Πώς λειτουργεί η ζωντανή κυκλοφορία στο GPS;

Ενώ οι παραδοσιακές μονάδες GPS επιλέγουν τη γενικά ταχύτερη διαδρομή μεταξύ της τρέχουσας τοποθεσίας ενός χρήστη και του προορισμού τους, οι αλγόριθμοι δρομολόγησης τους δεν μπορούν να λάβουν υπόψη απροσδόκητες συνθήκες. Οι οδηγίες που δημιουργούνται από το GPS μπορεί να γίνουν άσχετες ή ακόμη και αντιπαραγωγικές όταν αντιμετωπίζετε τροχαία ατυχήματα, κλείσιμο λωρίδων κυκλοφορίας ή έντονες καιρικές συνθήκες. Για να αυξηθεί ο αριθμός των μεταβλητών που μπορεί να λάβει υπόψη ο υπολογιστής GPS όταν προτείνει μια διαδρομή, ορισμένα μοντέλα περιλαμβάνουν τη δυνατότητα λήψης ασύρματων δεδομένων κίνησης.

Το Global Positioning System, ή GPS, είναι ένας «αστερισμός» περισσότερων από 24 δορυφόρων, γνωστός ως Navstar, που λειτουργεί από το Υπουργείο Άμυνας των ΗΠΑ. Αυτοί οι δορυφόροι βρίσκονται περίπου 11.500 πάνω από τη γη, ταξιδεύουν με 9.000 mph και ο καθένας έχει ένα ατομικό ρολόι με την ακριβή ώρα. Αυτοί οι δορυφόροι συγχρονίζονται για να εκπέμπουν ένα σήμα ταυτόχρονα. Οι δέκτες GPS, όπως αυτοί σε ένα αυτοκίνητο, παρακολουθούν παθητικά αυτές τις εκπομπές. Αν και τα σήματα ταξιδεύουν με την ταχύτητα του φωτός, οι μεγάλες αποστάσεις που εμπλέκονται σημαίνουν ότι κάθε σήμα φτάνει σε λίγο διαφορετικό χρόνο. Υπολογίζοντας τις χρονικές διαφορές μεταξύ κάθε δορυφόρου, ένας δέκτης GPS μπορεί να εντοπίσει τη δική του τοποθεσία.

Μετά τη λήψη σημάτων δορυφορικής εκπομπής από τους δορυφόρους, ένας δέκτης GPS μπορεί να υπολογίσει το δικό του γεωγραφικό μήκος και γεωγραφικό πλάτος. Με τουλάχιστον τέσσερα δορυφορικά σήματα, μπορεί επίσης να προσδιορίσει το ύψος του πάνω από τη γη, κάτι που είναι χρήσιμο για δέκτες GPS στον αέρα, στη θάλασσα ή σε ορεινές περιοχές. Με βάση το ακριβές γεωγραφικό μήκος και πλάτος του, το GPS μπορεί να μεταφράσει τη θέση του σε μια συγκεκριμένη οδό ή διασταύρωση.

Για να υπολογιστεί μια διαδρομή από αυτές τις πληροφορίες, η βάση δεδομένων GPS πρέπει επίσης να περιλαμβάνει δεδομένα όπως το μήκος διάφορων δρόμων, τους κανόνες ροής κυκλοφορίας και τις τοποθεσίες των διασταυρώσεων. Η ενσωματωμένη βάση δεδομένων μπορεί επίσης να περιλαμβάνει πιο λεπτομερείς πληροφορίες, όπως εάν ορισμένοι δρόμοι είναι αυτοκινητόδρομοι ή τοπικοί δρόμοι, καλά ασφαλτοστρωμένοι ή χαλίκι μιας λωρίδας. Η βάση δεδομένων μπορεί επίσης να περιλαμβάνει παράγοντες όπως η μέση ταχύτητα σε έναν δεδομένο δρόμο σε διάφορες ώρες της ημέρας και οποιονδήποτε άλλο αριθμό μεταβλητών που σχετίζονται με το σχεδιασμό διαδρομής. Αυτές οι μεταβλητές θα είναι αυτές που τείνουν να αλλάζουν σπάνια ή ποτέ. Με καλό προγραμματισμό, αυτά τα δεδομένα αυξάνουν την πιθανότητα η μονάδα GPS να επιλέξει μια καλή διαδρομή.

Ωστόσο, για να ενσωματωθούν δεδομένα σχετικά με τις διαρκώς μεταβαλλόμενες συνθήκες κυκλοφορίας και οδών, οι μονάδες GPS πρέπει να μπορούν να λαμβάνουν ζωντανές πληροφορίες μέσω του αέρα. Ένας τρόπος για να γίνει αυτό είναι με ραδιοφωνικές μεταδόσεις σε συχνότητες που είναι κοντά στις συχνότητες που χρησιμοποιεί το στερεοφωνικό του αυτοκινήτου σας. Χρησιμοποιώντας "πλευρικές ζώνες" ή την υπηρεσία δεδομένων ραδιοφώνου (RDS), οι πάροχοι όπως το MSN Direct και το Navteq στέλνουν ψηφιοποιημένες πληροφορίες κυκλοφορίας (και συχνά καιρού και ειδήσεων) σε εξοπλισμένες μονάδες GPS από το τοπικό ραδιόφωνο πομπούς. Τα αυτοκίνητα με ενσωματωμένο δορυφορικό ραδιόφωνο Sirius/XM και συστήματα GPS μπορούν επίσης να λαμβάνουν ζωντανές πληροφορίες κυκλοφορίας στο παρασκήνιο μέσω του δορυφορικού ραδιοφωνικού σήματος. Αυτές οι πληροφορίες θα ενσωματωθούν αυτόματα στη διαδρομή του συστήματος GPS. Αυτές οι υπηρεσίες συνήθως απαιτούν συνδρομή. Τα παραπάνω συστήματα είναι επίσης "μονόδρομα": ενώ η κινητή μονάδα GPS λαμβάνει δεδομένα από την πηγή πληροφοριών κυκλοφορίας, δεν μεταδίδει καμία πληροφορία πίσω.

Τα κινητά τηλέφωνα εξοπλισμένα με επεξεργαστή GPS μπορούν συχνά να λαμβάνουν όχι μόνο τη θέση τους, αλλά και ζωντανές πληροφορίες κίνησης μέσω του κυψελοειδούς δικτύου. Ορισμένοι εμπορικοί δέκτες GPS περιλαμβάνουν επίσης δυνατότητα κυψελοειδούς ή ραδιοεπικοινωνίας. Επειδή αυτά τα συστήματα είναι "αμφίδρομα", ένας χρήστης μπορεί να λάβει γρήγορα ενημερωμένες πληροφορίες κυκλοφορίας για μια ζητούμενη περιοχή. Ορισμένα συστήματα μπορούν επίσης να μεταδίδουν ανώνυμες πληροφορίες σχετικά με την τρέχουσα θέση της μονάδας GPS και ταχύτητα, για να βοηθήσει τον πάροχο δεδομένων να δημιουργήσει μια εικόνα της κυκλοφορίας σε έναν δεδομένο δρόμο που μπορεί στη συνέχεια να βοηθήσει άλλους χρήστες.