Semantische Modellierung und Reasoning für Kontextinformationen in Infrastrukturnetzen

Infrastrukturen wie Verkehrs? und Energienetze bilden das Rückgrat unserer Gesellschaft und Wirtschaft. Um dieser Rolle auch in Zukunft gerecht werden zu können, muss vor allem ihre Instandhaltung effizienter werden. Dazu wird präzises Wissen über den aktuellen technischen Zustand der Infrastrukturkomponenten benötigt. Zwar sind bereits heute viele Fernüberwachungssysteme im Einsatz. Sie erfassen jedoch nur Teilaspekte und werden von unterschiedlichen Organisationen betrieben, weshalb eine Gesamtsicht bisher fehlt. Diese Arbeit entwickelt einen ontologiebasierten Ansatz für die integrierte Zustandsüberwachung in Infrastrukturnetzen: Zustandsrelevante Daten werden einheitlich als Kontextinformationen modelliert und ihre Semantik als beschreibungslogische Ontologie formalisiert. Dabei unterstützen Entwurfsmuster die Domänenexperten bei der Erstellung derartiger Ontologien. Neue Verfahren zum Reasoning über verteilt vorliegende Kontextinformationen sowie zum Reasoning mit Bezug zur Topologie des Infrastrukturnetzes ermöglichen dann die Auswertung des verfügbaren Wissens. Der prototypische Einsatz im europäischen Schienennetz auf Basis von Standards des Semantic Web demonstriert die Praktikabilität der entwickelten Konzepte.