Kuidas reaalajas liiklus GPS-is töötab?

Kuigi traditsioonilised GPS-seadmed valivad üldiselt kiireima marsruudi kasutaja praeguse asukoha ja sihtkoha vahel, ei saa nende marsruutimisalgoritmid ootamatuid tingimusi arvesse võtta. GPS-i loodud juhised võivad liiklusõnnetuste, radade sulgemise või raskete ilmastikuolude korral muutuda ebaoluliseks või isegi ebaproduktiivseks. Muutujate arvu suurendamiseks, mida GPS-arvuti võib marsruudi välja pakkudes arvestada, on mõnel mudelil võimalus vastu võtta juhtmeta reaalajas liiklusandmeid.

Globaalne positsioneerimissüsteem ehk GPS on enam kui 24 satelliidist koosnev "tähtkuju", mida tuntakse Navstari nime all ja mida haldab USA kaitseministeerium. Need satelliidid asuvad maapinnast umbes 11 500 kõrgusel, liiguvad kiirusega 9000 miili tunnis ja igaühel on täpse ajaga aatomkell. Need satelliidid sünkroonitakse signaali samaaegseks edastamiseks. GPS-vastuvõtjad, nagu autos, jälgivad neid saateid passiivselt. Kuigi signaalid liiguvad valguse kiirusel, tähendavad suured vahemaad, et iga signaal saabub veidi erineval ajal. Arvutades iga satelliidi ajavahet, saab GPS-vastuvõtja täpselt määrata oma asukoha.

Pärast satelliitidelt satelliitlevisignaalide vastuvõtmist saab GPS-vastuvõtja ise arvutada oma pikkus- ja laiuskraadi. Vähemalt nelja satelliidisignaaliga suudab see määrata ka oma kõrguse maapinnast, mis on kasulik õhus, merel või mägistes piirkondades olevate GPS-vastuvõtjate jaoks. Täpse pikkus- ja laiuskraadi põhjal suudab GPS tõlkida oma asukoha konkreetsele tänavale või ristmikule.

Selle teabe põhjal marsruudi arvutamiseks peab GPS-i andmebaas sisaldama ka selliseid andmeid nagu erinevate teede pikkused, liikluseeskirjad ja ristmike asukohad. Pardaandmebaas võib sisaldada ka täpsemat teavet, näiteks seda, kas teatud teed on maanteed või kohalikud tänavad, hea kattega või üherealine kruus. Andmebaas võib sisaldada ka selliseid tegureid nagu keskmine kiirus antud teel erinevatel kellaaegadel ja mis tahes muud arvu muutujaid, mis on marsruudi planeerimisel olulised. Need muutujad kipuvad muutuma harva või mitte kunagi. Hea programmeerimise korral suurendavad need andmed tõenäosust, et GPS-seade valib hea marsruudi.

Pidevalt muutuvate liiklus- ja teeolude kohta andmete lisamiseks peavad GPS-seadmed aga suutma vastu võtta otseteavet õhu kaudu. Üks võimalus seda teha on raadioedastus sagedustel, mis on lähedased teie autostereo kasutatavatele sagedustele. Kasutades "külgribasid" või raadio andmeteenust (RDS), saadavad sellised pakkujad nagu MSN Direct ja Navteq digiteeritud liiklusteave (ja sageli ka ilmateave ja uudised) kohalikust raadiost varustatud GPS-seadmetele saatjad. Sisseehitatud Sirius/XM satelliitraadio- ja GPS-süsteemiga autod saavad ka taustal üle satelliidiraadio signaali vastu võtta reaalajas liiklusteavet. See teave lisatakse automaatselt GPS-süsteemi marsruudile. Need teenused nõuavad tavaliselt tellimust. Ülaltoodud süsteemid on samuti "ühesuunalised": kuigi mobiilne GPS-seade võtab andmeid vastu liiklusteabe allikast, ei edasta see teavet tagasi.

GPS-protsessoriga varustatud mobiiltelefonid saavad sageli mitte ainult asukoha, vaid ka reaalajas liiklusteavet mobiilsidevõrgu kaudu. Mõned kaubanduslikud GPS-vastuvõtjad sisaldavad ka mobiil- või raadiosidevõimalust. Kuna need süsteemid on "kahesuunalised", saab kasutaja kiiresti saada uuendatud liiklusteavet soovitud piirkonna kohta. Mõned süsteemid võivad saata tagasi ka anonüümset teavet GPS-seadme praeguse asukoha ja kiirus, et aidata andmepakkujal luua liiklusest etteantud teel pilt, mis võib seejärel teisi aidata kasutajad.