Data model for cycling network in Tampere region

Polkupyöräilyn kehittäminen ja sen kulkutapaosuuden kasvattaminen ovat keskeinen tavoite monien kaupunkien kaupunkisuunnittelussa. Tässä diplomityössä suunniteltiin paikkatietomalli Tampereen seudun pyöräilyverkoston väylätietojen hallinnointia ja ylläpitoa varten. Keskeisenä tavoitteena oli suunnitella tietokanta ja sen ylläpitoprosessi seudullisen pyöräilyverkostotiedon hallinnoimiseksi. Tampereen seutu kattaa kahdeksan kunta Pirkanmaan maakunnassa. Työssä pyrittiin määrittelemään pyöräilyverkostotiedon keskeisimmät tietolähteet, tietomallin keskeisimmät tietokohteet ja niiden ominaisuustiedot sekä tietokohteiden elinkaarisäännöt. Työn teoriataustassa selvitetään kirjallisuustutkimuksen avulla paikkatiedon ja liikenneverkkojen mallintamiseen sekä paikkatiedon elinkaarisääntöihin liittyvää teoriaa. Haastattelututkimuksen avulla kerättiin tietoa pyöräilyverkostoihin liittyvien ratkaisujen nykytilaan liittyen sekä selvitettiin näkemyksiä tuleviin ratkaisuihin liittyen sekä paikallisesti että kansallisesti. Pyöräilyverkostoja kuvaavia paikkatietoaineistoja tarkasteltiin pääasiassa internet-lähteiden avulla. Teoriatutkimuksen ja haastatteluiden tulosten perusteella keskeiseksi tarpeeksi nousi reitittävä pyöräilyverkoston geometria, jota voidaan hyödyntää erilaisiin verkostoanalyyseihin sekä tulevaisuudessa pyöräilysovelluksissa. Ensisijaiseksi toteutukseksi määriteltiin topologisesti eheän pyöräilyverkoston geometrian muodostaminen, jossa huomioidaan vain olennaiset ominaisuustiedot. Keskeisimmät tietokohteet ja niiden ominaisuustiedot määritettiin yhdessä toimeksiantajan kanssa. Pyöräilyverkoston osista tietokantaan tallennetaan tieto pyöräteistä, jalkakäytävistä sekä kaduista sekä muusta tiestöstä. Seudullisen tietomallin toteutus päätettiin toteuttaa neljässä eri vaiheessa, joista tämä työ kattaa ensimmäisen vaiheen. Verkoston geometriatietojen lähteeksi määriteltiin kaksi kokonaisuutta, kunnallisista lähteistä saatavat väylätiedot pyöräteiden, jalkakäytävien ja kävelykatujen osalta sekä kansallisesta Digiroad-järjestelmästä saatavat seudulliset väylätiedot katujen ja muun tiestön osalta. Työn empiirisessä osassa testattiin topologisesti eheän pyöräilyverkoston muodostamista Tampereen alueelta sekä automatisoidusti että manuaalisesti digitoimalla. Tämän testauksen perusteella verkoston muodostaminen ja ylläpito jatkossa päätettiin toteuttaa manuaalisesti digitoimalla. Pyöräilyverkoston tiedot tallennetaan ja ylläpidetään PostgreSQL/PostGIS-tietokannassa ja ylläpidossa hyödynnetään QGISkarttanäkymää. Ylläpidossa hyödynnetään työssä laadittuja elinkaarisääntöjä. Tietomallin kehitystyötä jatketaan tämän työn jälkeen ja tietomallia sekä elinkaarisääntöjä suositellaan päivitettäväksi kehitystyön edetessä.The development of cycling and increase of its share as a mean of transportation is a key objective in urban planning of many cities. The aim of this thesis was to design the spatial data model for the management and maintenance of the cycling network for Tampere region. The main objective was to design a database and its maintenance process of regional cycling network information. Tampere region covers eight municipality in the province of Pirkanmaa. The aim was to define main sources of information for network data, the key data objects and attributes, as well as lifecycle rules for data objects. Theoretical background consists of literature research related to the modeling of spatial and transport networks, as well as lifecycle theory for spatial data objects. Interview survey was carried out to explore to the current state of cycling networks, as well as the views of future solutions in both regional and national levels. Cycling network data models were examined primarily from Internet sources. The theoretical basis of this study and the results of interviews rose the key need for a routing cycling network geometry, which can be utilized in various network analyzes in the future, as well as cycling applications. The main goal was to construct topologically consistent cycling network, which takes into account only the essential attributes in first phase. The most important data objects and their characteristics were determined together with the client. Objects of the cycling network to be stored in planned database were bike roads, sidewalks and walking streets, as well as the rest of the road network. Implementation of a regional data model was decided to be fulfilled in four different stages and this work covers the first phase. Two main data sources for network geometries were utilized - the lane data from municipal sources, cycle paths, pavements and pedestrian areas as well as the national Digiroad system for streets and roads. In the empirical part of the study, the formation of topologically consistent network was tested in test area in Tampere with both automated tools and manual digitizing methods. Based on this testing, the formation and maintenance of the network in the future, it was decided to implement manually by digitizing. Cycling network information is stored and maintained in a PostgreSQL/PostGIS database and maintenance is carried by utilizing QGIS map view. Lifecycle rules are utilized as a part of the maintenance and development process. The data model development will continue after this work and data model as well as life-cycle rules recommended to be upgraded when the development progresses