Generalizing Power Grid Network Maps

Stromnetzpläne werden üblicherweise in geografischen Informationssystemen (GIS) als Vektordaten modelliert, wobei einzelne Leitungen mit einer Genauigkeit im Bereich weniger Zentimeter erfasst werden. Eine Herausforderung ergibt sich bei der Darstellung solcher Pläne in kleineren Maßstäben: Die Leitungen überlagern einander, was zu einer unleserlichen Kartendarstellung führt.Diese Arbeit präsentiert die Entwicklung eines Generalisierungsalgorithmus für Stromleitungspläne, der die Eingangsdaten in eine vereinfachte Darstellung überführt, um die Lesbarkeit bei kleineren Maßstäben zu verbessern. Die Wiener Netze stellten dafür reale Netzdaten zur Verfügung und fungierten im Rahmen eines Design-Science-Research-Prozesses (DSR) als Stakeholder bei der Anforderungserhebung.Der Algorithmus gliedert sich in drei Phasen: (i) Vorverarbeitung, bei der die Eingangsdaten eingelesen und aufbereitet werden,(ii) Konstruktion eines Trassennetzwerks in Form eines Graphen,(iii) Erzeugung der finalen Darstellung durch versetztes Zeichnen erkannter Parallelen auf Basis eines konfigurierbaren Maßstabsparameters.Das Ergebnis wurde anhand von drei Metriken evaluiert: Fréchet-Distanz, Anzahl akuter Winkel und Anzahl von Kreuzungen. Während der Evaluation wurden mehrere Problembereiche identifiziert: 21,4% der Leitungen konnten nicht erfolgreich verarbeitet werden, da bereits in der Konstruktionsphase Verbindungen fehlten. Zudem wurde deutlich, dass für sehr kleine Maßstäbe eine zusätzliche Verdrängungsstrategie notwendig ist. Die Performanz des Algorithmus erwies sich als zufriedenstellend: Der gesamte Datensatz konnte in 1 Stunde und 56 Minuten verarbeitet werden.Abschließend wurden die definierten Anforderungen überprüft: Von insgesamt zwölf Anforderungen wurden vier vollständig erfüllt, vier teilweise erfüllt und drei nicht erfüllt. Eine Anforderung konnte aufgrund unzureichender Spezifikation nicht evaluiert werden.