In diesem Punkt möchte ich auf Probleme bei der Planung und Navigation von Wandertouren hinweisen. Ferner bespreche ich hier auch neue Möglichkeiten bei der Planung und Navigation von Wandertouren. Zusätzlich werden in diesem Punkt wichtige Begriffe in der Navigation erklärt.
C1) Mai 2020: "Luftlinien"-Wandertouren - Planung und Navigation
Im Menüpunkt
Planung
bin ich ausführlich auf die bisher in meinem Sprachgebrauch bekannten
Arten von Wandertouren eingegangen:
1) Wandertouren auf markierten Wanderwegen und
2) freigeplante Wandertouren
Wenn ich auf diesen zwei Arten von Wandertouren unterwegs bin, besitze
ich als Ergebnis der Planung immer sehr ausführliche Tracks, die
ich dann mit meinem Navigationsgerät "ablaufe".
Für markierte Wanderwege bräuchte ich keine Tracks, da gut
markierte Wanderwege für eine Wegfindung vollkommen ausreichen. Trotzdem
benutze ich auch für markierte Wanderwege immer Tracks, weil es, so
meine bisherige Erfahrung, immer wieder Situationen gibt, wo die
Markierungen fehlen (zB in Ortschaften) und damit eine Wegfindung sehr
schwierig wird.
Die Wandertouren aus meinem Wanderprojekt
Spanische Jakobswege
bestehen ausschließlich aus markierten Wanderwegen.
Bei der Planung von freigeplanten Wandertouren gebe ich für die
einzelnen Tagesetappen nur den Start- und Zielpunkt an. Diese beiden
Routenpunkte verbinde ich dann mit einer geraden Linie, der
Luftlinie. Meine Routenplanungssoftware bestimmt dann nach
Wander-Routenkriterien einen möglichen Wanderweg zwischen dem Start- und
Zielpunkt. Dabei ist es völlig egal, wo die Routenplanungssoftware den
Wanderweg entlangführt. Maßgebend sind nur der Start- und Zielpunkt.
Anschließend überprüfe ich den so berechneten Wanderweg für jede einzelne
Tagesetappe. Dabei vergleiche ich die berechnete Tagesetappe mit der
Luftlinie. Weicht der berechnete Wanderweg zu weit von der Luftlinie ab
oder der Wanderweg gefällt mir nicht so richtig (Abgleich mit Google
Maps), dann korrigiere ich den berechneten Wanderweg evtl. manuell. Das
ist ein sehr aufwändiges Verfahren zur Bestimmung von Tracks, die meinen
Anforderungen genügen.
Die Wandertouren aus meinem Wanderprojekt
Deutsche Langstreckenwanderungen
bestehen ausschließlich aus freigeplanten Wandertouren.
Mich hat es schon immer gereizt auf Langstreckenwanderungen frei durch
die Landschaft zu laufen, möglichst ohne jegliche Hilfsmittel. Landkarten
sind für mich zu umständlich und für Langstreckenwanderungen zu
teuer.
Aktuell navigiere ich mit meinem Handy und der App
Topo GPS. Das funktioniert prima.
Aber der Vorbereitungsaufwand für meine Tracks, die ich
immer brauche, ist immens hoch.
Was könnte ich tun?
Deshalb machte ich mir Gedanken, wie ich den Vorbereitungsaufwand
weiter minimieren könnte.
Bei meinen Wandertouren finde ich unendlich viel Zeit über bestimmte
Probleme nachzudenken.
Auf einer meiner letzten Trainingstouren in meiner Wohngegend ist mir die
Idee für eine neue Art von Wandertouren durch den Kopf geschossen. Nachdem
ich diese Idee im Kopf hin- und herwälzte, war der Name für diese Art von
Wandertouren geboren:
Luftlinien-Wandertouren
Was verbirgt sich hinter diesem Begriff?
Für diese Art von Wandertouren gibt es keine "richtigen" Tracks (mehrere
hundert Trackpunkte pro Track und Tagesetappe), wie ich sie bei den
anderen zwei Arten von Wandertouren bestimmte. Bei dieser neuen Art von
Wandertouren verwende ich nur den Start- und Zielpunkt. Beide Punkte
verbinde ich mit einer geraden Linie, der Luftlinie. Daher auch der
Name für diese Art von Wandertouren. Das ist alles. Mehr gibt es nicht.
Meine Planungssoftware muß keinen Wanderweg zwischen dem Start- und
Zielpunkt berechnen. Ich muss nicht nachträglich überprüfen, wo die Tracks
entlangführen.
Wenn man es genau nimmt, ist diese Luftlinie ebenfalls ein Track. Dieser
Track ist aber der einfachste Track, den es überhaupt gibt. Er besteht nur
aus zwei Trackpunkten, dem Start- und Zielpunkt und verläuft mitten durch
die Landschaft und überhaupt nicht auf Wanderwegen.
Wie will ich mit diesen Luftlinien-Tracks navigieren?
Dafür lasse ich mir den Luftlinien-Track für die aktuelle Tagesetappe auf
dem Handy anzeigen. Dann versuche ich Wege zu finden, auf denen ich mich
immer in der Nähe der Luftlinie zum Tagesziel bewegen kann. Es gibt keinen
vorgeschriebenen Weg. Einziger Anhaltspunkt für die Navigation ist die
Luftlinie vom Start- zum Zielpunkt. Ich bin mir ziemlich sicher, dass ich
bei der Navigation auf Luftlinien-Wandertouren öfters auf das Handy
schauen muss als bei den anderen beiden Arten von Wandertouren.
Als Bezeichnung für diese Art von Wandertouren, den
Luftlinien-Wandertouren, werde ich statt
WTnnn ...
das Kürzel
WLnnn ...
verwenden.
Für erste Tests dieser Art von Wandertouren muss ich mir ein vertrautes
Gelände aussuchen, was ich ziemlich genau kenne. Nur so kann ich
überprüfen, ob diese neue Art von Wandertouren einigermaßen praktikabel
ist oder ob ich diese Idee als ein Hirngespinst abtun muss.
Da bietet sich der Harz an.
Eine denkbare erste Testroute wären die Luftlinien
1) von Schochwitz (mein Heimatort) nach
Goslar und dann anschließend
2) von Goslar nach Seesen und
abschließend
3) von Seesen nach
Schochwitz zurück.
Alle drei Teilabschnitte bin ich schon mit
freigeplanten Wandertouren gewandert. Ausführliche Tracks sind also
vorhanden, auf die ich im Notfall, wenn das Konzept nicht realisierbar
ist, zurückgreifen könnte.
Ein anderer Gedanke ist, ob ich die zurückgelegten Tagesetappen von
meinem Handy aufzeichnen lasse. Nur so erhalte ich genaue Informationen
über den tatsächlich zurückgelegten Weg. Da tut sich aber gleich ein
anderes Problem auf. Wenn ich mein Handy tagsüber im Aufzeichnungsmodus
laufen lasse, wird der Stromverbrauch entsprechend hoch sein.
Das muss ich alles testen.
Sollte sich diese Idee als tragbar erweisen, werde ich später die
Luftlinien-Wandertouren in den Menüpunkt
Planung
übernehmen.
Ich werde zu gegebener Zeit berichten, was aus dieser Idee geworden
ist.
C2) Oktober 2020: Garmin- oder OSM-Karten - Die Gretchenfrage
Mein erstes Navigationsgerät (ca. 2013) war ein Garmin GPSmap 64st. Für die Planung von Wandertouren verwendete ich daher am Anfang auch Garmin-Karten. Meine erste Garmin-Karte war eine Karte von Deutschland. Die Karte hat etwas über 100 Euro gekostet. Das ist schon ein stolzer Preis für die Karte eines einzigen Landes. Der Preis für alle Karten von Norwegen lag zu dieser Zeit bei über 1000 Euro.
Einige Zeit später interessierte ich mich auch für OSM-Karten. Auf meinem Garmin-Navi hatte ich seither immer beide Kartenarten installiert.
Bei mit Garmin-Karten geplanten Wandertouren im Harz stellte ich vermehrt fest, das geplante Wege nicht mehr vorhanden bzw. überhaupt nicht mehr begehbar waren. Wenn ich das mit der OSM-Karte verglich, konnte ich feststellen, dass die OSM-Karte die Wege nicht hatte, was ja richtig war.
Zuerst wunderte ich mich, aber immer häufiger traten diese Probleme auf.
Was konnte ich tun?
Vermehrt plante ich daher Wandertouren mit OSM-Karten. Die zuvor genannten Probleme verringerten sich erheblich, sind aber nicht gänzlich verschwunden. Auch bei der Nutzung von OSM-Karten gibt es Wege, die nicht mehr vorhanden sind. Aber diese Fälle treten bei weitem nicht so häufig auf, wie bei den Garmin-Karten.
Trifft man auf ein solches Problem, muss man nach einer Umgehung suchen. Am Anfang machten mich diese Probleme nervös, aber mittlerweile lernte ich damit umzugehen.
Aktuell plane ich meine Wandertouren nur noch mit OSM-Karten. Die Garmin-Karten sind einfach zu teuer.
Der Aktualisierungs-Zyklus von Garmin-Karten dauert auch viel länger
als gegenüber den OSM-Karten. Bei OSM-Karten gibt es eine große Anzahl
von aktiven Nutzern, die die Karten durch ihre Mithilfe ständig
verbessern.
Einzig für die Planung einer Wandertour durch Schweden griff ich wieder auf eine Garmin-Karte zurück. Das tat ich, weil die OSM-Karte für bestimmte einsame Gebiete in Schweden überhaupt keine Wege ausgewiesen hat. Um überhaupt eine Wandertour planen zu können, brauchte ich aber Wege, egal ob sie vorhanden sind oder nicht.
Auf meinem Navi, was inzwischen ein Handy ist, sind in meiner bevorzugten Navi-App Topo GPS nur OSM-Karten vorinstalliert. Wenn ich dann mit Garmin-Karten geplante Tracks (zB für Schweden) auf dem Handy mit OSM-Karten anzeigen lasse, sind dort manchmal für einsame Gebiete keine Wege zu sehen. Der Track verläuft dann einfach durch die Landschaft. Ich hoffe, dass dann in der Realität an solchen Stellen tatsächlich Wege sind, die einigermaßen begehbar sind.
Wenn ich das Schweden-Projekt irgendwann realisieren sollte, wird sich zeigen, welche Karten (Garmin oder OSM) verlässlich sind.
Nachtrag (Januar 2021): Auch mit OSM-Karten gibt es gelegentlich Probleme. Einmal sind das falsche Wege, dann sind es sogar fehlende Wege. Für einen Wanderer, der auf korrekte Wegeverläufe angewiesen ist, sind diese Probleme nicht akzeptabel. In meiner Wohngegend, wo ich jeden Trampelpfad kenne, fällt mir das bei Tagestouren immer wieder auf.
Deshalb betätige ich mich seit Januar 2021 als OSM-Mapper.
Was macht ein OSM-Mapper?
Über eine OSM-Plattform
- korrigiere ich fehlerhafte Wegeverläufe und
- füge fehlende Wegeverläufe hinzu.
Bei dieser Tätigkeit beschränke ich mich ausschließlich auf meine Heimatregion, wo ich mich sehr gut auskenne.
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einfach,
- in einer optimalen Auflösung und
- möglichst platzsparend (Vorder- und Rückseite)
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Bild 1: Oberste Ordnerstruktur für meine Tracks |
Ganz wichtig ist für mich auch ein (3) Import von GPX-Dateien (Tracks).
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Bild 3: Karten und Kacheln für Offline-Betrieb
laden |
Ich lade vor einer Wandertour alle Karten herunter, die für einen Offline-Betrieb der Navi-App erforderlich sind. Das mache ich zuhause im WLAN-Betrieb. Unterwegs tue ich das nicht.
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Bild 4: Eine Position in unterschiedlichen
Koordinaten |
Die soeben beschriebenen Punkte (1) bis (6) sind Anforderungen, die ich an jede Navi-App stelle. Diese Anforderungen müssen unbedingt erfüllt sein. Wenn nicht, fällt die Navi-App durch mein Prüf-Verfahren.
Durch die Wanderführer kann ich mir bei der Planung einen groben Überblick verschaffen. Ich kann ziemlich genau abschätzen, was mich erwarten wird.
Für die Unterwegs-Navigation finde ich die Wanderführer weniger geeignet. Nach den Anweisungen eines Wanderführers zu laufen finde ich sehr zeitraubend und ist für mich nicht wirklich praktikabel. Das ist mit ein Grund, warum ich immer meine eigenen Tracks erstelle. Mit den erstellten Tracks navigiere ich dann unterwegs. Den Wanderführer benutze ich nur am Abend für eine Vorausschau auf den kommenden Tag.
Die Hauptarbeit für eine erfolgreiche Wandertour steckt also in der Planung weit im Vorfeld vor dem Beginn einer Wandertour.
An den Stempelstellen kann sich jeder Wanderer einen Stempel in ein Wanderheft eintragen. Sind alle Stempelstellen abgelaufen, gibt es eine Auszeichnung, zB darf sich der erfolgreiche Wanderer "Wanderkönig" nennen.
Erstmal konnte ich das nicht glauben, weil ich ganz genau weiß, was 55 km pro Tag in einem Mittelgebirge bedeuten und das 13 Tage hintereinander. Sofort fielen mir die namentlich bekannten Top-Wanderer auf den amerikanischen Trails ein, die auf diesen überlangen Trails (3500-5000 km) im Schnitt ca. 50-60 km am Tag schaffen.
Neben dem Wanderer, der erstaunt über eine solche Topleistung in diesem Alter war, erwachte auch der Mathematiker in mir. Sofort informierte ich mich im Internet über die Harzer Wandernadel und die 222 Stempelstellen. Dort besorgte ich mir eine GPX-Datei mit den Wegpunkten.
| Bild 1: Punktwolke der Stempelstellen |
Das Bild 1 zeigt die Verteilung der Stempelstellen in einer Punktwolke auf den West- und Ost-Harz.
Diese Wegpunkte importierte ich dann in mein Routenplanungsprogramm BaseCamp.
| Bild 2: Stempelstellen in Basecamp |
Auch das Bild 2 zeigt die Punktwolke der Stempelstellen und zusätzlich einige wichtige Städte im Harz. An diesen Städten ist die ganze Ausdehnung der Stempelstellen sehr gut zu sehen.
Der Wanderer und Mathematiker in mir dachte sofort darüber nach, welche Route der Rekordhalter genommen haben könnte. Vielleicht ergibt sich irgendwann die Gelegenheit, dass ich mit dem Rekordhalter in Kontakt treten kann und er mir den gewanderten Track zur Verfügung stellt.
Die Frage, die sich mir stellte, war sofort klar.
Wie muss ich die Route planen, so dass ich
-alle Stempelstellen abwandere,
-möglichst wenige Kilometer zurücklege und
-möglichst wenig Zeit verbrauche?
Mathematisch gesehen ist das eine Touren-Optimierung.
Optimierungskriterium ist
(1) die Strecke (die einfachere Variante) oder
(2) die Zeit (siehe Rekordhalter).
Irgendwie hatte ich Feuer gefangen. Intensiv dachte ich über das Problem nach.
Dann fiel mir ein, dass ich ja eine KI mit der Lösung beauftragen könnte.
Meinen 1.Versuch startete ich mit der KI ChatGPT. Aber nach einem ganzen Nachmittag brach ich den Versuch mit ChatGPT entnervt ab. ChatGPT hat versucht mir ein IT-Riesenprojekt aufzuschwatzen, genauso muss ich das leider formulieren, obwohl die Aufgabenstellung relativ klein und eng umrissen war.
Den 2.Versuch startete ich mit der KI Claude, der ich wortwörtlich dieselbe Aufgabe stellte. Was soll ich sagen, innerhalb weniger Stunden hatte ich eine fertige Lösung. Während des Dialogs mit der KI erkannte ich an den verwendeten Fachbegriffen, dass die beiden KI denselben Lösungsansatz verfolgten. Mit dem Unterschied, dass sich ChatGPT in belanglosen Einzelheiten verrannte, die es dann kleinlaut irgendwann wieder zurücknehmen musste. Claude dagegen stürmte in kürzester Zeit zum Ziel, dem Ergebnis der Touren-Optimierung, ohne sich in sinnlosen Einzelheiten zu verlieren.
Für mich war das ein gewaltiger Unterschied zwischen der KI ChatGPT und der KI Claude.
Jetzt will ich noch die Lösung der KI Claude vorstellen.
Ausgangspunkt für die Touren-Optimierung ist eine Wegpunkt-Datei (GPX-Datei).
| Bild 3: Wegpunkte |
Die Wegpunkte sind die 222 Stempelstellen, die über den ganzen Harz verteilt sind. Wegpunkte sind besondere Punkte und haben neben den Koordinatenangaben (Breiten- und Längengrad) in der Regel auch einen Namen und eine Höhenangabe. Die Stempelstellen haben alle zusätzlich noch eine ID-Nummer.
| Bild 4: Trackpunkte |
Tracks (GPX-Datei), wie sie üblicherweise aus dem Internet heruntergeladen werden können, bestehen hauptsächlich aus Trackpunkten und besitzen nur Koordinatenangaben.
Die Stempelstellen, also die Wegpunkte, werden in einer GPX-Datei geliefert. In dieser stehen ausschließlich die Wegpunkte. Das ist kein Track, sondern nur eine Punktwolke (siehe Bild 2). Danach kann ich eigentlich nicht wandern.
Erst durch die Touren-Optimierung entsteht aus den Wegpunkten ein Track (GPX-Datei). Dieser Track enthält die Wegpunkte (Stempelstellen), die ich ja abwandern will, auch als Trackpunkte (Hilfspunkte). Die Trackpunkte dienen zur Darstellung der Wegstrecke. Wenn man so will werden die Wegpunkte (Stempelstellen) durch die Touren-Optimierung auch zu Trackpunkten.
| Bild 5: Weg- und Trackpunkte |
Die hellblaue Linie im Bild 5 ist der durch die Touren-Optimierung erstellte Track, den ich abwandern kann. Die magentafarbene Linie ist die Luftlinienverbindung zwischen den einzelnen Stempelstellen. Die blauen Fähnchen sind die Wegpunkte (Stempelstellen). Wer genau hinsieht, erkennt auf der hellblauen Linie viele kleine Punkte. Das sind die Trackpunkte, die jede noch so kleine Kurve des Weges durch passende Geradenstücke möglichst genau nachbilden (siehe auch Fragen/Themen C4 (Tracks aus dem Internet - Fluch oder Segen) weiter oben in diesem Menüpunkt).
Das Bild 5 zeigt an der Stempelstelle "HWN086 Bisongehege Stangerode" (blaue Fahne) noch eine kleine Besonderheit. Ich kann die Stempelstelle zwar anlaufen, aber nicht auf einem anderen Weg verlassen. Ich muss wieder einige Meter auf demselben Weg zurückgehen, damit ich zur nächsten Stempelstelle gehen kann. Die Stempelstelle liegt in einer sogenannten "Sackgasse". Es gibt einige Stempelstellen, wo keine doppelten Wege gelaufen werden müssen. Die Stempelstelle "HWN205 Cluesberg" ist eine solche Stempelstelle.
Diese Auswahl erlaubt den Ein- oder Ausschluss von bestimmten Straßentypen. Auf Bundesstraßen wandere ich in der Regel nicht. Aber wenn der Umweg zu lang wäre (Straf-Faktor), benutze ich Bundesstraßen, speziell in Ortschaften.
Das Ergebnis der Touren-Optimierung ist
-ein Track (oder mehrere Tracks) (GPX-Datei),
-eine Entfernungsliste (CSV-Datei),
die alle heruntergeladen werden können. Die GPX-Datei des Tracks kann wahlweise die Namen der Wegpunkte enthalten.
| Bild 11: Track mit Stempelstellen |
Das ist der Track für alle Stempelstellen der Harzer Wandernadel.
Der Track ist 795 km lang. Wer aufmerksam gelesen hat, wird feststellen, dass zwischen der Strecke des Rekordhalters von 715 km und der berechneten "optimalen" Strecke von 795 km eine gewaltige Lücke von 80 km klafft.
Wie kann das erklärt werden?
Ich zweifle die Angaben des Rekordhalters erstmal nicht an. Die KI hat folgende Gedanken zu der Differenz geäußert:
(1) Die hier gezeigte Touren-Optimierung ist keine 100%-Lösung, das war von Anfang an klar
(3) Der Rekordhalter hat Wissen (zB spezielle Wege) benutzt, das sich in den OSM-Daten nicht widerspiegelt.
Trotzdem ist das erstmal eine Basis, die ich bei Gelegenheit nutzen will.
Zum Schluss gibt es noch einige Links zu den wichtigsten Dateien des Wegpunkt-Optimierers.
Wegpunkt_Optimierer
Der Wegpunkt-Optimierer (HTML-Datei) braucht für das Lesen der OSM-Daten einen Internet-Zugang und einen eigenen Server. Mit dem Starter (Mac: Command-Datei, Windows: Bat-Datei) wird dieser Server eingerichtet und der Wegpunkt-Optimierer in einem Browser gestartet.
Mac: Wegpunkt_Optimierer_starten_Mac
Windows: Wegpunkt_Optimierer_starten_Windows <== Achtung: nicht getestet!
Eine kleine Dokumentation (MD-Datei) für den Wegpunkt-Optimierer gibt es auch.
Wegpunkt_Optimierer_Dokumentation
Eine Anleitung (MD-Datei) beschreibt die wesentlichen Bedienungsschritte für die optimale Nutzung des Programms.
Wegpunktdatei_Stempelstellen
Natürlich gibt es immer noch etwas zu verbessern. Deshalb noch eine Liste der offenen Punkte.
Offene Punkte:
(1) Touren-Optimierung nach Zeit, Höhenmeter und Gehgeschwindigkeit (Ebene, berghoch, bergrunter) ==> offen
(2) Verwendung eines anderen Touren-Optimierungs-Algorithmus ==>
(3) Erweiterung auf Eingabe-Dateien in einem anderen Format ==> Welche? ==> offen



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