datenaustausch zwischen einem Server 2 mit Speicher 7 und Prozessor und Clienten 3,4,5, bei welchem eine Kommunikation 6 zwischen dem Server und den jeweiligen Clienten durchführbar ist. Diese Kommunikation 6 ist vorteilhaft eine bidirektionale Kommunikation. Diese kann beispielsweise mittels Mobilfunk- oder Mobiltelefonanwendungen erfolgen.
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Die Clienten 3,4,5 sind vorzugsweise Navigationssysteme insbesondere von Fahrzeugen, die mittels abgespeicherter digitaler Karten Routenvorschläge zu eingebbaren oder identifizierbaren Zielobjekten durchführen.
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1b zeigt schematisch ein Navigationssystem 10 als Client, mit einer Anzeigeeinheit 11, einem Speicher 13 und zumindest einem Bedienelement 12 und einem Prozessor 15. Weiterhin verfügt das Navigationssystem über eine Kommunikationseinheit 14 zur Kommunikation mit einem Server. Diese Kommunikation kann durch Datenempfang, Datenaussenden und/oder Datenaustausch erfolgen.
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Das Navigationssystem 10 hat in seinem Speicher 13 eine vorzugsweise digitale Karte gespeichert, auf dessen Basis es Routenvorschläge zur Erreichung eines vorgebbaren Zieles durchführt.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zur Referenzierung insbesondere von Positionen wird vorzugsweise von Client-Server-Systemen durchgeführt, bei welchem ein Client ein Navigationssystem ist, das vorteilhaft eine dynamische Verkehrslenkung oder Routenplanung vorsieht oder eine Funktion beinhaltet, die automatische Aktualisierungen von Daten, wie Kartendaten, vorsieht.
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Im Falle, dass ein Navigationssystem eine Referenz auf eine Position benötigt, sind die Anforderungen an die Präzision und Zuverlässigkeit der Referenz von der beabsichtigten Verwendung dieser Referenz abhängig. Geringe Anforderungen können dann bestehen, wenn ein großflächiges Gebiet referenziert werden soll, bei welchem im Allgemeinen von einer präzisen lokalen Verkehrsführung ausgegangen werden kann, wie beispielsweise die Verkehrsführung in einem Freizeitpark. Wenn eine Referenz verwendet werden soll, um eine dauerhafte Veränderung in der verwendeten Karte durchzuführen, ist hingegen eine hohe Anforderung an die Zuverlässigkeit der Referenz gegeben, da anderenfalls sich Fehler der Referenz bei weiteren Maßnahmen aufbauend auf dieser Referenz fortpflanzen. Insbesondere bei Baustellen oder Verkehrstörungen und diesbezüglichen Verkehrsumleitungen ist eine hohe Anforderung an die Referenz gegeben, da in solchen Fällen eine spurgetreue Referenzierung erforderlich ist.
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Somit ergeben sich unterschiedliche Anforderungen an die Referenzierung, was dazu verwendet werden kann, dass situationsabhängige Anforderungen der Referenzierung realisiert werden können.
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Wenn das Navigationssystem als Client eine erste Referenz auf eine Position von dem Server erhält, kann eine Plausibilisierung der Referenz durch den Client durchgeführt werden. Diese Plausibilisierung kann beispielsweise abfragen, ob entscheidende Kriterien erfüllt sind, wie z.B., ob alle zur Referenzierung vorhandene Komponenten in der Karte und/oder im Datensatz vorhanden sind und/oder wie groß Abweichungen der Koordinaten sind und/oder ob alle Parameter der Referenz stimmen und/oder ob eine Streckenführung plausibel ist. Insbesondere hinsichtlich der Streckenführung kann auf die Fahrtrichtung beispielsweise einer Einbahnstraße oder auf ähnliche lokale Gegebenheiten geachtet werden.
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Wenn aufgrund dieser Plausibilisierung erkannt wird, dass die Anforderungen an die Präzision oder Zuverlässigkeit der Referenz nicht erfüllt sind, kann das Navigationssystem als Client in einem weiteren Verfahrensschritt das Ergebnis der Referenzierung zusammen mit Merkmalen aus dem Umkreis der referenzierten Position an den Server senden. Der Server kann dann in einem weiteren Schritt das Problem analysieren und im Falle einer fehlerhaften Referenzierung Korrekturen der Referenzierung vornehmen. Für den Fall, dass die Ursache der fehlerhaften Referenzierung eine unterschiedliche Geometrie der von Client oder Server verwendeten digitalen Karten ist, kann dieser Unterschied in einer Tabelle, Datenbank und/oder Datei abgelegt werden, so dass dieses Ergebnis bei weiteren Referenzierungen in der Art verwendet werden kann, dass eine Referenz erzeugbar ist, die trotz des Unterschieds in den Karten ein korrektes Ergebnis liefert.
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Bei einer bidirektionalen Kommunikation kann durch die Kenntnis der Daten im Zielclient eine individuelle sehr effiziente Referenz erstellt werden, die keine Daten enthält, die vom Zielclient nicht benötigt werden würde.
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Die 2 zeigt ein Diagramm, bei welchem ein Verfahrensablauf zur Referenzierung einer Position schematisch dargestellt ist. Das Verfahren basiert auf einer bidirektionalen Kommunikation zwischen eine Server und einem Client, wie einem Navigationssystem. In Block 20 wird zur Referenzierung von dem Client ein Datensatz mit der benötigten Genauigkeit und Übereinstimmungswahrscheinlichkeit der Position an den Server geschickt. In Block 21 erzeugt der Server einen ersten Datensatz zur Referenzierung im Server und sendet diesen Datensatz an den Client.
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In Block 22 dekodiert der Client diesen Datensatz im Client und berechnet die Übereinstimmungswahrscheinlichkeit. Für den Fall, dass die berechnete Übereinstimmungswahrscheinlichkeit geringer ist als die geforderte Übereinstimmungswahrscheinlichkeit, wird das Ergebnis der Dekodierung an den Server gesendet, siehe Block 23. In Block 24 erfolgt ein Vergleich zwischen dem Ergebnis der Dekodierung und der zu referenzierenden Position im Server.
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Anschließend erfolgt in Block 25, dass der Server an den Client einen Datensatz mit der Information schickt, dass die Übereinstimmungswahrscheinlichkeit erreicht ist. Weiterhin erfolgt in Block 26 eine Erzeugung eines erweiterten Datensatzes zur Referenzierung im Server und dessen Übertragung an den Client. In Block 27 erfolgen die Beschreibung der Abweichung und deren Übertragung zum Client.
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Im Fall von Block 26 oder 27 kann weiterhin im Server ein Eintrag gemäß Block 28 in eine Problemdatenbank erfolgen, damit der berechnete erweiterte Datensatz und/oder die Beschreibung der Abweichung bei späteren Referenzierungen der Position wieder berücksichtigt werden kann. Die Vorgehensweise gemäß 2 kann angewendet werden, wenn der Server eine Referenzierung ohne Kenntnis aller möglichen Karten der Clienten durchführt.
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Die 3 zeigt schematisch die möglichen Darstellungen eines Straßenabschnittes einer vierspurigen Straße. In 3a ist die reale Situation dargestellt. Die Straße 50 mit ihren vier Fahrspuren 51,52 ist in Abschnitt 53 mit jeweils zwei Fahrspuren in eine Fahrrichtung mit einem Mittelstreifen als weiße Doppellinie realisiert. Bei Punkt 54 wird die Trennung der Fahrspuren durch einen Grünstreifen 55 mit Mittelleitplanke realisiert, der v-förmig beginnt. Anschließend verlaufen jeweils zwei Fahrspuren rechts und links des Grünstreifens 55.
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In der 3b ist die reale Situation der Straße aus 3a von einem Kartenanbieter A als etwa y-förmiger Kantenverlauf dargestellt. Die Kante 60 repräsentiert den Straßenverlauf in Abschnitt 53, bei welchem die Fahrspuren nur durch die Doppellinie getrennt sind. Ab dem Punkt 61 trennen sich die Fahrspuren repräsentierenden Kanten 62,63 rechts und links des Grünstreifens und laufen dann parallel weiter nach oben.
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Die 3c zeigt eine Darstellung der gleichen Straße in einer Karte eines anderen Kartenanbieters B. Dabei werden die jeweiligen entgegengesetzten Fahrspuren durch zwei durchgängige parallele Linien 70,71 dargestellt.
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Es ist somit zu erkennen, daß die Straßensituation in verschiedenen Karten durch unterschiedliche Gestaltungen der verwendeten Kanten realisiert werden kann. Wenn nun aufgrund der Karte des Anbieters A ein Teilstück der Straße referenziert wird, das im unteren Teil der Straße beginnt und im oberen Teil nach der Verzweigung aufgrund des Grünstreifens endet, kann diese Referenz in der Karte des Anbieters der Karte B so verstanden werden, also ob ein Spurwechsel erfolgt, siehe 3d. Dort ist der Spurwechsel durch die Linie 80 eingezeichnet. Unter der Annahme, dass die Referenz geschickt wurde, weil das Navigationssystem alle Verkehrsstörungen auf einer geplanten Route angefordert hat, dann gibt es für das Navigationssystem auf diese Referenz verschiedene Interpretationsmöglichkeiten.
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Einerseits kann die Referenz so interpretiert werden, als ob wegen einer Vollsperrung der Fahrspur der Verkehr auf die Gegenfahrspur geleitet wird.
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Andererseits kann auch eine falsche Dekodierung möglich sein. Das Navigationssystem wird dann den Kartenausschnitt und die dekodierte Referenz zum Server schicken. Dort wird dann der Unterschied in den Karten des Navigationssystems und des Servers und seine Auswirkungen aus- und bewertet. Darauf hin kann der Server eine neue Referenz bestimmen. Beispielsweise kann durch Verringerung des seitlichen Versatzes oder durch Verwendung von weiteren Geometrien eine Referenz erzeugt werden, die von den Clienten unabhängig von der verwendeten Karte korrekt dekodiert wird. Der Unterschied wird dann in einer Datenbank gespeichert und bei weiteren Referenzierungen dieses Abschnitts der Straße berücksichtigt.
