Dr. sc. Mario Mutra

Navigacijske znaajke vonje u cestovnom prometu

Model vonje cestovnom rutom

vonja cestovnom rutom (individualni prometni tok u mrei) odvija se uz pomo: cestovne karte (osnovna baza podataka)

standardiziranog znakovlja (uputa za slijeenje planirane rute)

opisujui vonju kao proces interakcija izmeu vozaa i vozila, vozaa i infrastrukture te vozaa i vozila iz neposrednog okruenja, slijeenje cestovne rute moe se opisati elementima navigacijskog postupka

2

Vonja u cestovnom prometu

navigacijske znaajke vonje (informatiziranom) cestovnom mreom omoguuju aktivnu ulogu vozila u prometu, dajui individualni prilog harmoniziranom odvijanju prometa

3

Opis vonje u cestovnom prometu: interakcijski proces (voza-vozilo, voza-

infrastruktura, voza-okolna vozila)

navigacijski postupak: pozicija vozila smjer (standardizirano znakovlje)

Interakcijski model vonje

izvorno koriten u europskom programu PROMETHEUS - Programme for a European Traffic with Highest Efficiency and Unprecedented Safety)

4

PROMETHEUS - interakcijski model vonje

PROMETHEUS

najvei istraivako-razvojni projekt u razvoju autonomnih vozila (1987. - 1995.)

financiranje u iznosu od 749 milijuna Eura

autonomna vozila moraju koristiti velik broj senzora za interakciju s prometom

raunalni vid

navigacija (GPS)

mjerenje udaljenosti

inercijski sustavi (iroskop, akcelerometar,)

5

Autonomna cestovna vozila

vozila koja imaju mogunost dolaska na odredite bez izravnog ljudskog upravljanja

trenutno ne postoje komercijalne inaice ovakvih automobila

postoji pet razina autonomnosti vozila (National Highway Traffic Safety Administration): Razina 0: voza potpuno samostalno upravlja vozilom

Razina 1: poneki parametri vonje su automatizirani (ESP, ABS,...)

Razina 2: barem dva elementa su automatizirana poput odravanja brzine i zadravanja kolnike trake

Razina 3: vozilo je u mogunosti potpuno samo upravljati osim u situacijama kad umjetna inteligencija procijeni da je potrebno da voza preuzme kontrolu

Razina 4: vozilo je u stanju potpuno samostalno upravljati svim elementima za cijelo vrijeme trajanja vonje

6

Autonomna cestovna vozila

kako bi se vozilo moglo samostalno kretati potrebno je opremiti ga raznim senzorskim sustavima:

radar

lidar

GPS

raunalni vid

osnovni pristup je uporaba satelitske navigacije i postojeih mapa kako se odredila putanja

ta putanja dodatno se u stvarnom vremenu korigira ulaznim podacima iz senzora

7

Autonomna cestovna vozila

radar za detekciju vozila u istoj traci

8

Model navigacijskog postupka

9

Navigacijski sustav vozila

osnovna konfiguracija sustava za navigaciju planiranom cestovnom rutom sadri

model autokarte u vozilu

pozicijski sustav

algoritam za planiranje rute i njeno slijeenje (navigaciju)

10

Baza podataka

osnovne znaajke georeferenciranost dovoljno atributnih podataka

potrebno je provesti definiranje informacijskog sadraja prikupljanje/pristup podacima odravanje/obnavljanje podataka standardizaciju pravo izdavanja (copyright) zakonski i drugi aspekti pristupa

Specifino za navigacijske baze (digitalne autokarte):

vektorski format zapisa podataka upotpunjavanje (unos novih) atributnih podataka fleksibilnost u pristupu podacima

11

Odreivanje pozicije vozila

Pozicija vozila

temelj pouzdanog rada sustava

stalno ili dovoljno esto poznavanje

tonost (dovoljna za jednoznano koreliranje s trenutnim segmentom cestovne rute na karti)

12

GPS senzori

Dead Reckoning

Digitalna

karta

Fuzija senzorskih podataka

Map Matching algoritam Pozicija

Dead Reckoning

postupak odreivanja trenutnog poloaja na osnovi poznavanja prijanjeg kretanja

prijanje kretanje ukljuuje prosjeni smjer i brzinu kroz neko vrijeme

pogreka uslijed ovakvog naina lociranja unosi kumulativnu pogreku

ovakvo lociranje osnova je inercijskih navigacijskih sustava

13

Primjer strukture pozicijskog sustava

realno je pretpostaviti da se koordinate trenutne pozicije vozila, zbog ograniene tonosti pozicijskog sustava koji ih daje, openito nee poklapati sa zapisom cestovne rute

digitalni zapis cestovne rute u vektorskom formatu omoguuje formuliranje algoritma (map-matching algoritam) kojim se trenutna pozicija vozila, koju daje njegov pozicijski sustav, projicira odnosno prevodi odreenom dinamikom u poziciju na digitalnom zapisu rute

navigacijska ruta:

planiranje (raunanje) - kriteriji

najkraa ruta, najbra ruta, uvjeti,...

14

Map matching

map matching ili usklaivanje pozicije s mapom je tehnika u geografskim informacijskim sustavima (GIS) koja omoguava smanjenje pogreke pozicioniranja uzrokovane nepreciznou sustava satelitske navigacije GPS

15

GIS sustavi

raunalni sustav sposoban za integriranje, spremanje, ureivanje, analiziranje i prikazivanje geografskih informacija

orue "pametne karte" koje doputa korisnicima stvaranje interaktivnih upitnika (istraivanja koja stvara korisnik), analiziranje prostornih informacija i ureivanje podataka

rasterski podaci

vektorski podaci

16

Cestovna navigacija

najee koritena mogunost GNSS-a

zajednika uporaba podataka o lokaciji sa satelita (GPS) i digitalnih kartografskih podataka

integracija s brzinomjerom, akcelerometrom, iroskopom i digitalnim kompasom

bolje lociranje u sluaju nepostojanja GPS signala

razliit hardver koji omoguava navigaciju

osobni navigacijski ureaj (PND - Personal Navigation Device)

automobilski navigacijski ureaj

pametni telefon s navigacijskim softverom

17

Cestovna navigacija

18

Cestovna navigacija

odreivanje rute: najkraa ruta najbra ruta (optimalna ruta)

rutiranje se provodi na osnovi podataka iz digitalne karte POI (Point Of Interest) interaktivna karta Hrvatske - HAK (http://map.hak.hr/) lokacija (pozicija), kao prostorni podatak osnova je mnogim drugim

sustavima u prometu: naplate cestarine parking sustavi sustavi odravanja sustavi upravljanja voznim parkom sustavi informiranja putnika (javni prijevoz) sustavi praenja,...

19

Sustavi za cestovnu navigaciju

Garmin: proizvodi GNSS ureaje za navigaciju openito, cestovnu navigaciju, pomorsku i zranu navigaciju

TomTom: proizvodi ureaje preteno za cestovnu navigaciju, vlasnik je tvrtke koja izrauje digitalne karte Tele Atlas

HERE (Navteq): najvei proizvoa digitalnih karti u vlasnitvu Nokie

Garmin ureaji koriste njihove mape, kao i iGo softver za navigaciju na mobilnim telefonima

Tele Atlas: nizozemska kompanija u vlasnitvu TomToma

20