Barrierefreie Indoor-Karten - FOSSGIS Konferenz 2021 - pretalx

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Barrierefreie Indoor-Karten - FOSSGIS Konferenz 2021 - pretalx
FOSSGIS Konferenz 2021

Barrierefreie Indoor-Karten
Barrierefreie Indoor-Karten - FOSSGIS Konferenz 2021 - pretalx
Die Vortragenden und Inhalte der Präsentation                                    2

                          Wer wir sind & was wir machen
                          Motivation
                          Barrierefreie Indoor-Karten: Zu lösende Herausforderungen
Claudia Loitsch

                          Aktueller Stand von Indoor-Karten in OSM und deren
                         Erzeugung und Validierung
 Jan Schmalfuß-Schwarz

                          Anforderungen von Menschen mit Beeinträchtigungen an
                         Karten und Gebäudeinformationen

 Christin Engel
Barrierefreie Indoor-Karten - FOSSGIS Konferenz 2021 - pretalx
Wer wir sind                                         3

Das AccessibleMaps Konsortium

 Ein internationales und interdisziplinäres Team
der Technischen Universität Dresden und des
Karlsruher Instituts für Technologie arbeitet
gemeinsam an innovativen und neuen Lösungen zur
Verbesserung der Mobilität innerhalb von Gebäuden.
 Gefördert durch das Bundesministerium für
Arbeit und Soziales (BMAS) aus dem
Ausgleichsfonds für überregionale Vorhaben zur
Teilhabe schwerbehinderter Menschen am
Arbeitsleben
 Dauer: 01. September 2019 - 31. August 2022
 Web: http://accessiblemaps.de
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Was wir machen                                                                                                                    4

Ziele des Projektes AccessibleMaps

      Generierung von Indoor-Karten, die mit                                      Automatische Darstellungen
           Zugänglichkeitsmerkmalen                                            zugänglicher und individualisierter
                angereichert sind                                                        Indoor-Karten

      Integration in OpenStreetMap                                        Visuell, taktil und textuell für
                                                                          verschiedene Nutzungskontexte

      Quelle: https://openlevelup.net/?l=0#20/52.45596/13.29697 (Stand:   Quelle: https://hapticke.mapy.cz/ (Stand: 20.05.2021)
      20.05.2021)
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Motivation
Teilhabe an räumlicher Mobilität
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Motivation                                                                      6

Teilhabe an räumlicher Mobilität
 Mobilität ist ein wesentlicher Aspekt
  unseres täglichen Lebens in allen
  Bereichen (beruflich und privat)

 Unabhängiges Reisen und Mobilität ist
  für Menschen mit Seh- und
  Mobilitätseinschränkungen eine
  Herausforderung
                                             Quelle: TV-Bericht über Range-IT

 Vielfältige Barrieren in Gebäuden, z. B.
  Objekte, die von blinden Menschen mit
  Langstock unterlaufen werden können
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Motivation                                                                                            7

Unterstützung auch innerhalb von Gebäuden

 Zahlreiche Apps zur Reiseplanung
  fokussieren Outdoor-Aktivitäten
    Planung und Orientierung durch
                                              Quelle: wheelmap.org // Rollstuhlgerechte Orte finden
     Kartendienste (z.B. rollstuhlgerechte
     Orte finden)
    Navigation (z.B. Fußwege abseits der
     Straße bzw. auf der richtigen
     Straßenseite; sichere Überquerung
     von Straßen)                            Quelle: Routago // Sichere Routenführung
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Barrierefreie Indoor-Karten            8

Zu lösende Herausforderungen

1               2              3   4
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Herausforderungen 1 und 2
Aktueller Stand von Indoor-Karten in OSM und deren
Erzeugung und Validierung
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Aktueller Stand von Indoor-Karten in OSM                                                                               10

Quantitative Analyse
                                             –    Aktuell kein Standard, um Merkmale der Barrierefreiheit in Indoor-
                                                  karten zu modellieren

                                             –    Analyse von OSM-Daten: Anfrage an die Overpass API mit dem Ziel,
                                                  die Verwendung von SIT zu quantitativ zu beurteilen:
                                                   – SIT = Simple Indoor Tagging; Mapping-Schema für Indoor-Karten
                                                   – Minimale Anforderungen (Tags) : min_level, max_level, level
                                                   – Vollständiges Mapping: room, area, wall, corridor

                                             Ergebnisse der Analyse [SLS20]

                                              –    Kaum Gebäude/ Indoor-Umgebungen gemappt, unabhängig vom
                                                   Tagging-Schema
                                              –    Nur ein kleiner Prozentsatz der Objekte hat SIT-zugehörige Tags
                                              –    In vier europäischen Großstädten hatte im Durchschnitt nur ein
                                                   Gebäude eine vollständig gemappte Innenraumumgebung
Quelle: http://overpass-turbo.eu/, (Stand:
06.05.2020)
Aktueller Stand von Indoor-Karten in OSM                                                                  11

Quantitative Analyse
                                                                                    (Stand: 10.04.2020)
                                           Stadt              Berlin   Rom   Wien    Paris
                                           Gebäude (SIT       6        9     7       5
                                           minimal)

                                           Gebäude (SIT       1        0     3       0
                                           vollständig)

                                           Gebäude mit        1        0     3       0
                                           Merkmalen für
                                           Personen mit
                                           Mobilitätseinsch
                                           ränkungen
                                           Gebäude mit        0        0     0       0
                                           Merkmalen für
                                           Personen mit
                                           Seheinschränku
                                           ngen
                                           Gebäude mit        0        0     0       0
                                           Merkmalen für
                                           Personen mit
                                           Mobilitäts- und
                                           Seheinschränku
                                           ngen

Quelle: https://openlevelup.net, (Stand:
11.06.2020)
Anwendungslandschaft in AccessibleMaps                                                                                                                           12

Übersicht
                                                                                                                         Generierung von Indoor-Karten,
                                                                                                                         die mit Zugänglichkeitsmerkmalen
                                                                                                                                 angereichert sind

                                                                                                                         Quelle:
                                                                                                                         https://openlevelup.net/?l=0#20/52.45596/13.29
                                                                                                                         697 (Stand: 20.05.2021)

Übersicht über die Anwendungslandschaft zur Klassifizierung von Tools zur Erfassung sowie Umsetzung von Indoor-Karten-
Daten
Erzeugung von Kartendaten                                                          13

Transformation von Fluchtplänen zu SIT
– Prototyp zur Transformation
  von Fluchtplänen zu SIT
– Basiert auf der
  Transformationspipline nach
  Georg Tschorn [Tsc13]
– automatisierte Erkennung von
  Räumen fehlerbehaftet
– Nachbearbeitung gewünscht
  sowie nötig

                                 Prototyp zur Umwandlung von Fluchtplänen zu SIT
Transformation von Karten-Daten nach SIT                                 14

Überblick
IndoorOSM nach SIT1
– IndoorOSM als Kartenformat älter SIT
– bereits einige Gebäudekarten in diesem Format vorhanden
– Tool ermöglicht Transformation zu SIT

Andere Kartenformate nach SIT
–   Vielzahl verschiedener Ausgangsformate wie BIM, DXF, SVG etc.
–   bereits verschiedene Ansätze existent
–   BIM nach SIT bereits als Plugin für JOSM2
–   eigener Ansatz basiert auf SVG-Plänen

1 https://github.com/AccessibleMaps/IndoorOSMtoSITConverter
2 https://wiki.openstreetmap.org/wiki/DE:JOSM/Plugins/indoorhelper#BIM
Transformation von Karten-Daten nach SIT                                                                            15

Prototyp SVG zu SIT
Andere Kartenformate zu SIT
– Prototyp zur Transformation
  von SVG-Plänen zu SIT
– Transformation von
  architektonischen
  Gebäudeplänen zu SIT birgt
  Herausforderungen
– Nachbearbeitung gewünscht
  sowie nötig

                                Prototypische Umsetzung zur Konvertierung architektonischer Gebäudepläne nach SIT
Ergänzung und Überprüfung von Karten-Daten                                                                   16

Analyse Tool
– Prototyp zur Analyse von
  Indoor-Karten im SIT-Format
– basiert auf OsmInEdit
– überprüft
   – Geometrie
   – Abdeckung
   – Barrierefreiheits-
     informationen
– Einsatz verschiedener
  Achievements
– Demo lief bereits (GitHub:       Prototypisches Analyse Tool zur Überprüfung auf SIT Konformität und auf
  https://github.com/AccessibleM   Barrierefreiheitsinformationen

  aps/SITMapChecker)
Zusammenfassung für Herausforderungen 1 und 2                                                                         17

 – Erzeugung, Transformation sowie
   Erweiterung von Indoor-Karten-Daten
   komplex und zeitaufwendig
 – verschiedenste Ansätze denkbar, die
   für differente Szenarien genutzt
   werden können
 – erzeugte Indoor-Karten-Daten
   benötigen immer die Nachkontrolle
   durch einen Menschen
 – Prototypen sind aktuell meist Stand-
   Alone-Lösungen                         Übersicht über die Anwendungslandschaft zur Klassifizierung von Tools zur
                                          Erfassung sowie Umsetzung von Indoor-Karten-Daten
Herausforderung 3 und 4
Anforderungen von Menschen mit Beeinträchtigungen an
Karten und Gebäudeinformationen
Anforderungen von Menschen mit Beeinträchtigungen            19

                          • WAS? Informationen über das
   Informationen zur        Layout, Orientierungsmerkmale,
     Barrierefreiheit       Barrieren und zeitliche
                            Beziehungen

                          • WIE? Wahrnehmung der
  Barrierefreie Karten-     Karteninhalte mit Hilfe von
     darstellungen          barrierefreien Karten oder
                            zugänglichen Alternativen
Anforderungen von Menschen mit Beeinträchtigungen                                       20

Abhängig von…

Nutzendengruppen, z.B. Menschen mit Sehbeeinträchtigung, Blindheit oder
Mobilitätsbeeinträchtigung
Nutzungskontext, z.B. zu Hause/ im Büro, unterwegs in der Bahn oder direkt im
Gebäude
Aufgabe/ Ziele der Nutzenden, z.B. Finden eines Weges in einem Gebäude, Erlernen
der Struktur eines Gebäudes, orientieren

Informationsbedarf    Menschen mit                         Menschen mit Sehbehinderung
(Beispiele)           Mobilitätsbeeinträchtigung

Barrieren             enge Türen oder Durchgänge,          Gebäude mit schlechten
                      fehlende oder fehlerhafte Aufzüge,   Lichtverhältnissen [TWD04]
                      schwere Türen [TWD04]

Zugänglichkeits-      Automatisch öffnende Türen,          Verfügbarkeit und Lage von
merkmale              Treppenlift                          Braille-Schildern [AA15]
Karten als Barriere                                                                            21

   visuelle Inhalte Barriere für Menschen mit Blindheit und Sehbeeinträchtigung
   je nach Format und Ausgabeform weitere Barrieren, z.B. für Menschen mit kognitiven
    Beeinträchtigungen, Gehbeeinträchtigungen, Beeinträchtigungen in der Bedienung digitaler
    Geräte…
   Verschiedene Alternativen, Konzepte und Anpassungen

               Nicht-visuelle        Optimierte visuelle
                                                             Taktile Darstellung
            digitale Interaktion      Darstellungen

               Audio-taktile           Screenreader-               Mobile
                Systeme                   Nutzung           Interaktionskonzepte
Optimierte visuelle Karten am Desktop oder                                                                   22

Smartphone
Optimierungen von visuellen Karten für Menschen mit Sehbeeinträchtigung
(z.B. Farbfehlsichtigkeit, Gesichtsfeldausfall, Kurzsichtigkeit) notwendig

Empfehlungen:
 angepasste und anpassbare Farbdarstellungen
  (wichtige Informationen nicht nur farblich kodieren)
 Vergrößerung von Text ermöglichen
 Informationsdichte verringern (Filter)
 Überlagerungen (insbesondere von
  Interaktionselementen) vermeiden
 Liste der Kartenelemente und Legende bereitstellen
 Vollansicht der Karte ermöglichen
 Export der Karte für Großdruck
                                                         Hochkontrast-Darstellung einer Outdoor-Karte
 Adaptierbarkeit der Darstellung + Profilierung         für Menschen mit Sehbeeinträchtigung und
                                                         Restsehsinn
                                                         Quelle: https://www.clickandgomaps.com/low-vision-maps/
Taktile Kartendarstellungen                                        23

Taktile Grafik = erhabene Elemente (Symbole, Texturen,
Linienstile, Beschriftungen)  sequentielles Wahrnehmen des   Taktile Indoor-
Inhalts durch Ertasten  verschiedene Produktionsmethoden     Karte auf
                                                              Schwellpapier
Ziel: Erstellungsprozess und Karten zugänglich gestalten!

Vorteile
 Wahrnehmung räumlicher Eigenschaften und Beziehungen
 eigenständige Exploration
                                                              Taktile
 mobil nutzbar                                               Indoor-Karte
                                                              Prägedruck
Nachteile
 geringe Auflösung (10dpi – 20 dpi)  geringe
  Informationsdichte                                           3D-gedruckte
 spezielle Gestaltungsrichtlinien notwendig                   Karte

 manuelle Erstellung zeitaufwändig                            Quelle:
                                                               https://wiki.openstr
 Exploration muss erlernt werden, zeitintensiv                eetmap.org/wiki/Fil
                                                               e:Touch_Mapper_Ka
                                                               rtta_kasissa.jpg
Audio-Taktile Kartendarstellungen                                                                               24

Idee: Kombination von taktiler Karte und auditiver Ausgabe   Quelle: http://touchgraphics.com/portfolio/ttt/

Vorteile:
 Verzicht auf Braille-Schrift möglich (nicht von allen
   beherrscht)
 geringere taktile Informationsdichte  verschiedene
   Informationsebenen
                                                                                                               Talking
 Interaktionskonzepte möglich                                                                                 Tactile
                                                                                                               Tablet
Herausforderungen:
 Unterscheidung: Eingabe und Explorieren der Grafik
 barrierefreie (automatische) Erstellung
 Benutzungsfreundliche Bedienung
                                                                                                               Digitaler Stift
                                                                                                               mit
                                                                                                               Smartphone
                                      Taktiles,                                                                zur Ausgabe
                                      interaktives
                                      Display
Screenreader-kompatible Karten                                                                           25

Idee: Nicht-visueller, interaktiver Zugang zu Karten in SVG per Screenreader

Vorteile:
 unabhängig vom visuellen Erscheinungsbild
 keine spezielle Hardware notwendig

Herausforderungen:
 gewinnbringende Interaktionskonzepte bei vielen Daten
 räumliche Anordnungen nur verbalisierbar
                                                                     Beispielkarte in SVG mit Screenreader-
 wohldefinierte, semantisch ausgezeichnete SVG für Karten           Ausgabe im Sprachbetrachter

Umsetzung:
 Komplette Semantik (z.B. Namen, Attribute, Beschreibungen) in SVG
  hinterlegt (z.B. mit „title“ oder „desc“)
 Elemente fokussierbar („tabindex“) und hierarchisch strukturiert
Video of Screenreader   26
Zusammenfassung für Herausforderung 3 und 4                                        27

 Karten müssen für Menschen mit Beeinträchtigung zugänglich
  gestaltet sein
 Methode und Inhalt abhängig vom Nutzenden, Kontext und Aufgaben
 Erstellungsprozess und Karte barrierefrei gestalten
 Automatische Erstellungsmethoden möglich
 Verschiedene Methoden bereitstellen – z.B. Screenreader-kompatible
  und ausdruckbar
 Mehrwert zugänglicher, interaktiver Karten
 Karten in semantisch getaggten SVG sinnvoll  Standard
  wünschenswert

                                                                       Quelle:
                                                                       https://wiki.openstr
                                                                       eetmap.org/wiki/Fil
                                                                       e:Touch_Mapper_Ka
                                                                       rtta_kasissa.jpg
Quellen                                                                                   28

 [SLS20] Julian Striegl, Claudia Loitsch, Jan Schmalfuss-Schwarz, Gerhard Weber.
 Analysis of Indoor Maps Accounting the Needs of People with Impairments. Published
 in Proceedings of ICCHP 2020
 [LSS11] Laakso, M., Sarjakoski, T., Sarjakoski, L.T.: Improving accessibility information in
 pedestrian maps and databases. Cartographica 46(2), 101–108 (jan 2011)
 [FBC19] Froehlich, J.E., Brock, A.M., Caspi, A., Guerreiro, J., Hara, K., Kirkham, R.,
 Schöning, J., Tannert, B.: Grand challenges in accessible maps. Interactions 26 (2), 78–
 81 (mar 2019)
 [EUO98] M. Angeles Espinosa, Simon Ungar, Esperanza Ochaita, Mark Blades, and
 Christopher Spencer. 1998. Comparing Methods for Introducing Blind and Visually
 Impaired People to Unfamiliar Urban Environments. Journal of Environmental
 Psychology 18, 3 (1998), 277 – 287.
Quellen                                                                                29

 [GOL18] Mira Goldschmidt. 2018. Orientation and Mobility Training to People with
 Visual Impairments. Springer International Publishing, Cham, 237–261.
 https://doi.org/10.1007/978-3-319-54446-5_8
 [TWD04] Thapar, N., Warner, G., Drainoni, M.L., Williams, S.R., Ditchfield, H.,
 Wierbicky,J., Nesathurai, S.: A pilot study of functional access to public buildings and
 facilities for persons with impairments. Disability and Rehabilitation 26 (5), 280–289
 (mar 2004)
 [AA15] Alkhanifer, A.A.: The Role of Situation Awareness Metrics in the Assessment of
 Indoor Orientation Assistive Technologies that Aid Blind Individuals in Unfamiliar
 Indoor Environments. Dissertation, Rochester Institute of Technology (2015)
 [Tsc13] Georg Tschorn. “Extracting Indoor Map Data From Public Escape Plans On
 Mobile Devices”. Magisterarb. Institute for Geoinformatics, University of Münster
 (2013)
Outro

                               Vielen Dank für eure
                                Aufmerksamkeit!

Kontakt:
accessiblemaps@tu-dresden.de

                                   Supported by the Federal Ministry of Labour and Social
                                   Affairs (BMAS) with funds from the compensation fund
                                   (promotional code: 01KM151112)
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