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Abgeschlossene Masterarbeit: Interaktive, computer-gestützte Informationsvisualisierungstechniken zur Nachvollziehbarkeit von Transportentscheidungsempfehlungen in der Logistik

Betreuer

Bearbeiter

  • Claudia Loßin

Verwandte Projekte

CargoScoreCard
Visuelle Entscheidungsunterstützung in der Logistik

Abgabetermin

2006-01

Formalia

Voraussetzungen
  • Kenntnisse der objektorientierten Programmierung mit Java. Kenntnisse in der Gestaltung von Mensch-Maschine-Schnittstellen, insbesondere unter Verwendung von Informationsvisualisierungstechniken.

Aufgabenstellung

Aufgabenstellung

Hintergrund

Dem Güterverkehr in Deutschland wird für die Zukunft ein starkes Wachstum prognostiziert, wodurch auch die Nachfrage nach Verkehrsleistungen erheblich zunehmen wird. Um die stark belastete Straßenverkehrs-Infrastruktur zu entlasten, gilt es, die Nutzungsmöglichkeiten anderer Verkehrsträger, wie z. B. der Schiene, in die Planung einzubeziehen.
Im Rahmen des Forschungsvorhabens CargoScoreCard (CSC) wird ein integriertes Konzept zur Identifikation, Berechnung und Kommunikation wertsteigernder Verkehrsverlagerungspotentiale erarbeitet und in dem flexiblen DV-Werkzeug CargoScoreCard implementiert. Dieses erlaubt Schienentransportdienstleistern und Verladern die Ermittlung der Verkehrsverlagerungspotentiale nach finanziellen, technologischen, sozialen sowie ökologischen Kriterien. Das CargoScoreCard DV-Werkzeug erlaubt die praktische und effektive Anwendung der CargoScoreCard-Methodik.
Zur Bewertung der Handlungsalternativen setzt die CargoScoreCard-Methodik Monte-Carlo-Simulation ein, um zukünftige Entwicklungsszenarien aufzustellen und deren Auswirkungen zu bewerten. Der entstehende viel-dimensionale Informationsraum ist sowohl zeitlich (Prognosezeitpunkte), linear (Simulationsschritte) als auch hierarchisch (Bewertungsschema) strukturiert. Sein Verständnis ist Voraussetzung für die Nachvollziehbarkeit und Begründung der ausgesprochenen Handlungsempfehlung.

Die klassische Benutzungsoberfläche des CargoScoreCard DV-Werkzeuges.

Informationsvisualisierung kann Menschen wesentlich darin unterstützen, den Umfang von Informationsräumen zu erfassen, deren Beschaffenheit zu verstehen und darin enthaltene relevante Informationen zu erkennen. Angemessene Visualisierungsmethoden für den Einsatz in Benutzungsschnittstellen zu finden gewinnt daher zunehmend an Bedeutung.

Inhalt

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer Benutzungsschnittstelle, welche unter Einsatz von Techniken der Informationsvisualisierung Anwendern die Exploration sowie Interaktion mit dem Datenraum der CargoScoreCard-Methodik erschließt.

Werttreiberhierarchie in den Dimensionen ?Finanzielle Dimension?, ?Technologische Dimension?, ?Ökologische Dimension? sowie ?Soziale Dimension?.

Der Simulationsraum beinhaltet anhand seiner Entwicklungsszenarien die Begründung für Entscheidungsempfehlungen. Um ausgesprochene Empfehlungen zu begründen und den Anwender in die Lage zu versetzen, diese nachzuvollziehen, muss er transparent dargestellt werden. Die im Rahmen dieser Arbeit zu entwickelnde graphische Benutzungsschnittstelle unterstützt Anwender darin, die als Auswertungsergebnis aufgestellte Empfehlung anhand des Simulationsraumes nachzuvollziehen. Sie erlaubt hierzu die Exploration des Simulationsraumes nach mehreren Kriterien und unterstützt die Erkennung relevanter Eigenschaften, beispielsweise von Regelmäßigkeiten als auch Ausreißern.

Zur Bewältigung dieser Zielstellung sind zunächst die Anforderungen zu analysieren. Das Hauptaugenmerk ist auf die Zielstellung der Tätigkeiten zu richten.
Der sich anschließende konzeptuelle Entwurf setzt die Grundlagen der Disziplin Informationsvisualisierung voraus. Unter Einsatz der Konzepte dieser Disziplin ist ein Lösungsvorschlag für geeignete Visualisierungsformen mit ihrer visuellen Gestaltung sowie Interaktionsmöglichkeiten zu erstellen. Dafür werden zunächst mehrere (mindestens zwei) mögliche Visualisierungsmethoden zur Darstellung multidimensionaler Daten identifiziert, die sich zur Lösung dieser Problematik eignen, Die Visualisierungsformen greifen ? soweit sinnvoll ? auf etablierte Visualisierungstechniken zurück, welche es zu recherchieren und evaluieren gilt. Dabei werden die identifizierten Methoden einander gegenübergestellt und in Bezug auf die Anforderungen evaluiert. Diese Evaluation bringt als Ergebnis die Visualisierungstechnik hervor, welche die Anforderungen am besten umsetzt. Diese Visualisierungstechnik bildet das Kerngerüst für den konzeptuellen Entwurf der Darstellungs- und Interaktionsform. Sie wird ? soweit notwendig ? angepasst und ergänzt.
In Hinblick auf eine realisierbare Implementierung bezieht die Evaluation verfügbare Programmbibliotheken mit ein.

Nach Methoden des Software-Engineering ist der konzeptuelle Entwurf in eine Spezifikation zu überführen und praktisch als Softwaremodul umzusetzen.

Die zu erstellende Benutzungsschnittstelle fügt sich nahtlos in die bestehende Arbeitsumgebung des CargoScoreCard DV-Werkzeuges (Abbildung 1) ein. Das Softwaremodul nutzt dabei dessen Datenverwaltung und Anwendungslogik.

Das Softwaremodul ist sowohl in der Spezifikation als auch im Quelltext zu dokumentieren.

Bei dieser Arbeit bildet der konzeptuelle Entwurf den Schwerpunkt. Die Implementation muss nicht vollständig sein, jedoch die Konzeption soweit umsetzen, dass sie eine grundsätzliche Prüfung der Tragfähigkeit der Konzeption zulässt.