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Programmoptionen, Benutzung unter Linux und Windows

Generelles

GPS-Route ist Python-Skript, das per Kommandozeile aufgerufen wird und über verschiedene Kommandozeilen-"Schalter" für verschiedene Aufgabenstellung der Tourenaufbereitung angepasst werden kann. Damit kann es auf Linux-, MacIntosh- und Windowsrechnern eingesetzt werden, da der erforderliche Python-Interpreter frei und kostenlos für alle diese Plattformen (und für noch einige mehr) erhältlich ist. Für die Nutzung unter Windows, dem Haupteinsatzbereich von GPS-Route, dienen einige mitgelieferte DOS/Windows-Batch-Dateien für Standard-Einsatzfälle gleichzeitig als Vorlagen für die Anpassung an eigene Wünsche und Randbedingungen. Aufgrund zahlreicher automatischer Voreinstellungen wird der Durchschnittsnutzer nur wenige Kommandozeilenparameter benötigen und in eigene Batch-Dateien einbauen müssen, um die gewünschte Konversion eines Tourenplaner-Exports in eine vom GPS-Gerät verdauliche Routenbeschreibung zu erreichen.

Diese einzeiligen Batch-Dateien sind standardmäßig so organisiert, dass man Verweise auf sie als Icons auf die (Windows-)Desktop-Oberfläche legen kann und dann die Konversion der Tourenplanerdaten durch Fallenlassen der Dateien auf diese Desktop-Icons aufruft. Die erzeugte Datei erscheint im gleichen Verzeichnis, in der bereits die Tourenplaner-Exportdatei angesiedelt war. (Bei der direkt für Windows vorsehenen, freien Version geschieht diese Erzeugung von Verweisen auf der Desktop-Oberfläche bereits für die mitgelieferten Beispiel-Batchdateien.)

GPS-Route besitzt (derzeit) keine grafische Benutzeroberfläche. Wenn Veränderungen an der verwendeten Batch-Datei vorgenomen werden sollen, müssen diese per einfachem Texteditor vorgenommen werden! Dabei ist darauf zu achten, dass in den Zeilen kein Umbruch stattfindet. Näheres erläutert die Windows-Hilfestellung zu diesen Batch-Dateien.

Die grundsätzliche Aufrufstruktur in diesen Batch-Dateien ist folgende:

...\pythonXY.exe ...\gpsrouteXY.pyc <Optionen> <Tourenplaner-Exportdatei> <GPS-/Navi-Hochladedatei>

Dabei ist zu beachten:

  • Wird eine Datei zum Überspielen auf eine Magellan-SD-Karte erzeugt, sollte deren Name möglichst der alten 8.3er-DOS-Konvention gehorchen (also maximal 8 Zeichen Basisdateiname ohne Leerstellen + 3 Zeichen Dateinamensergänzung), da zumindest das im Magellan Meridian implementierte Dateisystem nicht mit komplexeren modernen Dateinamen umgehen kann.
  • Die diversen seriellen Hochladeprogramme und PocketPC-Navi-Systeme erwarten ihre Importdateien mit speziellen Dateinamensendungen. Werden diese nicht beachtet, verweigern diese Programme den Import der Daten. Folgende Anforderungen sind mir derzeit bekannt:

    GPS Trackmaker: Namensergänzung .txt (getestet mit Version 1.17)
    Mapsource PCX5-Datei: Namensergänzung .rte
    Medion Navigator 1-3: Datei sollte "Routenpunkte.ini" heißen
    TomTom 3: Namensergänzung .itn

Liste der verfügbaren Optionen

Auswahl des zu konvertierenden Tourenplaner-Exportformats.

Leider unterscheiden sich die von den Tourenplanern exportierten textuellen Formate teilweise in nur sehr geringen Details (z.B. Dezimalkomma statt Dezimalpunkt, Feldtrennung durch Leerzeichen statt durch Tabulatoren getrennt und dergleichen), doch können solche Kleinigkeiten die Bearbeitung durch GPS-Route verhindern. Daher bitte genau auf die Übereinstimmung in der Produktbezeichnung achten!

Die einfachste Variante der Exportformatfestlegung besteht in einer entsprechenden Benennung der Exportdatei beim Abspeichern: Man gebe diese Datei entsprechend den im Folgenden zugewiesenen Nummern eine entsprechende Endung, also z.B. "neueTour.i4" für einen Export aus dem "Marco Polo Reise- und Freizeitplaner Europa 2002". Zusätzlich zu den .iN-Endungen werden noch .xml (entspricht .i6) und .ovl (entspricht .i9) als Namensendungen direkt interpretiert.

Ansonsten wird der Exporttyp festgelegt mittels:

-i num:
Typ des exportierenden Tourenplaners. Hierbei sind folgende Zuordnungen für die als num anzugebende Zahl vorgesehen (fett geschriebene Variantenzahlen sind durch eigene Nutzung bekannt, die anderen wurden aufgrund zugeschickter Beispielexporte entwickelt):
1 "Großer Reiseplaner Deutschl. u. Europa 2000/2001"
0 "Marco Polo Großer Reiseplaner 2001/2002"
2 "Motorrad Tourenplaner 2001/2002"
3 "Map & Guide Version 9" (ACHTUNG: Exportfelderwahl wichtig, s.u.)
4 "Reise- und Freizeitplaner Europa 2002" (Standard für nicht-XML-Dateien)
5 "Marco Polo Großer Reiseplaner 2002/2003" Text-Export,
  "Motorrad Tourenplaner 2002/2003" Text-Export,
  "Marco Polo Travel Routing Europe 2003",
  "Routenplaner 2003 Professional" (wurde mal bei Lidl verkauft),
  "Marco Polo Großer Reiseplaner 2003/2004" Text-Export,
  "Motorrad Tourenplaner 2003/2004" Text-Export
6 "Marco Polo Großer Reiseplaner 2003/2004" XML-Export,
  "Motorrad Tourenplaner 2003/2004" XML-Export
9 "Top50" ASCII-Overlay-Exporte (Linien und Texte)

Anmerkungen:
  • Ein explizit bei der Übersetzung angegebener -i Parameter übertrumpft Dateiendekennungen.
  • Bei der Erstellung von Map & Guide Exportdateien ist zu beachten, dass offensichtlich die Ausgabedaten stark an eigene Bedürfnisse angepasst werden können. GPS-Route benötigt aber eine feste Exportstruktur, daher sind für einen erfolgreichen Einsatz folgende Ausgabefelder einzustellen: Koordinaten, Himmelsrichtung, Richtung, Diff. km, Strecke, Beschreibung. Der Feldtrenner sollte ein ";" (Strichpunkt, Semikolon) sein.
  • Anscheinend sind die textuellen Exporte der neuen XML-fähigen Tourenplanerversionen mit denen des Motorrad Tourenplaners 2002/2003 kompatibel. Daher können solche Exporte auch mit der Option 5 übersetzt werden. Dieses Feature ist allerdings nicht sauber ausgetestet.
  • Die auf den Rasterkarten des Top50-Systems handgezeichneten Routenverläufe und deren Routenpunktmarkierungen müssen einem vorgegebenen Schema folgen, das im Abschnitt Planung mit Rasterdaten-Planungsprogramm ausführlich beschrieben wird.

Routenpunktselektion und -formatierung.

(Diese Funktionen sind nur in der registrierten Version von GPS-Route verfügbar!)

-d num:
Gestattete Winkelabweichung (in ganzen Grad) von der automatisch per Routen-Wegpunktverbindung vom GPS-Empfänger eingemalten Linie zwischen zwei wesentlichen Navigationsanweisungen (Li, Re, K1 usw.), in dem "weiter auf"-Punkte als uninteressant betrachtet und bein den Exporten der Vektordaten-Routenplaner (also: nicht Top50) entsprechend aus der Routenpunktliste entfernt werden (Standardwert: 20 Grad). Wie stark diese Reduktion zuschlägt, zeigt Tabelle 2. Angegeben sind zwei Wegpunktzahlen: "unidirektional" bedeutet, das die Winkelabweichungsanalyse nur in Vorwärtsrichtung durchgeführt wird. Bei "bidirektionaler" Analyse (Zusatzoption -u) findet die Eliminationsanalyse sowohl vorwärts als auch rückwärts statt. Hierdurch kann die Route in Maßen auch umgekehrt werden, ohne die Qualität der Anschmiegung in Rückrichtung zu verlieren.


Tabelle 2: Effekt der zugelassenen Winkelabweichung für die "weiter auf"-Punkteelimination bei unidirektionaler und bidirektionaler Analyse für eine Überlandstrecke auf kleinen Sträßchen zwischen Aachen und Hildesheim (Standardwert fett gedruckt).
Zugelassene Anzahl der Wegpunkte
Winkelabweichung unidirektional bidirektional
0 331 331
1 275 283
5 189 224
10 139 181
15 124 148
20 107 129
25 103 120
30 102 116
35 99 113
40 98 109
45 97 108
60 96 102
75 94 100


Welchen Effekt diese Zwischenpunkt-Elimination auf die tatsächlich im GPS-Empfänger dargestellte Route hat, ist in Abb. 2 bei der Erläuterung der Aufrufoptionen für ein Beispiel dargestellt.

Abbildung 2: Effekt unterschiedlicher Winkelabweichungstoleranzen, dargestellt an einem Beispiel aus dem österreichisch-deutschen Nordalpenraum. Die für drei verschiedene Akzeptanzwinkel (Option -d, hier 0, 20, 50 Grad) in der Liste verbleibenden Routenpunkte und die daraufhin im GPS-Empfänger dargestellten Verbindungslinien zwischen diesen sind zum Vergleichen übereinander dargestellt.
\begin{figure}\hfil\psfig{file=devangles-cut.eps,width=0.7\textwidth}\hfil
\end{figure}

-u:
Führe bidirektionale Eliminationsanalyse durch (Standard: nicht durchführen). Damit die erzeugten Routen in Grenzen umkehrbar werden, findet diese Winkelabweichungsanalyse der "weiter auf"-Punkte dann an den wesentlichen Routenpunkten sowohl vorwärts als auch rückwärts statt. Diese Umkehrbarkeit verursacht, dass weitere unwichtige Punkte zur Stützung des Routenverlaufs in die Darstellung übernommen werden. Ist die Option nicht angewählt, wird man in der Fahrsituation teilweise recht merkwürdige Annäherungen an jeweils nächste Wegpunkte beobachten, da dort eben keine den Routenverlauf anschmiegenden Zwischenpunkte gesetzt worden sind. Dieser Effekt ist aber in der Regel für das Navigieren ohne Bedeutung, da man ja sicher sein kann, den nächsten Punkt irgendwann auf wenige Meter genau zu treffen und von dort aus wieder mit sinnvollen Zwischenpunkten weiter geführt zu werden. Der Unterschied in den Wegpunktzahlen und damit auf die Notwendigkeit, öfter manuell die Routen wechseln zu müssen, ist aber recht beträchtlich, wie die obige Tabelle zeigt. Daher sollte diese Option nur dann genutzt werden, wenn eine Rückwärtsfahren der Route konkret vorgesehen ist.
Bei einer Routenumkehr ist zu berücksichtigen, dass die Namen der Wegpunkte jeweils "andersrum" interpretiert werden müssen: Aus links wird rechts usw. Auch die Kreisverkehrsangaben sind entsprechend zu interpretieren: Bei einem Kreisverkehr mit 5 Ausfahrten, von denen beim normalen Abfahren die zweite zu nehmen gewesen wäre, muss nun entsprechend die dritte genommen werden. Auch die Kennung des Routenüberlappungsbereichs ist entsprechend umzudeuten.

-O:
(Großes Oh, keine Null) Schalte die automatische Routenfüllung durch schrittweises automatisches Verringern des Akzeptanzwinkels (siehe "-d") aus. Ohne diese Option werden die entsprechend der -d Option erforderlichen Routen automatisch bestmöglich aufgefüllt, indem der Akzeptanzwinkel in Halbgradschritten reduziert wird und so immer mehr "weiter auf"-Punkte in die Liste der zu übertragenden Punkte aufgenommen werden. Hierdurch wird eine bessere Anschmiegung des Routenverlaufs im GPS-Display an die tatsächliche Straßenführung erreicht. Allerdings bewirkt eben dieses auch, dass man des öfteren auf die Anzeige schaut, weil man zumindest im Straßennavigationsschirm nicht weiß, ob der nächste erscheinende Punkt nur ein stützender oder ein wesentlicher Abbiegepunkt ist. Die Angabe von -O schaltet diesen Automatismus aus.


-l:
Erzeugt zusätzliche Fahrtrichtungshinweise an wesentlichen Navigationsstellen. Je nach Empfängertyp ist diese Funktion unterschiedlich realisiert. Standard-Einstellung: keine Fahrtrichtungsunterstützung.

Allgemeine GPS-Empfängerunterstützung.
Aus dem Tourenplaner-Export werden an den Routenpunkten die einzuschlagenden Himmelsrichtungen (N, NO, O, SO, ...) extrahiert und in dreiziffrige Gradzahlen umgesetzt, die mit den vom Empfänger angezeigten korrespondieren. N wird entsprechend zu 000, NO zu 045, SW zu 225 usw. (Eine feinere Rasterung ist mangels genauerer Angaben nicht möglich.)

Diese Gradzahlen werden in die Wegpunktnamen eingearbeitet, so dass unter Einbezug der Wegpunkt-Individualisierung letztlich Namen der Form "LI-315ku" erzeugt werden. Sie können im Vergleich zu den am Empfänger ablesbaren Richtungsangaben zumindest eine Hilfestellung zur Orientierung geben.

Garmin-Geräte, die über die Garmin Utilities angesteuert werden.
Hier ist es möglich, kleine Fähnchen (Striche "mit 200 m Länge") an den Entscheidungs-Routenpunkten in das Kartenbild zu zeichnen, an denen die Richtung des weiteren Routenverlaufs um mehr als 35 Grad von der laut Tourenplaner angegebenen Grobrichtung abweicht. Diese Fähnchen zeigen in die lokal einzuschlagende (Grob-)Richtung und werden als Pseudo-Tracks in die Kartendarstellung "gemalt" (Abb. 3). Die Richtung der Fahnen wird aus den Himmelsrichtungsangaben des Tourenplanerexports gewonnen und kann entsprechend den verfügbaren Grobangaben (Nord, Nordost, Ost, Südost, Süd, ...) nur in 45 Grad-Schritten variieren.

-_   Zeichen:
Die Option "Unterstrich" erlaubt, vor jede normal gestaltete Fahranweisung eine beliebige Zeichenkette zu setzen (die aber vom GPS-Empfänger dargestellt werden können muss). Diese Option erlaubt insbesondere, Wegpunktnamen mit einem "." oder einem "_ " anfangen zu lassen, um diese relativ zu selbst gesetzten Punkten in der (alphabetisch geordneten) Wegpunktliste gruppieren zu können.
Vorsicht: Die Wegpunktnamen werden hierdurch um mindestens ein Zeichen verlängert, was bei Nutzung einer numerisch anzuzeigenden -l Option zu Namen mit mehr als 8 Zeichen Länge führt. Viele Empfänger mögen das nicht! Es kann wahrscheinlich zu merkwürdigen Effekten kommen!

-=  Zeichen:
Festlegung des Trennzeichens im Überlappungsbereich zweier Routen. (Standardeinstellungen: Für Magellan-SD-Kartendateien "=", für alle anderen Ausgabeformen "++") Wenn mehr als ein Zeichen angegeben wird, wird bei Verwendung der -l Option (Himmelsrichtungsauswertung) die angegebene Zeichenkette auf das erste Zeichen gekürzt. Achtung: Vor Auswahl eines anderen Zeichens kontrollieren, dass der verwendete Empfänger dieses auch in seinem Zeichensatz unterstützt!

-G:
Verwende nur Großbuchstaben in den Routenpunkt- und Korridorobjektbezeichnungen. Diese Option scheint für einige ältere Magellanempfänger wichtig zu sein, weil sie sonst irgendwelche Wegpunktsymbole statt der Kleinbuchstaben darstellen.

-a:
Routenüberlappung für antike GPS-Empfänger mit stark eingeschränktem Zeichensatz für Wegpunkte. Hier wird statt des "=" bzw. des "++" eine 0 bzw. 00 (Nullen) als Trenner zwischen Anweisung und Schwanz eingebracht, da der Zeichensatz etwa des Garmin GPS-12 einfach nicht mehr zum Differenzieren hergibt. Die Verwendung dieser Option setzt die manuelle Festlegung eines selbstdefinierten Überlappungszeichens (Option -=) außerkraft!

-n:
(Nur für Top50-Exportformatierungen) Länge der erlaubten Wegpunktnamen in Zeichen (Standard: 8). Dieser Wert wird verwendet, um bei Top50-Exporten die vergebenen Punktebezeichnungen im Zweifelsfall auf erlaubte Längen zurückzustutzen, ohne dabei jedoch die einzuhaltende Eindeutigkeit der Wegpunktnamen zu verletzen.

-L Zahl, -B Zahl:
Verschiebt den Längen- bzw. den Breitengrad jedes Punkts der Routendatei um einen festen Betrag von Zahl Zehntel-Bogensekunden (bei den textuellen Tourenplanerexporten) bzw. Vielfachen von 10$^{-5}$ Dezimalgraden (bei den XML-Exportformaten), also eine systematische Veränderung im Meterbereich. Der Hintergrund dieser zunächst etwas merkwürdig klingenden Optionen war der Wunsch, z.B. Hin- und Rücktour über teilweise gleiche Wegpunkte, die aus getrennten Planungs- und Hochladevorgängen resultierten, in zwei Routenbereiche eines GPS-Empfängers speichern zu können, ohne dass sich hierbei die Wegpunkte durch identische Positionsangaben in die Quere kommen können. Durch ihre getrennte Planung können die gemeinsam im Empfänger zu verwaltenden Routenbereiche nicht der in Abschnitt 4 beschriebenen Wegpunkt-Gleichheitskontrolle unterworfen werden.
Diese Optionen sind somit insbesondere für die Empfänger interessant, die nicht mal kurz unterwegs neue Touren als Mehrfach-Routendateien von einer SD-Karte nachladen können.
Achtung: Es kann natürlich auch so noch zu einer Kollision zwischen den Routenbereichen kommen, wenn diese selber wiederum per Automatik verschobene Wegpunkte enthalten und diese dann zufällig gleich den systematisch verschobenen sind. Dieser Fall ist aber recht unwahrscheinlich, so dass er nicht weiter abgesichert wird. Er wird sich durch die Weigerung des GPS-Empfängers zeigen, eine spezielle Route zu übernehmen, da einer der erforderlichen und angesprochenen Wegpunkte der Route zuvor durch den positionsmäßig gleichen, aber anders benannten überschrieben worden ist.

Festlegung der exportierten Routenstruktur.

-o Zahl:
Minimale Streckenüberlappung zweier aufeinander folgender Routen (Fließkommazahl, Standardeinstellung 0.7 [km]). Diese dient der Festlegung einer zugesicherten Fahrstrecke, innerhalb derer die Umschaltung auf die jeweils nächste Route erfolgen sollte, um eine nahtlose Führung zu erreichen. Ein Wegpunktname mit einem "+", z.B. Li+dn, kündigt den Überlappungsbereich an. Nach Passieren dieses Punktes befindet man sich auf der Überlappungsstrecke. Dies wird durch anzusteuernde Wegpunktnamen der Struktur Li=do (wobei das "="-Zeichen eine Parallelführung versinnbildlichen soll) bzw. Li++do angedeutet. Schaltet man nun auf die nächste Route um, befindet man sich dort bereits im Routenverlauf (s. auch Abb. 1) und wird z.B. Straßennavigationsbildschirm zum darauf folgenden Wegpunkt geführt. Die minimale Überlappung durch einen negativen Zahlenwert (z.B. "-o -1") beträgt 1 Wegpunkt, d.h.: Es existiert keine streckenmäßige Überlappung, lediglich der letzte Wegpunkt der alten Route wird als erster der neuen noch einmal wiederholt.

-r num:
Anzahl der Routenpunkte, die der GPS-Empfänger in einer Route akzeptiert (Standardeinstellung: 30). Der relativ niedrige Standardwert dürfte wohl bei allen unterstützten Empfängern möglich sein, doch haben neuere Geräte oft deutlich höhere erlaubte Routenpunktzahlen (z.B. 50 oder 100). Kann der Empfänger mit solchen größeren Mengen umgehen, sollte man die Option nutzen, um nicht so häufig manuell während der Fahrt die nächste Route aktiv schalten zu müssen.

-s num:
Nummer der ersten Route, die erzeugt werden soll (Standardeinstellung: 1). Nützlich ist die Angabe einer höheren Startroutennummer, wenn man mehrere Routen nacheinander in den GPS-Empfänger hochladen will, z.B. eine Hin- und eine Rückfahrt, die aus unterschiedlichen Planungsvorgängen entstanden sind. Dies kann z.B. auch notwendig werden, wenn die Anzahl der erlaubten Zwischenstationen des Tourenplaners nicht ausreichen, eine ganze Tour am Stück zu planen, oder sonstige Tourenplanerprobleme auftreten, wie etwa fehlerhaftes Routing an Grenzen oder Fähren.
Die Garmin-Routenbezeichnungen des Typs "Route x/n" (mit x gleich Nummer der aktuellen Route, n gleich der Gesamtzahl der erforderlichen Teilrouten für den jeweiligen Planungsvorgang) werden für jede separate Teilplanung wieder neu hochgezählt.

Beispiel einer Aufbereitungsrückmeldung

Im Folgenden sind beispielhaft die GPS-Route-Rückmeldungen dargestellt, die bei der Aufbereitung einer mit dem "Marco Polo Großer Reiseplaner 03/04" XML-exportierten Tour nach Aufruf auf einer Linux-Kommandozeile erfolgen. (Unter Windows erscheinen bei entsprechender Einstellung in der Batchdatei die gleichen Rückmeldungen im DOS-Fenster):

roosen@gluck:~/tmp > gpsroute -d 25 2Bikertreffs.xml bt.rte

GPSROUTE V 1.3.4
  lizensiert für me myself

# Einlesen der exportierten Routenpunkte
  - Datei wird als XML-Export des 
    "Marco Polo Großer Reiseplaner 2003/2004" interpretiert
  - 455 Punkte im Export gefunden
# Untersuchung auf Straßenbezeichnungswechsel:
  - K43 wechselt zu K12
  - K12 wechselt zu K73
  - K58 wechselt zu L10
  - K35 wechselt zu K12
  - K12 wechselt zu L28
  - L28 wechselt zu L27
  - K52 wechselt zu L25
  - K52 wechselt zu K169
  - L1 wechselt zu L17
  - L17 wechselt zu N695
  - N676 wechselt zu N68
# Untersuchung auf kleine Abstände und Kombipunktsetzung:
  - K3: 3 innere Anweisungen eliminiert
  - LR im Abstand von 10 m gefunden
  - K3: 3 innere Anweisungen eliminiert
  - K1: 1 innere Anweisungen eliminiert
  - LR im Abstand von 11 m gefunden
  - K1: 1 innere Anweisungen eliminiert
  - K1: 1 innere Anweisungen eliminiert
  - K1: 1 innere Anweisungen eliminiert
  - RR im Abstand von 26 m gefunden
# Elimination unwesentlicher Punkte:
  - 302 Punkte aus der Liste entfernt
# Durchsicht auf identische Punkte mit unterschiedlichen Namen:
  - alter Punkt 68 war gleich 66 -> um 2 m versetzt!
  - alter Punkt 69 war gleich 65 -> um 2 m versetzt!
  - alter Punkt 70 war gleich 61 -> um 2 m versetzt!
# Festlegung der Routenueberlappung:
  - Routen-Nr 1/2: 2.6 km Ueberlappung mit 3 Wegpunkten
  - Routen-Nr 2/3: 1.4 km Ueberlappung mit 2 Wegpunkten
  - Routen-Nr 3/4: 3.5 km Ueberlappung mit 3 Wegpunkten
  - Routen-Nr 4/5: 4.7 km Ueberlappung mit 2 Wegpunkten
# Aufbereitung für das Hochladen ins GPS-Geraet
  - 140 Punkte verbleiben in der Liste
  - Es wird eine Magellan-Datei erstellt

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P. Roosen 2004-07-10