Dynamická navigace ve vozidle – RDS-TMC

Dynamická navigace ve vozidle – RDS-TMC

Článek informuje o systému, který poskytuje řidičům dopravní a cestovní informace přímo na palubu vozidla v závislosti na místě jejich výskytu a plánované trase. V úvodu jsou vysvětleny základní pojmy a zmíněny evropské standardy. Dále je uveden základní technický popis systému, popis zpráv a specifikace přenosu zpráv. V závěru je krátká informace o stavu RDS-TMC v Evropě a v České republice.

1. Úvod a standardy

Systém RDS-TMC (Radio Data System – Traffic Message Channel, kanál dopravních informací), založený na protokolu ALERT, poskytuje řidičům prostřednictvím RDS aktuální dopravní informace.

RDS je rádiová technika, která umožňuje přenášet neslyšitelné digitální informace v postranním pásmu rádiového vysílání na frekvencích FM. Informace přenášené technikou RDS jsou vysílány po skupinách, z nichž jedna, označená 8A, je rezervována pro dopravní informace, které přijímač prezentuje řidiči požadovaným způsobem (hlasově, textově, graficky na displeji navigačního přístroje).

Aby bylo možné dopravní informace poskytovat prostřednictvím RDS, byl vytvořen protokol ALERT (Agreed Layer of European RDS-TMC).

Základním cílem systému je poskytnout řidičům v Evropě informace v jednotné, standardizované podobě v rodném (popř. požadovaném) jazyce, nezávisle na použitém přijímači. K tomu je nutná velmi úzká spolupráce lokálních, regionálních a národních organizací poskytujících dopravní informace. Celý systém je na evropské úrovni standardizován řadou norem ENV 14819, jejichž anotace lze nalézt na stránkách www.eltodo.cz/tmc.

Informace o stavu dopravy je ve vozidle buď zpracována navigačním přístrojem (obr. 1), který je schopen na základě takových zpráv automaticky přepočítat navrženou trasu (dynamická navigace), nebo je řidiči prezentována pouze hlasově či textově na displeji přijímače. Dekodéry RDS-TMC je také možné umístit např. do informačních tabulí podél komunikace.

2. Zprávy TMC

Protokol ALERT existuje ve dvou variantách ALERT C a ALERT Plus. Rozdíl je ve způsobu kódování lokalit a druhu poskytovaných zpráv. ALERT Plus, který se zatím nepoužívá a momentálně se ani dále nevyvíjí, je orientován na stavové události (cestovní doba na komunikaci, obsazenost parkoviště, apod.) a jeho další vývoj je zatím nejasný. Oproti tomu používaný ALERT C je orientován na události (nehoda, kolona, překážka na vozovce, apod.).

2.1 Obsah zpráv
ALERT C definuje dvě kategorie informací: základní informační položky a volitelné informační položky. Základní položky jsou zpravidla přítomny ve všech zprávách, zatímco volitelné mohou být přidány tam, kde je to nutné.

Standardní zprávy obsahují tyto položky:

• událost – informace o povětrnostní situaci nebo dopravním problému (např. kongesce způsobená dopravní nehodou),

• místo (lokalizace) – informace o oblasti, úseku komunikace nebo místě, kde se nachází zdroj problému,

• směr a rozsah – identifikuje přilehlá místa nepříznivě ovlivněná událostí,

• trvání – předpokládaná doba trvání problému,

• doporučení objížďky – udává, zda se doporučuje vyhledat alternativní trasu či nikoliv (informace se prezentuje řidiči jako doporučení nebo navigačnímu přístroji jako instrukce).

Položka událost je kódována 11 bity. Seznam a popis používaných událostí jsou uvedeny v ENV 14819-2.

Položka místo (16 bitů) udává oblast, úsek nebo bod, kde se vyskytl problém. V lokalizačních tabulkách jsou zanesena místa silniční sítě, podle kterých se řidiči orientují: křižovatky, sjezdy a nájezdy na dálnici, mosty, ale i čerpací stanice, motoresty a další. Lokalizační tabulky pro ČR zpracovává firma CEDA a první verze pro pilotní testování systému vyjde na navigačním CD pro ČR na podzim tohoto roku. Obdrží-li dekodér zprávu s odkazem na místo, které není obsaženo v jeho databázi, neposkytne žádný výstup pro řidiče.

Směr a rozsah určuje čtyřbitová zpráva. Směr se identifikuje jedním bitem (negativní nebo pozitivní), a to podle směru šíření události. Rozsah je definován pomocí tří bitů a identifikuje řetězec až sedmi kroků prostřednictvím přilehlých (sousedních) definovaných míst TMC. Poslední krok v řetězci definuje sekundární místo, které spolu s primárním rámuje událost (obr. 2). Tím je umožněna např. následující prezentace zprávy: „Kolona vozidel na 75. kilometru dálnice D1 ve směru Praha-Brno z důvodu nehody nákladního vozidla. Opusťte dálnici na 66. kilometru, výjezd Loket.“ Ovlivňuje-li událost jen jedno místo TMC, rozsah se rovná nule. Ovlivňuje-li více než sedm přilehlých bodových míst, měla by být popsána na úrovni úseku¹⁾.

Doba trvání (3 bity) – položka umožňuje rozlišit osm stupňů očekávané doby trvání problému. Interpretace kódu doby trvání závisí na povaze události, jak je definována v seznamu událostí v ENV 14819-2. U jednoskupinových zpráv je doba trvání základní položkou, zakódovanou v předem přiděleném tříbitovém poli. U víceskupinových zpráv je doba trvání volitelnou položkou a je možné rovněž detailněji definovat doby skončení událostí. Je-li doba trvání nejistá, doporučuje se u jednoskupinových zpráv použít kód 0 (žádná explicitní doba trvání se neuvádí).

Doporučení objížďky (1 bit). Bit objížďky je obsažen jen v jednoskupinových zprávách. Udává, zda se řidičům doporučuje vyhledat a sledovat nějakou alternativní trasu bebo slouží jako instrukce pro navigační přístroj. U víceskupinových zpráv (pro zprávu není vyhrazeno pouze 37 bitů jedné 8A skupiny, ale zpráva je rozdělena až do pěti těchto RDS skupin) je možné pomocí bodů zanesených v lokalizační tabulce doporučit přímo objízdnou trasu. Např.: „Kolonu na 65. kilometru dálnice D1 můžete objet přes Čechtice a Pelhřimov“. Je-li předem definována objízdná trasa, může být ve víceskupinové zprávě udána jako posloupnost doporučených míst.

2.3 Zprávy Euroad
Zprávy TMC se za běžných podmínek týkají míst z lokalizační tabulky pro danou oblast (ČR, Německo, Velká Británie a další). Prostřednictvím speciálních víceskupinových zpráv Euroad je však možné předávat i odkazy na místa z jiných lokalizačních tabulek. Tyto zprávy mohou být použity k informování řidičů o problémech v jiných oblastech, zejména v sousedních zemích.

Ve zprávách Euroad je každé místo v Evropě, lokalizované pro potřeby TMC, jednoznačně specifikováno kódem země, číslem lokalizační tabulky s originálním kódem místa. V přijímači může být takto rozšířený kód místa interpretován pomocí databáze Euroad, která je složeninou všech nebo jen některých databází v Evropě.

3. Přenos zpráv

V systémech RDS-TMC jsou dopravní zprávy přenášeny ve skupinách RDS typu 8A. Na obr. 3 je znázorněn formát této skupiny.

Jednoskupinové uživatelské zprávy jsou indikovány v bloku 2 dvěma bity X4 = 0 a X3 = 1. Bity X2 až X0 obsahují informaci o době trvání, bit Y15 je vyhrazen pro objížďku, Y14 pro směr. Y13 až Y11 informují o rozsahu, Y10 až Y0 o události a Z15 až Z0 definují místo.

Víceskupinové zprávy jsou sledy od dvou do pěti skupin ty pu 8A, které vytvářejí podrobnou zprávu TMC. Obsahují tříbitové políčko indexu kontinuity (X2 až X0). Všechny skupiny v rámci jedné víceskupinové zprávy musejí mít stejnou hodnotu tohoto indexu.

První skupina víceskupinové zprávy je indikována v přenosové části pomocí bitů X4 = 0; X3 = 0; Y15 = 1.

Datová pole TMC v první skupině obsahují popis události, místo, směr a rozsah. Jejich rozdělení je naprosto stejně jako u jednoskupinových zpráv.

Je-li správně přijata a potvrzena pouze první skupina víceskupinové zprávy, dekodéry mohou řidiči interpretovat informaci o události, místě a rozsahu s upozorněním, že mohou následovat další podrobnosti. Ty je možné oznámit až po příjmu a potvrzení platnosti následujících skupin zprávy.

Toto však neplatí pro zprávy Euroad, kde pro správnou částečnou prezentaci musí být přijaty, spojeny a potvrzeny minimálně první dvě skupiny.

Následné skupiny víceskupinové zprávy jsou indikovány takto: X4 = 0; X3 = 0; Y15 = 0.

ALERT C předpokládá, že periodické opakování zpráv bude doplněno okamžitým opakováním každé skupiny při vysílání. Každá skupina musí být vysílána minimálně dvakrát po sobě. Teprve potom je vysílána další skupina.

Doporučuje se, aby skupiny byly akceptovány jako platné pouze tehdy, když byly přijaty dvě kopie téže skupiny identické bit po bitu (kromě indexu kontinuity).

Například jsou-li vysílány dvě zprávy A a B, kde zpráva A obsahuje tři skupiny – A1, A2, A3, a zpráva B dvě skupiny – B1, B2, je sekvence takováto: A1 A1 A1 A2 A2 A2 A3 A3 A3 B1 B1 B1 B2 B2 B2.

Mezi bezprostřední opakování mohou vstupovat jiné zprávy skupiny RDS, avšak v žádném případě nesmí vstoupit jakákoliv jiná skupina typu 8A.

4. Závěr

V České republice se v současnosti dokončuje projekt zadaný Ministerstvem dopravy ČR, jehož výstupem bude postup realizace tohoto systému u nás. Projekt řeší ČVUT, Fakulta dopravní, ELTODO EG, a. s., České radiokomunikace, ÚAMK a ČVUT, Fakulta elektrotechnická (viz http://www.eltodo.cz/tmc).

Technicky je naše republika na provozování RDS-TMC dobře připravena, jelikož je zde dostatek vysílačů, které signálem RDS pokrývají přes 95 % obyvatelstva.

Na podzim letošního roku se připravuje pilotní vysílání RDS-TMC na části území Prahy a některých přilehlých dálničních úsecích (http://www.rds-tmc.cz).

V Evropě již proběhlo a stále probíhá několik nadnárodních projektů (Centrico, StreetWise, ARTS, Viking a další), jejichž cílem je zajistit interoperabilitu jednotlivých dílčích systémů. Přeshraniční spolupráce a hlavně kompatibilita systémů jsou zatím největším problémem. TMC již funguje ve Skandinávii, Nizozemí, Velké Británii, Německu, Francii, Španělsku, severní Itálii a dalších zemích a regionech EU.

V České republice se předpokládá začátek běžného provozu systému RDS-TMC v roce 2005.

Radim Mach,
ELTODO EG, a. s.
(machr@eltodo.cz)

¹⁾ Body TMC se zadávají na více úrovních. Několik bodů tvoří komunikaci nebo charakteristickou část komunikace, která má také svoje místo v lokalizační tabulce.