Hogyan működik az élő forgalom GPS-en?

Míg a hagyományos GPS-egységek általában a leggyorsabb útvonalat választják ki a felhasználó aktuális tartózkodási helye és úticélja között, az útválasztási algoritmusaik nem veszik figyelembe a váratlan körülményeket. A GPS által generált útvonaltervek irrelevánssá, vagy akár kontraproduktívvá válhatnak közlekedési balesetek, sávlezárások vagy rossz időjárás esetén. A GPS-számítógép által az útvonaljavaslat során figyelembe vehető változók számának növelése érdekében egyes modellek vezeték nélküli élő forgalmi adatok fogadására is alkalmasak.

A Global Positioning System vagy a GPS egy több mint 24 műholdból álló, Navstar néven ismert „konstelláció”, amelyet az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma üzemeltet. Ezek a műholdak körülbelül 11 500 magasságban vannak a Föld felett, 9000 mérföld/órás sebességgel haladnak, és mindegyiknek van egy atomórája a pontos idővel. Ezek a műholdak szinkronizáltak, hogy egyidejűleg sugározzanak jelet. A GPS-vevők az autókhoz hasonlóan passzívan figyelik ezeket az adásokat. Bár a jelek fénysebességgel haladnak, a nagy távolságok miatt minden jel kissé eltérő időpontban érkezik. Az egyes műholdak közötti időkülönbségek kiszámításával a GPS-vevő pontosan meghatározhatja a saját helyét.

A műholdakról érkező műholdjelek vétele után a GPS-vevő ki tudja számítani saját hosszúsági és szélességi fokát. Legalább négy műholdjellel a föld feletti magasságát is meg tudja határozni, ami a levegőben, a tengeren vagy a hegyvidéki területeken hasznos GPS-vevők számára. A pontos hosszúsági és szélességi foka alapján a GPS le tudja fordítani a helyét egy adott utcára vagy kereszteződésre.

Az útvonal kiszámításához ezen információk alapján a GPS-adatbázisnak olyan adatokat is tartalmaznia kell, mint a különböző utak hossza, a forgalom szabályai és a kereszteződések helye. A fedélzeti adatbázis részletesebb információkat is tartalmazhat, például, hogy bizonyos utak autópályák vagy helyi utcák, jól burkolt vagy egysávos kavicsosak-e. Az adatbázis tartalmazhat olyan tényezőket is, mint az átlagos sebesség egy adott úton a nap különböző szakaszaiban, és bármilyen más olyan változó, amely az útvonaltervezés szempontjából releváns. Ezek a változók olyanok lesznek, amelyek ritkán vagy soha nem változnak. Jó programozás esetén ezek az adatok növelik annak valószínűségét, hogy a GPS-egység jó útvonalat választ ki.

A folyamatosan változó forgalmi és útviszonyokra vonatkozó adatok beépítéséhez azonban a GPS-egységeknek képesnek kell lenniük élő információk fogadására az éteren keresztül. Ennek egyik módja a rádióadás az autóhifi által használt frekvenciákhoz közeli frekvenciákon. Az „oldalsávok” vagy a Radio Data Service (RDS) használatával az olyan szolgáltatók, mint az MSN Direct és a Navteq küldenek digitalizált forgalmi (és gyakran időjárási és hírek) információkat a felszerelt GPS-egységekhez a helyi rádióból adók. A beépített Sirius/XM műholdas rádió- és GPS-rendszerrel rendelkező autók a háttérben élő forgalmi információkat is tudnak fogadni a műholdas rádiójelen keresztül. Ez az információ automatikusan beépül a GPS-rendszer útvonalába. Ezek a szolgáltatások általában előfizetést igényelnek. A fenti rendszerek is "egyirányúak": miközben a mobil GPS-egység adatokat fogad a forgalmi információforrástól, nem közöl vissza semmilyen információt.

A GPS processzorral felszerelt mobiltelefonok gyakran nem csak a pozíciójukat, hanem élő forgalmi információkat is kaphatnak a mobilhálózaton keresztül. Egyes kereskedelmi forgalomban kapható GPS-vevők mobil- vagy rádiókommunikációs képességgel is rendelkeznek. Mivel ezek a rendszerek "kétirányúak", a felhasználó gyorsan megkaphatja a frissített forgalmi információkat a kért területről. Egyes rendszerek anonim információkat is továbbíthatnak a GPS-egység aktuális helyzetéről és sebesség, hogy segítsen az adatszolgáltatónak olyan képet alkotni az adott út forgalmáról, amely azután másokat is segíthet felhasználókat.