BACHELOROPPGAVE: GNSS-basert posisjonsinnmåling av vegobjekter (GNSS-Vegobj)

Transkript

1 BACHELOROPPGAVE: GNSS-basert posisjonsinnmåling av vegobjekter (GNSS-Vegobj) FORFATTER: SVEN ARNE WRIGHT HAGEN Sted: Gjøvik Dato:

2 Høgskolen i Gjøvik Postboks Gjøvik Gjøvik University College Box 191 N-2802 Gjøvik Norway Side 2 av 119

3 Sammendrag Tittel: GNSS-basert posisjonsinnmåling av vegobjekter (GNSS-Vegobj) Dato: Forfatter: Sven Arne Wright Hagen Veileder: Oppdragsgiver: Kontaktperson: Høgskolelektor George Preiss, ING, Høgskolen i Gjøvik Statens vegvesen Region Øst, Veg- og geodataseksjonen Knut Jetlund Nøkkelord: GNSS, innmåling av fartsgrenseskilt, ISA Antall sider: 119 Antall vedlegg: 15 Tigjengelighet: Åpen Sammendrag: Bacheloroppgaven er gjennomført i samarbeid med Statens vegvesen Region Øst og Høgskolen i Gjøvik. Denne oppgaven bygger videre på rapporten Registrering av fartsgrenseskilt med GPS fra prosjektoppgaven som jeg gjennomførte høsten Rapporten tar for seg posisjonsinnmåling av fartsgrenseskilt med bruk av GNSS-utstyr. Den er også overførbar til andre typer vegobjekter. I sin ITS-strategi har Statens vegvesen vedtatt at etaten skal innføre automatisk fartstilpasning (ISA) i egne kjøretøy fra I tillegg er det et samarbeid mellom Statens vegvesen og Vägverket i Sverige hvor målet er å få ISA til å fungere over landegrensene i forbindelse med ITS-verdenskongressen i Stockholm høsten Det er også planlagt at alle regionene i Statens vegvesen skal kvalitetssikre fartsgrenser på eget vegnett i Det er utarbeidet en rapport Fartsgrense-registrering ISAprosjektet sommeren 2007, av to studenter i sommerjobb hos Statens vegvesen Vegdirektoratet. Deres rapport sammenligner data som ligger i NVDB med målinger som de har utført med GPS langs en god del veg-strekninger i Norge. Bakgrunnen for min oppgave er å kvalitetssikre innmålingen av fartsgrenseskilt, både sammenlignet med overnevnte rapport samt data fra NVDB. Den viser hvordan man kan gjøre inn-målinger av fartsgrenseskiltene med riktige koordinater der de fysisk er plassert. Det tekniske grunnlaget for innmålingene i denne rapporten er bruk av GNSS-utstyr montert i personbil som kommuniserer via Bluetooth. Alle innmålinger er gjort via CPOS-tjenesten fra Statens kartverk med bruk av Leica GPS1200 og en laser avstandsmåler Leica DISTO TM A6. Hoveddelen av innmålingene er gjort på Rv 3 Kolomoen (Stange kommune) Rena (Åmot kommune) hvor alle fartsgrenser er registrert. Side 3 av 119

4 Side 4 av 119

5 Summary Title: Measuring in the position of road objects by GNSS Date: Author: Sven Arne Wright Hagen Supervisor: Employer: Contact: College lecturer George Preiss, Eng, Gjøvik University College Norwegian Public Roads Administration Knut Jetlund Key words: GNSS, speed-limits,signposts, ISA Pages: 119 Attachments: 15 Availability: Unrestricted Abstract: This Bachelor-report is accomplished in cooperation with the Norwegian Public Roads Administration (NPRA) and Gjøvik University College. It builds on the report Recording of speed-limit signposts by GPS from my project report of fall The subject of this report is measuring in the position of speedlimit sign posts using GNSS equipment. The method can equally be transferred to other road-objects. The NPRA has in its strategy of ITS stated that the department is introducing ISA in their vehicles from Additionally the NPRA and the Swedish Road Administration are cooperating, with the purpose of having the ISA working across the borders in connection to the ITS World Convention in Stockholm in the fall of Besides this, all regions of the NRPA are scheduled to ensure the quality of their speed limits in their local road networks during Recording of Speed Limits the ISA project is a report made of two students as a summer project for the NRPA in They compare the data in the NVDB to own data measured by GPS along several central roads in Norway. The task of my report is to evaluate the quality of which these measurements are made, not only in regard to the project mentioned above but also the NVDB. A method is described to measure in the speed-limit sign posts with correct coordinates to where they are physically placed. The technical base for the measurements in this report is the use of GNSS-equipment in a regular car, communicating by Bluetooth. All measurements are made via the CPOS-service from the Norwegian Mapping and Cadastre Authority, using a Leica GPS1200 and a Leica DISTO TM A6 rangefinder. The main part of the measurements is made on the road Rv.3 from Kolomoen (Stange municipality) to Rena (Åmot municipality) where all speed limits are registered. Side 5 av 119

6 Side 6 av 119

7 Forord Denne rapporten er utarbeidet av Sven Arne Wright Hagen som en avsluttende Bacheloroppgave i Geomatikk etter 3-års studie ved Høgskolen i Gjøvik våren Denne rapporten bygger videre på prosjektoppgaven som jeg utførte høsten 2007 med rapporten Registrering av fartsgrenseskilt med GPS, hvor jeg ikke fikk gjort innmålinger med bruk av CPOS-tjenesten. Bacheloroppgaven er et samarbeid mellom Statens vegvesen Region Øst og Høgskolen i Gjøvik, hvor innmåling av fartsgrenseskilt med GNSS-utstyr er benyttet. Bakgrunn for denne Bacheloroppgaven er Statens vegvesen sin ITS-strategi der de har vedtatt at etaten skal innføre automatisk fartstilpasning (ISA) i egne kjøretøy fra I tillegg er det et samarbeid mellom Statens vegvesen og Vägverket i Sverige hvor målet er å få ISA til å fungere over landegrensene i forbindelse med ITS-verdenskongressen i Stockholm høsten Det er også planlagt at alle regionene i Statens vegvesen skal kvalitetssikre fartsgrenser på eget vegnett i I tillegg har to studenter utarbeidet en rapport Fartsgrense-registrering ISA-prosjektet sommeren 2007 hvor de har gjort målinger med GPS på flere vegstrekninger i Norge. Disse målingene er sammenlignet med Nasjonal vegdatabank, NVDB, som er en database som inneholder informasjon om vegnettet og objekter knyttet til vegen, hvor det viser seg at det finnes flere avvik. Jeg har rettet fokuset på bruk av CPOS-tjenesten fra Statens kartverk med bruk av Leica GPS1200 og en laser avstandsmåler Leica DISTO TM A6 som skal kommunisere via Bluetooth. Alle innmålingene som er gjort i denne rapporten er sammenlignet med NVDB og på Rv 3 Kolomoen Rena har jeg også sammenlignet ISA sine målinger. Rapporten gir en vurdering av kvaliteten på fartsgrenseskiltene, forslag til hvilke innmålingsmetode man bør benytte og at ISA-prosjektet tenker mer enn bare på sitt. Bacheloroppgaven har vært oppdelt i 4 deler i prosjektgjennomføringen: Del A: Montering av utstyr i bil Del B: Ferdigstille rapporten Registrering av fartsgrenseskilt med GPS Del C: Innmåling av fartsgrenseskilt på Rv 3 Kolomoen Rena Del D: ISA og fartsgrenseregistrering Jeg vil takke veiledere George Preiss, Høgskolen i Gjøvik, og Knut Jetlund, Statens vegvesen, for godt samarbeid og lærerik rettledning. En stor takk til mine medstudenter Merita Halili og Orhan Veliu for 3 fantastiske studieår med godt samarbeid, god støtte og verdifull hjelp disse årene på Gjøvik. Jeg ønsker dere lykke til videre og håper vi fortsatt kan holde kontakten. Takk for meg. Gjøvik den Sven Arne Wright Hagen Side 7 av 119

8 Side 8 av 119

9 Innholdsfortegnelse Sammendrag Side 3 Summary Side 5 Forord Side 7 Innholdsfortegnelse Side 9 Figurer Side 11 Tabeller Side Organisering av rapporten Side Bakgrunn for Bacheloroppgaven Side Bacheloroppgavens mål Side Teoretisk bakgrunn Side GNSS Side GPS Side GLONASS Side GALILEO Side Beidou og COMPASS Side Quazi Zenith Satellite System Side Metodevalg Side Innmåling av skjult punkt Side Kommunikasjon via Bluetooth og GSM Side CPOS Side Montering av utstyr Side Ferdigstille rapporten fra høsten 2007 Side Resultat Side Konklusjon Side Fartsgrenseskilt på Rv 3 Kolomoen Rena Side Innmålinger Side Resultat Side Konklusjon Side ISA og fartsgrenseregistrering Side Variable fartsgrenseskilt Side Valg av målemetode Side Konklusjon Side Referanser Side Forkortelser og faguttrykk Side 39 Side 9 av 119

10 Vedlegg 1: Prosjektbeskrivelse Side 41 Vedlegg 2: Statusrapporter Side 47 Vedlegg 3: Del A: Montering av Leica GPS1200 i bil Side 59 Vedlegg 4: Del B: Ferdigstille rapporten Registrering av fartsgrenseskilt med GPS Side 61 Vedlegg 4.1: Innmåling av koordinater Side 64 Vedlegg 4.2: Innmålingsmetoder og utførelse Side 66 Vedlegg 4.3: Måleresultat Side 67 Vedlegg 4.4: Utsnitt fra ArcGIS Side 68 Vedlegg 5: Del C: Innmåling av fartsgrenseskilt på Rv 3 Kolomoen Rena Side 83 Vedlegg 5.1: Innmåling av koordinater den Side 88 Vedlegg 5.2: Innmåling av koordinater, alle sortert Side 91 Vedlegg 5.3: Koordinater fartsgrenseskilt Side 107 Vedlegg 5.4: Koordinater KM-stolper Side 108 Vedlegg 5.5: Posisjonsnøyaktighet Side 109 Vedlegg 5.6: Utsnitt fra ArcGIS, fartsgrenseskilt Side 110 Side 10 av 119

11 Figurer Figur 1: Satellittbaner for GPS Side 15 Figur 2: Banene til GALILEO Side 16 Figur 3: Skisse for innmåling av skjult punkt Side 18 Figur 4: Kommunikasjon med Bluetooth Side 19 Figur 5: Innmålingsmetode 1 Side 20 Figur 6: Innmålingsmetode 2 Side 20 Figur 7: Nytt punkt ferdig innmålt Side 21 Figur 8: CPOS dekning i Norge Side 22 Figur 9: Utbygging av CPOS i Norge Side 23 Figur 10: Nøyaktighet og kvalitet med bruk av CPOS Side 23 Figur 11: Kvaliteten med FIX kontra FLOAT Side 24 Figur 12: Bilder fra bilen med GPS-antenne, avstansmåler og målebok Side 25 Figur 13: Oversiktskart for innmålinger på Hamar Side 27 Figur 14: Oversiktskart for Rv 3 mellom Kolomoen Rena Side 29 Figur 15: Langs Rv 3 med tett skog Side 30 Figur 16: Bruk av arbeidslys er nødvendig Side 30 Figur 17: Fartsgrenseskilt 103 med FIX-løsning Side 31 Figur 18: Fartsgrenseskilt 7 med FIX-løsning Side 31 Figur 19: Fartsgrenseskilt 17 med FLOAT-løsning Side 31 Figur 20: Variable fartsgrenseskilt, Hamar Side 33 Figur 21: Figur 22: Variable fartsgrenseskilt, Einavatnet Side 34 Figur 23: Variable fartsgrenseskilt, Gudbrandsdalen Side 34 Tabeller Tabell 1: Feilmeter i forhold til Leica GPS1200 Side 28 Tabell 2: Dato og tidsforbruk Side 30 Side 11 av 119

12 Side 12 av 119

13 1. Organisering av rapporten Denne rapporten bygger videre på det arbeidet jeg leverte i rapporten Registrering av fartsgrenseskilt med GPS, [20], høsten Dette innebærer at jeg kommer til å henvise til denne på enkelte steder i denne rapporten. Rapporten er delt opp i 4 enkeltdeler for å få en mer oversiktig gruppering på hva som er gjort. Siden jeg ikke fikk utført innmålinger med Leica GPS1200 og bruk av lasermåling for å gjøre ferdig rapporten Registrering av fartsgrenseskilt med GPS, [20], vil både montering av utstyr (Del A) og konklusjon (Del B) være med i denne rapporten. Hovedmålet for denne oppgaven er innmåling av fartsgrenseskilt på Rv 3 Kolomoen Rena (Del C) hvor Statens vegvesen ønsker en kvalitetskontroll av de avvikene som studenter gjorde i sin sommerjobb Studentene fra NTNU hadde fått i oppgave å registrere fartsgrenseskilt med GPS for bruk i ISA-prosjektet hos Vegdirektoratet. Dataene som ble gjort i dette arbeidet ble erstattet med det som var registrert i Nasjonal vegdatabank, NVDB. I den siste delen (Del D) vil jeg konkretisere mer hvordan jeg synes Statens vegvesen skal utføre sin registrering av fartsgrenseskilt i ISA-prosjektet slik at man får nytte av dette arbeidet utenom ISA også Bakgrunn for bacheloroppgaven Denne Bacheloroppgaven tar for seg det arbeidet og bakgrunnen rapporten Registrering av fartsgrenseskilt med GPS, [20], i kapitel 1.1. i tillegg til at man vil se på avvik som er gjort i rapporten Fartsgrenseregistrering ISA-prosjektet, [17], utført av 2 studenter fra NTNU i sommerjobb Derfor ble strekningen på Rv 3 Kolomoen Rena aktuell siden avvikene var veldig store i forhold til det som var registrert i NVDB tidligere. Jeg har tatt med meg de spørsmål, utfordringer, målemetoder, kvalitetskontroll, erfaringer osv fra prosjektoppgaven på høsten 2007 inn i denne Bacheloroppgaven Bacheloroppgavens mål Hovedmålet med denne oppgaven er å finne avvik i forhold til registrering av fartsgrenseskilt og det arbeidet som er gjort på Rv 3 mellom Kolomoen Rena. Innmåling av fartsgrenseskilt skal gjøres via CPOS-tjenesten med bruk Leica GPS1200, Bluetooth kommunikasjon fra GPS-antenne og laser avstandsmåler Leica DISTO TM A6. Delmålene er å få ferdigstille en konklusjon i rapporten Registrering av fartsgrenseskilt med GPS, [20], når innmåling med Leica GPS1200 er utført og anbefalinger for hvordan innmålingen av fartsgrenseskilt til ISA-prosjektet kan gjøres. Side 13 av 119

14 Side 14 av 119

15 2. Teoretisk bakgrunn 2.1. GNSS Begrepet GNSS (Global Navigation Satellite System) er et standarduttrykk som dekker over satellittbaserte systemer som anvendes til navigasjon og posisjonsbestemmelser overalt på jorden. I løpet av det kommende tiåret vil det være nærmere 130 navigasjonssatellitter i drift med de planene som finnes og de som kommer i USA, Europa, Russland, Kina og Japan GPS GPS (Global Positionering System) er et verdensomspennende system til posisjonering. Systemet bygger på avstandsmåling til spesielle navigasjonssatellitter. Utviklingen av GPS ble startet av U.S. Department of Defence Det Amerikanske Forsvarsministerium i 1973 under navnet NAVSTAR GPS. Systemet ble primært utviklet til bruk for det Amerikanske militæret, men kan også benyttes sivilt. Systemet overvåkes og styres fra en hovedkontrollstasjon i Colorado Springs i USA. Kontrollstasjonen har forbindelse med satellittene via 5 bakkestasjoner langs ekvator. Figur 1: Satellittbaner for GPS (illustrasjon: FFA). Romsegmentet består av 30 satellitter (2005), hvor 24 satellitter skal være aktive fordelt på 6 ulike sirkulære baner i ca km høyde og helningsvinkel på 55 i forhold til Ekvator. Fordelingene av satellitter er gjort slik at det alltid skal være minst 4 satellitter synlig samtidig overalt på jorden, men ofte er det mange flere synlige til enhver tid. Satellittene har en omløpstid rundt jorden på 12 timer regnet i stjernetid. Et stjernedøgn er ca 4 minutter kortere enn et døgn målt på jordtid, dvs at omløpstiden er ca 11 timer og 58 minutter, og at satellitten sett fra jorden har den samme plasseringen etter på himmelen etter ca 23 timer og 56 minutter. Hver satellitt sender ut signaler på frekvensene 1.575,42 MHz og 1.227,60 MHz. På disse signalene er det kodet informasjon som gjør det mulig for en mottaker, uansett plassering på jorden å angi posisjon i tre dimensjoner (X, Y og Z), samt hastighet og nøyaktig tid. Posisjonen bestemmes ved å måle tiden for overføring av signaler fra de ulike satellitter og til mottakeren. I og med at satellittenes posisjon og signalenes forplantningshastighet er kjent, kan avstanden til satellittene beregnes. Det finnes flere forskjellige leverandører av GPS i forskjellige typer, ettersom behov og formål man skal benytte dette til. Med billige GPS mottakere kan man oppnå en nøyaktighet på ca 6 meter i grunnriss, dvs nøyaktighet oppgitt i spredning betyr at man er 68,3 % innenfor angitt spredning. Dyrere mottakere oppnår ved hjelp av basestasjoner en nøyaktighet innenfor noen få centimeter, dvs nøyaktighet oppgitt i spredning her betyr at man er 95,4 % innenfor angitt spredning. Side 15 av 119

16 GLONASS GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System) er et russisk navigasjonssystem som opererer etter nesten samme prinsipper som GPS. Baneparametere, frekvens og koder er noe annerledes slik at man ikke umiddelbart kan bruke samme mottaker. En vesentlig forskjell er at satellittene i GLONASS-systemet sender på sine egne frekvenser. På L1 er frekvensen (n * 0,5625) MHz og på L2 er frekvensen (n * 0,5625) MHz, hvor n angir det spektrum som tildeles den enkelte satellitt. GLONASS er dimensjonert for 24 satellitter fordelt på 3 ulike sirkulære baner med en helningsvinkel på 64,8 og en banehøyde på ca km. Den første GLONASS-satellitten ble sendt opp i 1982 og det finnes i dag 13 operative satellitter. Etter planen skal GLONASS ha full dekning i Det er GPS mottakere som håndterer både GPS og GLONASS signaler. Disse mottakerne er spesielt interessante i områder hvor dekningen blokkeres av f.eks høye bygninger, fjell eller trær. For Nord-Norge som har høye breddegrader i forhold til GPS-satellittene vil GLONASS bli brukt her, dette vil medføre flere satellitter og sannsynligvis kunne motta flere signaler til en god posisjonsbestemmelse GALILEO GALILEO er så langt en sivil tjeneste som et europeisk alternativ til GPS og GLONASS. Satellittene vil gi samme type navigasjonssignaler som fra GPS og navigasjonsenhetene skal kunne bruke samme signal fra satellittene i begge disse systemene. GALILEO vil ikke kunne slås av i en eventuell krigssituasjon slik som GPS satellittene kan gjøres av det amerikanske forsvaret. Figur 2: Banene til GALILEO (illustrasjon: ESA). GALILEO har en viktig forskjell hvor de har en søke- og redningsfunksjon som satellittene vil være utstyrt med. Dette innebærer at hver satellitt er utstyrt med en installasjon som vil sende signaler fra brukere som er i nød til en redningssentral som vil sette i gang en redningsaksjon. Brukeren skal få igjen et signal om at nødsignalet er mottatt og at hjelpen er underveis. Satellittbanen til GALILEO vil få en helningsvinkel på 56 og en banehøyde på ca km. Den første GALILEO satellitten ble sendt opp desember 2005 og innen 2008 skal alle 30 satellitter være operative dvs 27 operative satellitter og 3 reserve. Side 16 av 119

17 Plasseringen av banene til GALILEO har også stor betydning for norske brukere. Dette vil gi en forbedring i nøyaktighet av målingene som gjøres spesielt i storbyområder og daler når omløpet av satellitter vil gi bedre tilgang Beidou og COMPASS Det kinesiske navigasjonssystemet Beidou 1 er en løsning med geostasjonære satellitter som gjør at dekning er regional og tenkt at skal dekke Kina eventuelt andre områder i Asia. Beidou 1 bruker fire geostasjonære satellitter som ble skutt opp oktober og november 2000, mai 2003 og februar 2007 med en helt egen teknologisk løsning som gjør den ukompatibel med det amerikanske GPS-systemet. Kinas plan for et operativt system Beidou 2 eller COMPASS innebærer en omlegging av den grunnleggende teknologien. Det betyr at de nye satellittene skal plasseres samme type bane som GPS-satellittene og signalene skal legges om til noe som er nærmere GPS-signalene, det samme skal skje med posisjonsberegningen. Frem til nå er det skutt opp en satellitt i april 2007 for COMPASS, men for at dette skal bli et operativt system må det sendes opp ytterligere 30 satellitter. Beidou 2 eller COMPASS-systemet antas å kunne bli et globalt alternativ til blant annet GPS, GALILEO og GLONASS. Et viktig mål for Kina er at landets egne brukere skal ha tilgang til både GPS og Beidou, derfor har Kina signalisert at man er interessert i et internasjonalt samarbeid rundt Beidou og forholdet til de andre satellittsystemene. Kinesiske myndigheter har antydet at Beidou 1 vil bli operativt på regionalt nivå (ikke bare Kina) i løpet av 2008/2009. Beidou 2 vil være operativt og dekke hele Asia innen Quazi Zenith Satellite System Japansk system som er i ferd med å utvikle et eget regionalt system på tre satellitter skal være bekymret for de kinesiske planen, blant annet av hensyn til egen nasjonal sikkerhet. Kilder: [8], [9] og [20] Side 17 av 119

18 2.2. Metodevalg Innmåling av skjult punkt Beregningsformelen for koordinater gjøres enkelt i måleutstyret til Leica GPS1200 ut fra retningsvinkelen i posisjon A og B der avstanden beregnes i en rette linje fra A-C og B-C. Med framskjæring 1 (A) og framskjæring 2 (B) sine koordinater, retningsvinkler og avstandsmålinger til et nytt punkt (C) bestemmes det skjulte punktet. For å kunne få frem gode skjæring i geometrien må man unngå spisse og stumpe trekanter. C (X 3,Y 3 ) D B-C γ D A-C β α B A (X 2,Y 2 ) (X 1,Y 1 ) Figur 3: Skisse for innmåling av skjult punkt. Side 18 av 119

19 Kommunikasjon via Bluetooth og GSM Bluetooth er en trådløs kommunikasjon mellom forskjellige typer utstyr som innbærer at man primært ikke har behov for kabler og erstatter infrarødt lys (IrDA). For å få IrDA til å kommunisere må man peke på enheten som man skal kommuniserer med på en bestemt måte. Bluetooth benytter radiobølger hvor enhetene ikke trenger å stå i noen bestemt posisjon, men at utstyret som benyttes er innenfor en rekkevidde på 12 meter. Overføringshastigheten mellom enhetene ligger på opptil 720 Kb pr sekund. For å kunne få korreksjonsdata fra Statens kartverket er Leica GPS1200 sin målebok utstyrt med et mobilnr via GSM-nettet der CPOS-tjenesten gir korreksjoner direkte til GPSmottakeren. WWW via GSM 50 Figur 4: Kommunikasjon med Bluetooth. Det er viktig at man angir hvilke skjæring som gjøres først. Jeg har utført alle mine målinger med framskjæring (1) i kjøreretningen først og deretter framskjæring (2). Her er en skisse på hvordan innmålingen er gjennomført: Side 19 av 119

20 4,377 m Figur 5: Innmålingsmetode ,941 m Figur 6: Innmålingsmetode 2. Side 20 av 119

21 Figur 7: Nytt punkt ferdig innmålt. Koordinaten på vegobjektet vil ikke ha noen angitt høyde, men dette er ikke viktig for denne type oppgave. Side 21 av 119

22 2.3. CPOS CPOS er en tjeneste som er levert av Statens kartverk, [3] og [6], for både GPS og GLONASS-brukere med behov for posisjonsbestemmelse med centimeters nøyaktighet uavhengig av egen basestasjon. CPOS-tjenesten distribueres både via GSM og GPRS. CPOS gir korreksjoner som mottas i sanntid og er i stand til å beregne sin posisjon på centimeter nivå. CPOS beregner en virtuelle referansestasjoner (VRS) som ivaretar alle basefunksjonene, dette betyr at bruker slipper å sette opp en egen basestasjon. Dette sparer bruker for kontroll med at eget roverutstyr er satt opp riktig og fungerer korrekt til enhver tid. For at CPOS skal gi deg data som er gyldige i det området du skal måle i må kontrollsenteret i CPOS vite din posisjon. Det anbefales at GPS/GNSS mottakeren startes et par minutter før man ringer opp, slik at mottakeren er kommet skikkelig i gang med posisjonsbestemmelsen (ukorrigert) før posisjonen sendes. CPOS beregner så virtuelle GPS/GLONASS observasjonsdata for det punktet som GPS/GNSS mottakeren befinner seg i og sender det til bruker. Det dannes da en VRS i dette punktet og bruker gjør så vektormålinger mot VRS fremfor sin egen fysisk basestasjon. Når bruker har beveget seg 5 km fra VRS genereres det automatisk en ny. Dermed vil du aldri befinne deg mer enn 5 km fra basepunktet, noe som gir deg tilsvarende lik nøyaktighet så lenge du befinner deg innen CPOS sitt dekningsområde. Hvis man bryter forbindelsen med CPOS og kobler seg opp igjen vil man få en ny VRS. Dette er hentet fra Statens kartverk, [6]: Figur 8: CPOS dekning i Norge. Side 22 av 119

23 GNSS-basert posisjonsinnmåling av vegobjekter (GNSS-Vegobj) Figur 9: Utbygging av CPOS i Norge. Nøyaktigheten og kvaliteten man oppnår ved å bruke CPOS innenfor dekningsområdet er bedre enn 5 cm horisontalt og 8 cm vertikalt i 95% av tiden. Figur 10: Nøyaktighet og kvalitet med bruk av CPOS (illustrasjon: Statens kartverk). Nøyaktigheten er avhengig av: Forhold som hindrer satellittsignalene til antennen. Forhold som gjør at satellittsignalene reflekteres før de når antennen. GPS/GLONASS-mottakerens evne til å eliminere reflekterte signaler. Uro i atmosfæriske- og lokale forhold. Antall synlige satellitter og deres plassering. GPS/GLONASS-mottakerens evne til å beregne posisjon. Side 23 av 119

24 Ønsker man seg et resultat på cm-nøyaktighet kreves det at man får en FIX-løsning. Dette innebærer at man har god geometri med flere parametere som gir et grunnlag for riktig posisjon. Har man derimot dårlig geometri, få parametere og systematiske feilkilder vil man få en FLOAT-løsning som er mer usikker. Figur 11: Kvaliteten med FIX kontra FLOAT (illustrasjon: UMB). Side 24 av 119

25 3. Montering av utstyr Utstyr som er brukt og montert i personbil for denne oppgaven er: Leica GPS1200, målebok og GPS-antenne Leica DISTO TM A6, laser avstandsmåler (lånt av Leica Norge AS, [5]) Braket for feste av GPS-antenne på takstativ Hjemmelaget stativ for laser avstandsmåler Leica sitt utstyr har mulighet for kommunikasjon via Bluetooth som var oppgavens mål med bakgrunn i å slippe kabelrot og for å finne ut hvor bra dette ville fungere. Måleboken er testet tidligere på HiG med Bluetooth sammen med GPS-antennen, mens avstandsmåleren ikke har vært benyttet tidligere. Den innmålingen som skal gjøres er avhengig av en avstand fra GPS-antennen til plasseringen av fartsgrenseskiltet eller km-stolpen. For å få en mest mulig effektiv utnyttelse av målingene og unngå korreksjonsberegninger i forhold til plasseringen av GPS-antennen og avstandsmåleren har jeg vært nøye på at dette skal stå loddrett i forhold til hverandre. Hensynet til skråavstand mellom disse har jeg ikke tatt høyde for, noe som man burde gjort om man skulle gjort innmålinger på lengre avstander enn hva den oppgaven er tenkt. Figur 12: Bilder fra bilen med GPS-antenne, avstansmåler og målebok. Etter at alt var på plass brukte jeg en innmålt søyle på HiG for en kontroll før jeg startet med innmålinger i denne oppgaven. Mer detaljer kan ses i vedlegg 3. Side 25 av 119

26 Side 26 av 119

27 4. Ferdigstille rapporten fra høsten 2007 Registrering av fartsgrenseskilt ble gjort i Hamar kommune fra Fv 116 v/vang kirke, Rv 222 frem til Stangebrua og arm Rv 222 i Brugata. Dette er en strekning på ca 8 km som har mange fartssoner, åpent landskap, tett skog/kratt inntil skilt, tett bebyggelse med store og små bygninger og mye trafikk. Figur 13: Oversiktskart for innmålinger på Hamar. Innmålingene av de 32 fartsgrenseskiltene som ble gjort høsten 2007 ga ikke noe entydig resultat som gjorde meg sikker på at fartsgrenseskiltet var riktig. Derfor mener jeg nå at Leica GPS1200 har gitt meg et svar som jeg kan si er godt innenfor kravet til CPOS. Mer informasjon står i rapporten Registrering av fartsgrenseskilt med GPS, [20], høsten Side 27 av 119

28 4.1. Resultat Resultatene som nå er gjort i vedlegg 4.3 baserer seg på at Leica GPS1200 har gitt fartsgrenseskiltene en riktig posisjon med en nøyaktighet godt innenfor CPOS sitt krav på 5 cm. Satellittforholdene var problemet med de målingene som ble gjort på høsten 2007, så med bruk av Leica GPS1200 ble GPS-antennen mer synlig og i tillegg til at CPOS gir et bra resultat for denne type bruk. Utgangspunktet for resultatene er at de innmålinger som er gjort med Leica GPS1200 viser riktig plassering av fartsgrenseskiltene. Måleresultatene viser da: Datagrunnlag Sum Feilmeter Snittfeil Magellan (32 punkter) 111,385 m 3,481 m Trimble (32 punkter) 24,528 m 0,767 m NVDB (30 punkter) 117,922 m 3,931 m Tabell 1: Feilmeter i forhold til Leica GPS Konklusjon Innmålingen med Leica GPS1200 er den mest nøyaktige i forhold til de metoder som er brukt. Nøyaktigheten på innmålingen ligger innenfor 5 cm og alle har hatt gode satellittforhold med FIX. For brukt til ISA holder NVDB-data når det gjelder fartsgrenseskilt. Registeret til NVDB er ikke oppdatert når det gjelder opplysningsskiltene for fartsgrensen hvor det på 2 steder ikke var registrert og 1 var ikke fjernet fra registeret. NVDB sitt register varierte kvaliteten på plassering av skiltene fra å stå riktig til en feilplassering på 23,4 meter. For at dette skal kunne holdes oppdatert i forhold til virkeligheten må registreringsrutinene samordnes bedre i forhold til vedtak som gjøres og registreringen i NVDB. Side 28 av 119

29 5. Fartsgrenseskilt på Rv 3 Kolomoen Rena Bakgrunn for at denne strekningen er valgt henger sammen med et arbeid som noen studenter fra NTNU utførte på sommerjobb i 2007 hos Statens vegvesen, [17]. Deres oppgave var registrering av fartsgrenseskilt med GPS i tilknytning til ISA-prosjektet og kartlegging av avvik mellom det som er registrert i NVDB. Studentene sine resultater har til dels store avvik i forhold til det Statens vegvesen har i NVDB. I tillegg er det opprinnelige NVDB-punktet fjernet og erstattet med det såkalte ISA-punktet i NVDB etter omregning fra koordinater til HpKm. Figur 14: Oversiktskart for Rv 3 mellom Kolomoen Rena. Side 29 av 119

30 5.1. Innmålinger Det har ikke vært mulig å gjøre innmålinger på Rv 3 på dagtid på grunn av trafikken, derfor er alle innmålinger skjedd på natta mellom kl 01:00 og kl 07:30. En annen grunn er at det er lettere å se laserstrålen i mørket. Jeg har gjort 3 innmålinger av hvert fartsgrenseskilt på 3 forksjellige datoer og forskjellige tidspunkt. Egentlig burde man ha gjort dette på 3 forskjellig klokkeslett slik at man ikke bruker de samme satellittene flere ganger på samme innmåling. Dato Tidspunkt Antall punkt Antall km Snitthastighet :30 07: ,43 km/h :45 07: ,67 km/h :00 06: ,86 km/h :00 05: ,36 km/h Effektivt 17 t 10 min ,58 km/h Forflytning 4 t 288 Montering 3 t Test/kontroll 5 t Totalt 29 t 10 min Tabell 2: Dato og tidsforbruk. Figur 15: Langs Rv 3 med tett skog. Figur 16: Bruk av arbeidslys er nødvendig. Side 30 av 119

31 5.2. Resultat Mine innmålinger er gjort via CPOS-tjenesten hvor jeg har innmålt 38 fartsgrenseskilt og 29 KM-stolper på strekningen hvor 27 fartsgrenseskilt og 12 KM-stolper har hatt FIX-løsning. Jeg har målt alle mine punkter på forksjellige tider på et og samme fartsgrenseskilt som gir meg en trygghet om at det ikke er helt feil. Antall punkter med FIX- eller FLOAT-løsning med en buffersone som sier noe om kvaliteten ligger i vedlegg 5.5. Figur 17: Fartsgrenseskilt 103 med FIX-løsning på under 20 mm.. Figur 18: Fartsgrenseskilt 7 med FIXløsning innenfor en buffersone på 20 mm, 50 mm og 200 mm. Figur 19: Fartsgrenseskilt 17 med FLOATløsninger innenfor en buffersone på 20 mm, 50 mm og 200 mm. Lengste avstand mellom punktene er ca 277 mm. Side 31 av 119

32 Innmålingene av KM-stolpene er gjort en gang og det var i oppstarten av denne oppgaven hvor utstyret var noe ukjent. Sammenligningen med NVDB og mine målinger viser at disse ikke har store avvik bortsett fra KMS-07 som har ca 2,8 meter og KMS-08 som har ca 3,8 meter forskjell. Data fra NVDB gjelder på strekningen mellom Kolomoen og Myklegard. Fartsgrenseskiltet har fått en koordinat etter gjennomsnitt av antall FIX- eller FLOATløsninger, der det kun er en FIX-løsning er denne brukt. Dette ligger i vedlegg 5.3 og KMstolpene har jeg kun innmålt en gang og ligger i vedlegg 5.4. NVDB har 4 store feil: Mangler registrering på skiltpunkt 13 og 14 Skiltpunkt 2 ligger ca 220 meter for langt sør Skiltpunkt 19 ligger ca 396 meter for langt sør ISA sin registrering mangler registrering i skiltpunkt 2, 13 og Konklusjon De innmålingene som jeg har gjort er bedre enn hva som finnes i registeret i dag. Dette sier jeg fordi mine innmålinger er utført 3 ganger i løpet av ca 1 måned slik at jeg ikke har oversett noen fartsgrenseskilt og fått innmålinger som er uavhengige av hverandre. Innmålingene som er gjort for fartsgrenseskilt har 71% gitt FIX-løsning som tilsvarer en kvalitet som er på 5 cm eller bedre med bruk av CPOS-tjenesten. Der jeg fikk FLOATløsning var det tett skog med høye trær på begge sider av vegbanen som gjør at geometrien til satellittene ble ugunstige. Mye tyder her på at satellittene som var parallelt med vegbanen ble brukt og det gjør at man ikke klarer å få god nok satellittforhold. NVDB har 2 store feilplasseringer som gjør at man ikke helt kan stole på datasettet. Disse 2 feilene sammen med at det ikke er registrert 2 fartsgrenser gjør at man blir betenkt. Dette er ikke bra. Fartsgrensemålingene til ISA imponerer meg ikke. Denne rapporten får stryk og målingene sier ikke noe annet enn at det er en koordinat midt i kjørebanen der hvor målingen er gjort. Se vedlegg 5. Side 32 av 119

33 6. ISA og fartsgrenseregistrering ISA benyttes for tilpasning av hastighet og er en teknikk som skal hjelpe føreren å holde lovlig hastighet på vegen. Trafikksikkerhet og fart er et viktig spørsmål der hastigheten har en avgjørende betydning for om en reise eller transport skal være trygg og siker. ISA-løsningen kopler koordinatfestet fartsgrenseinformasjon med bruk av GPS gjerne via digitale kart som er montert i bilen. Dette innebærer at føreren får et varsel når fartsgrensen brytes. Føreren informeres/styres ut fra egen fart i forhold til gjeldende fartsgrense Variable fartsgrenseskilt I Norge brukes variable fartsgrenseskilt på ulike strekninger hvor det er nødvendig å sette ned fartsgrensen i forhold til trafikksikkerhet. Dette er spesielt utbredt i forbindelse med blant annet barneskoler, kirker, ulykkesbelastede strekninger og tunneler. Her er det ikke lett å kunne komme med noen god løsning som vil tilfredstille en bruker av ISA som har forventninger om at dette er riktig. Det er viktig at Statens vegvesen finner en fornuftig og god nok løsning på hva som skal være standardfart for variable fartsgrenser. Her følger noen eksempler på bruk av variable fartsgrenseskilt: Ringgata i Hamar v/rollsløkka skole: Figur 20: Nedsatt til 40 km/h i skoletida Figur 21: Utenfor skoletiden er det 50 km/h Side 33 av 119

34 Rv 4 langs Einavatnet i Oppland: Ev 6 i Gudbrandsdalen: Figur 22: Nedsatt til 60 km/h mellom kl Figur 23: Vinterfartsgrense 6.2. Valg av målemetode Statens vegvesen må ta en avgjørelse på hvordan de ønsker å gjennomføre innmålingene av fartsgrenseskilt og da er min mening at det må stedfestes der hvor faktisk fartsgrenseskiltet er plassert. Dette krever god planlegging med prioriterte veger som er viktige der trafikken er størst. Det er viktig at regionene her gjør en jobb som også er nyttig til annet enn bare bruksområde for ISA. Når man først skal gjøre en innmåling er det viktig at flere systemer, brukere, tjenester og kanskje andre kan ha nytte stedfestingen i det arbeidet som blir lagt ned. På sikt kommer flere vegobjekter til å bli koordinatfestet. ISA er en liten del av hva man ellers kan få ut av en slik innmåling og stedfesting av fartsgrenseskiltet. Målemetoden som ISA-prosjektet har gjennomført har målinger som ligger midt i et kjørefelt som ikke har tilknytningen til verken senterlinjen for vegen eller fartsgrenseskiltet. Disse punktene vil ikke representere noen objekt langs vegen. Min anbefaling er å registrere alle fartsgrenseskilt der hvor de faktisk er plassert med riktig koordinater. Jeg har gjort en type innmåling med CPOS-tjenesten som er god nok for Statens vegvesen sitt formål med registrering av vegobjekter. Side 34 av 119

35 7. Konklusjon Denne rapporten har tatt for seg ulike innmålingsmetoder av fartsgrenseskilt med bruk av GNSS-utstyr for å kunne gi skiltstolpen en koordinat for sin posisjon. Innmålingsresultatene med bruk av Leica GPS1200 og CPOS-tjenesten ga meg god nøyaktighet med kvalitet på 5 cm eller bedre på skiltstolpen. Alle fartsgrenseskiltene i rapporten [20] og 71% av fartsgrenseskiltene på Rv 3 fikk FIX-løsning. Steder på Rv 3 hvor jeg fikk FLOAT-løsning var det høy skog på begge sider av vegbanen som gjorde at geometrien til satellittene ble ugunstige. I denne Bacheloroppgaven og rapporten [20] har jeg stedfestet 891 punkter med koordinater som er behandlet for å kunne gi 70 fartsgrenseskilt og 29 KM-stolper en posisjonsnøyaktig koordinat. Alle innmålingene er gjort mellom 3 og 6 ganger for vært fartsgrenseskilt. NVDB hadde flere feil i sin database for plassering av fartsgrenseskilt: 4 var ikke registrert 1 var fjernet fysisk ute 2 skilt på Rv 3 var plassert ca 220 meter og ca 396 meter for langt sør Rapporten [20] har snittfeil på ca 3,9 meter For at dette skal kunne holdes oppdatert i forhold til virkeligheten må registreringsrutinene samordnes bedre i forhold til vedtak som gjøres og registreringen i NVDB. Posisjonsnøyaktigheten på data som legges inn i NVDB etter registrering med GPS-utstyr må ha en tilhørighet som kan representere egengeometri for de objekttypene som finnes. Arbeidet som er gjort med målinger i ISA-prosjektet kan ikke brukes i NVDB. ISA sin GPS-måling er koordinatfestet mellom senterlinjen for vegen og fartsgrenseskiltet, altså uten tilhørighet. Kvaliteten til målingene i ISA-prosjektet er ikke tilfredstillende og rapporten [17] for stryk. Etableringen med innmålinger av fartsgrenseskilt bør gjøres direkte på skiltstolpen og registreres i NVDB som egengeometri med god kvalitet. For ISA-prosjektet holder dette kravet der bruker skal få informasjon ca 1 sekund før ny fartsgrense inntrer. Det er viktig at Statens vegvesen gjør en god jobb som er nyttig til andre bruksområde enn bare ISA. Denne oppgaven har hatt utfordringer med å kunne holde all data fra GPS på en ryddig og strukturert måte, noe jeg synes har fungert bra. Jeg er fornøyd med bruken og resultatene som den nye Leica GPS1200 har gitt. Innmålinger med kommunikasjon via Bluetooth fungerte veldig bra og anbefales for bruk senere. Side 35 av 119

36 Side 36 av 119

37 8. Referanser Internett: [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] Litteratur: [10] GPS, 3.udgave: Dueholm, Laurentzius, Jensen [11] GPS Theory and Practice : Hofmann-Wellenhof, Lichtenegger, Collins [12] Basic GIS Coordinates : Jan Van Sickle [13] Grunnleggende landmåling, 2.opplag: Skogseth Standarder: [14] Statens kartverk: Satellittbasert posisjonsbestemmelse, versjon 2.0 [15] Statens kartverk: Koordinatbasert referansesystem, versjon 2.0 [16] Statens kartverk: Grunnlagsnett, versjon 1 nov.2000 Rapporter: [17] Statens vegvesen: Fartsgrenseregistrering ISA-prosjektet, utført av 2 studenter fra NTNU i sommerjobb 2007 [18] Statens vegvesen: ITS-Strategi for Statens vegvesen, [19] Statens vegvesen: Nasjonalt vegreferansesystem, Håndbok 273, høringsutgave 2008 [20] Sven Arne Wright Hagen: Registrering av fartsgrenseskilt med GPS, Høgskolen i Gjøvik, høsten 2007 [21] SWECO VBB AB: HMI-ISA, Försök med alternativa förargränssnitt för varnande ISA, versjon 1, [22] Vägverket: ISA för ett ökat samhällsansvar och ökad konkurrenskraft [23] KLEPP ENERGI AS: Testrapport av skjult måling med Leica GPS1200 og Leica DISTO A8, Notater: [24] Statens vegvesen: Kvalitetsheving av fartsgrenser i NVDB, Dokumenter: [25] Statens vegvesen: Innmåling av km-stolper [26] Leica Geosystems as: Kortfattet manual til GPS1200, versjon 2.0 [27] Statens kartverk: Brukerveiledning CPOS, versjon Side 37 av 119

38 Side 38 av 119

39 Denne er brukt i rapporten [20] også. 9. Forkortelser og faguttrykk Forkortelse/definisjon Datasett Egenskap GIS Kvalitet Objekt Objekttype SOSI JPEG (JPG) Hp ISA GPS GLONASS NTRIP CPOS ITS NVDB KM-stolpe Vägverket HiG GSM GPRS VRS RTK GNSS NMEA NAVSTAR RTCM PDA Forklaring Identifiserbar samling av beslektede data Navngitt kjennetegn eller karakteristikk av et objekt Geografisk informasjonssystem Helheten av egenskaper en enhet har og som vedrører dens evne til å tilfredsstille uttalte og underforståtte behov Forekomst av en objekttype Avbildning av et fenomen i den virkelige verden Samordnet Opplegg for Stedfestet Informasjon som er et standardformat for digitale geodata Joint Photographic Experts Group, fotobilde format Hovedparsell Intelligent Speed Adaption Global Positionering System Global Orbiting Navigation Satellite System Network Transport of RTCM via Internet. Protokollen som CPOS anvender for distribusjon over internett Centimeter POSisjon Intelligent Transporttation System Nasjonal Vegdatabank Kilometrering er markert med stolper for hver 0,5 km langs riksveg og ved hver 1 km på fylkesveger Svenske Statens vegvesen Høgskolen i Gjøvik Global System for Mobile communications General Packet Radio Service Virtual Reference Station - virtuelle basestasjoner Real-Time Kinematic Global Navigation Satellite System National Marine Electronics Association NAVigation System with Timing And Ranging Radio Techical Commission for Maritime (services) Personal Digital Assistans håndholdt PC Side 39 av 119

40 Side 40 av 119

41 Vedlegg 1: Prosjektbeskrivelse PROSJEKTBESKRIVELSE BACHELOR- OPPGAVE I GEOMATIKK GNSS-basert posisjonsinnmåling av vegobjekter (GNSS-Vegobj) Prosjektoppgaven utføres i samarbeid med Statens vegvesen Region Øst, Veg- og geodataseksjonen. Student: Sven Arne Wright Hagen Dato: 30.januar 2008 Side 41 av 119

42 PROSJEKTBESKRIVELSE Bacheloroppgaven våren 2008 er et samarbeid mellom student Sven Arne Wright Hagen på Høgskolen i Gjøvik, Veg- og geodataseksjonen i Statens vegvesen Region Øst og veileder George Preiss på Høgskolen i Gjøvik. Bakgrunn Statens vegvesen har i sin ITS-strategi vedtatt at etaten skal innføre automatisk fartstilpasning (ISA) i egne kjøretøy fra I tillegg er det et samarbeid mellom Statens vegvesen og Vägverket i Sverige hvor målet er å få ISA til å fungere over landegrensene i forbindelse med ITS-verdens-kongressen i Stockholm høsten Det er også planlagt at alle regionene i Statens vegvesen skal kvalitetssikre fartsgrenser på eget vegnett i I 2007 jobbet to studenter fra NTNU for Statens vegvesen Vegdirektoratet hvor de utførte en registrering av fartsgrenseskilt på flere steder i Norge. Disse målingene er sammenlignet med Statens vegvesen sine egne data i NVDB hvor det viser seg at det finnes flere avvik. I min rapport fra prosjektoppgave høsten 2007, Registrering av fartsgrenseskilt med GPS, er det egentlig en videreføring av det arbeidet som er lagt ned der samtidig som det er en utvidelse til noe mer konkret i denne Bacheloroppgaven. Prosjektmål Hovedmål Hovedmålet for Bacheloroppgaven er fartsgrenseskilt på Rv 3 Kolomoen Rena (Del C): Innmåling av fartsgrenseskilt med GPS montert i bil via Bluetooth-funksjon. Sammenligning av punktene mot hverandre og finne årsak til avvik. Delmål Andre delmål som må nås er: Ferdigstille en konklusjon i rapporten Registrering av fartsgrenseskilt med GPS (Del B). Gevinst og tap i forhold til hvordan man utfører innmåling av fartsgrenser for å tilpasse ISA-prosjektet (Del D). Side 42 av 119

43 Hovedinndeling i prosjektet Jeg har valgt å dele opp Bacheloroppgaven i flere deler med dette som utgangspunkt: Administrativt før prosjektstart: Denne delen består av en prosjektbeskrivelse, avtaler om serverplass på Høgskolen i Gjøvik og prosjektavtale med oppdragsgiver Statens vegvesen Region Øst. Del A: Montering av Leica GPS1200 i bil For å kunne utføre innmåling med Leica GPS1200 m/bruk av laser, Leica DISTO TM A6, er det en forutsetting at GPS-utstyret monteres i bil slik at gevinsten med effektiv innmåling kan gjennomføres. Det er her noen viktige punkter man skal være innom: Riktig plassering av utstyret. Kvalitetskontroll. Bruke Bluetooth som kommunikasjon mellom antenne, målebok og laser. Innmålinger via CPOS. Del B: Ferdigstille rapporten Registrering av fartsgrenseskilt med GPS Gjenstående arbeid fra prosjektoppgaven høsten 2007 Registrering av fartsgrenseskilt med GPS, hvor innmåling av Metode 3 som er Leica GPS1200 m/bruk av laser, Leica DISTO TM A6, ikke ble utført pga at utstyret ble forsinket. Jeg kan ikke regne med at Statens vegvesen utfører sin målemetode for denne strekningen, så derfor blir følgende punkter viktig her: Innmåling av alle 32-fartsgrenseskilt med Metode 3. Vanskelige punkt (dårlig satellittforhold, skygger) gjøres det minst 3 innmålinger på helt forskjellige tider av døgnet. Sammenligne målemetodene som er brukt. Gi rapporten en konklusjon. Hvis tid: Hvordan registrere vegobjekter nedfelt i terrenget (kummer, stikkrenner osv) mest effektivt? Del C: Innmåling av fartsgrenseskilt på Rv 3 Kolomoen Rena Statens vegvesen ønsker å sammenligne punkter som er registrert for fartsgrenseskilt mot hverandre. Dette henger sammen med et arbeid som ble utført av noen studenter fra NTNU sommeren 2007 hvor de har innmålt fartsgrenseskilt med GPS for bruk i ISA-prosjektet. Studentene sine resultater har til dels store avvik i forhold til det Statens vegvesen har i sin egen database NVDB. I tillegg er det opprinnelige NVDB-punktet fjernet og erstattet med det såkalte ISA-punktet i NVDB etter omregning fra koordinater til HpKm som Statens vegvesen benytter. For å kunne gi noen svar på hvorfor det er slik skal jeg gjøre innmålinger med Leica GPS1200 m/bruk av laser, Leica DISTO TM A6, for å finne fasiten på hvor fartsgrenseskiltet faktisk er plassert. Her er noen av de punktene jeg skal berøre: Gjennomgang av rapporter som studentene ved NTNU har gjennomført. Innmåling av fartsgrenseskilt på strekningen, dette skal gjøres 4 ganger på forskjellige tider av døgnet. Sammenligning av punktene mot hverandre. Det skal være 3 forskjellige punkter med koordinater og 3 forskjellige punkter med HpKm som er uavhengige av hverandre. Statens vegvesen utfører omregningen fra koordinater til HpKm: o ISA-målt sin X og Y koordinat Side 43 av 119

44 o Opprinnelig NVDB sin X og Y koordinat o SAWH-målt sin X og Y koordinat o NVDB etter ISA sin HpKm o Opprinnelig NVDB sin HpKm o SAWH-målt sin HpKm Kom frem til resultater og en konklusjon. Del D: Teori i forhold til ISA og fartsgrenseregistrering med koordinater Det finnes en del teori om ISA i rapporten fra prosjektoppgaven høsten 2007 Registrering av fartsgrenseskilt med GPS. Jeg vil derfor bruke denne oppgaven til å svare mer konkret på hvordan Statens vegvesen på sikt skal få mest nytte av datagrunnlaget som blir gjort i forbindelse med ISA-prosjektet: Hvordan? Hvorfor? Gevinst/Tap? Sluttrapport, webside og fremføring Under hele prosjektarbeidet vil det bli skrevet kontinuerlig etter hvert som prosjektet har utført sine deler. Det er satt av tid etter påske til sluttføring av Bacheloroppgaven. Fremdriftsplan Det er laget en fremdriftsplan for Bacheloroppgaven i Microsoft Project som innholder disse hovedaktivitetene: Hovedaktivitet Start dato Slutt dato Milepæler Adm før prosjektstart Del A: Montering av utstyr Del B: Rv 222 og Fv 116 i Hamar kommune Del C: Rv 3 Kolomoen - Rena Del D: Teori Prosjekt-Webside Prosjektrapport Prosjektplakat Presentasjon Referanse [1] Registrering av fartsgrenseskilt med GPS, høst 2007 av Sven Arne Wright Hagen Side 44 av 119

45 Side 45 av 119

46 Side 46 av 119

47 Vedlegg 2: Statusrapporter STATUSRAPPORT FOR BACHELOROPPGAVE GNSS-basert posisjonsinnmåling av vegobjekter (GNSS-Vegobj) Prosjektoppgaven utføres i samarbeid med Statens vegvesen Region Øst, Veg- og geodataseksjonen. Høgskolen i Gjøviks veileder: Oppdragsgivers kontaktperson: George Preiss Knut Jetlund Student: Sven Arne Wright Hagen Dato: Side 47 av 119

48 1. Status for: 1.1. Fremdriftsplan: Ligger ca 2 uker etter Organisering av arbeidet begynner å ta form Problemstillinger: Resultat fra målingene hvor flere ikke har FIX-løsning Løsningsmetode: Har uansett målt inn alle punkter med best mulig forhold Rapportskriving: Gjort noen forsøk for å finne meg et mønster. 2. Totalstatus/oppsummering for alle punktene over: I følge fremdriftsplanen ligger jeg ca 2 uker etter oppsatt skjema. Dette begynner å uroe meg noe, men jeg føler at når den praktiske jobben med alle innmålingene er gjort vil fjerne noen tanker. Alle innmålinger skal være gjort i begynnelsen av uke 15 og fokuset blir da mer resultatorientert mot hverandre. Har fått målemetoden og utstyret til å fungere slik det skal, føler at jeg har kontroll på denne situasjonen. Hvorfor jeg ikke får FIX under måling bekymrer meg. Har ikke funnet noe klart mønster, dette kan variere for hver innmåling. Blir lettere å se dette i forhold til hverandre i en tabell for samme skiltpunkt. På Rv 222, som ikke ble gjort på prosjektoppgaven i høstsemesteret, er det innmålt 106 punkter på 32 skilt. På Rv 3 er det utført 3 målinger pr skilt og 1 måling pr km-stolpe i tilknytning til skilt mellom Myklegard Rena. Strekningen Kolomoen Myklegard er det målt inn 1 til 2 ganger, men her ble ikke resultatene gode nok. Denne delen står igjen og skal tas i uke 15. Totalt på strekningen er det innmålt 442 punkter på 130 skilt/km-stolpe. Alle mine innmålinger har skjedd i tidsrommet 01:00 07:30 og effektiv innmålingstid har vært på ca 21 timer + reisetid og forberedelser. 3. Muligheter / Problemer: Nøyaktigheten for hvor skiltet faktisk står, hva kreves for godt nok? Siden jeg ikke har fått FIX på alle målingene er det spørsmål om hva som kan være akseptabelt for oppdragsgiver og hvor mye arbeid man skal legge ned for å få den eksakte posisjon. Mulig å få dette riktig finnes, men det spørs hvor viktig det er i forhold til tidsplanen. Jeg klarer ikke pr i dag si at jeg vil klare det. 4. Arbeid som er avsluttet og ferdig: Det er egentlig ikke noe som er helt klart ferdig skrevet ned i rapporten. Føler jeg har kontroll på det som jeg har definert som Del A: Montering av utstyr hvor det skal redegjøres for hvordan dette er brukt, plassert, målt inn, testet osv. For Del B: Rv 222 og Fv 116 i Hamar kommune skal det skrives en konklusjon med det som er gjort nå og det som ble gjort i prosjektoppgaven i høstsemesteret. Webside for prosjektet trenger jeg en avklaring på om jeg kan bruke min egen hjemmeside, for Bacheloroppgaven eller om det må lages en helt ny på HiG. Side 48 av 119

49 5. Arbeid som pågår: Før og i påsken ble det gjort mye innmåling på Rv 3. Arbeidet som nå pågår har vært å få definert og strukturert data som er gjort. Mye tid har gått med til bruk av ArcGIS. Skriving av rapport har startet for å finne en arbeidsmal som vil passe inn i forhold til plassering av de punktene som er i oppgaven. Litt usikker på hvordan jeg skal løse det med presentasjon av en konklusjon fra prosjektoppgaven i høstsemesteret. Avgjørende om min hjemmeside kan benyttes som presentasjon av Bacheloroppgaven. Kan den brukes vil jeg allerede nå kunne starte med å legge ut informasjon ganske raskt ellers vil jeg vente til fristen nærmer seg. 6. Tidsfrister: Føler at jeg har kontroll på fristene og hvordan jeg ligger an, men ikke noe mer enn det heller. Det kan se ut som om jeg har litt for mange emner nå som også tar tid, men målet er å bli ferdig med noen så raskt som mulig. 7. Motivasjon: Plaget av en del sykdom som kanskje ikke har brutt helt ut som har gjort at det har vært tungt til tider. Føler at jeg nå er på opptur og at arbeidslysten har kommet sterkere tilbake. 8. Veilederkontakten: Føler at denne er helt grei, har en eller annen form for kontakt hver gang jeg er på HiG. Hos oppdragsgiver er det avtalt å treffes i nær fremtid, kanskje etter at alle innmålinger er gjort. Fornøyd med veilederne. Side 49 av 119