GPSNav je studentský projekt na MFF UK (Matematicko-fyzikální fakulta Univerzity Karlovy v Praze). Cílem projektu je systém inteligentní aktivní on-line navigace po silniční síti využívající informací ze sytému GPS (pozice na silnici) a vzdálené GIS databáze (vektorová reprezentace silniční sítě s možností on-line informací o aktuálním stavu dopravy + vektorová mapa).

            Použití GPSNav bude vypadat přibližně takto:

• Uživatel vybere místo určení [výběr na mapě, adresa (i část), objekt (nejbližší bankomat, hrad, čerpací stanice),...]
• GPSNavigátor nalezne nejlepší cestu (nejlepší ve smyslu nejrychlejší / nejmenší spotřeba / nejkratší - lze i s přihlédnutím k aktuálnímu stavu dopravy - zácpy, uzavírky, situace na hran. přechodech apod.)
• GPSNavigátor sleduje pozici uživatele a poskytuje mu navigační informace
• Uživatel vyrazí k cíli a řídí se radami GPSNavigátora (pokud se jimi neřídí a sjede z nalezené trasy, GPSNav reaguje a umožní uživateli změnu trasy, případně jej navede zpět na původní naplánovanou trasu)

            Jaké poskytuje GPSNav navigační informace? Například tyto:

• mapu s vyznačenou aktuální pozicí uživatele a zvýrazněnou trasou
• přehledná schémata průjezdu křižovatkami (i více spojenými těsně za sebou)
• zvuková signalizace důležitých událostí š rady v přirozeném jazyce. Příklady:
  • při jízdě po dálnici: "Za 1 200 metrů odbočte vpravo na silnici číslo 3, směrem na Tábor"
  • ve městě: "Po 100 metrech odbočte vpravo a poté první ulicí vlevo"
  • na složité dálniční křižovatce: "Přejeďte do pravého jízdního pruhu, směr Praha"

            Další charakteristikou systému má být vysoký stupeň personifikace. V případě zájmu si uživatel bude moci určit:

• jazyk, ve kterém bude se systémem komunikovat (včetně slovní navigace)
• hlas GPS Navigátora (muž, žena, teenager) včetně slovního projevu (tykání, vykání apod.)
• kdy chce být uživatel informován na různé typy navigačních informací (pouze hlavní silnice, důležité odbočky, nebo i křížení místních komunikací apod.)
• jak chce být uživatel informován na různé typy navigačních informací (mapa + schéma křižovatek, jen mapa, mapa a při průjezdu schéma + pípnutí, hlasová navigace vždy, atd. )
• vzhled systému
• detailnost informací na mapě (zoom, více typů informací - např. řeky, lesy, obce, ...)
• jaký parametr preferuje uživatel pro výpočet nejlepší trasy (rychlost, vzdálenost, spotřebu)
• přibližné informace o vozidle uživatele pro přesnější výpočty (průměrná rychlost a spotřeba na volné silnici I., II. a III. stupně, dálnici a silnici pro motorová vozidla)

Cíl systému

            Systém umožňuje zjištění polohy uživatele, vyhledání zadaného cíle, případně vhodného objektu, nalezení nejvýhodnější (nejrychlejší, nejkratší) trasy a následná navigace uživatele po této trase. Systém má nahradit živého navigátora - jeho cílem je informovat ve vhodný okamžik na blížící se události, nutné k bezproblémovému sledování vyhledané trasy. Vzhledem k tomu, že systém je založen na typu server - klient, jsou data centrální a lze počítat s jejich budoucí ON-LINE aktualizací (uzavírky, situace v dopravě, na hraničních přechodech apod.). Po masovějším rozšíření se počítá s využitím sběru dat o dopravní situaci též s pomocí klientů.

Uživatelé

            Uživateli systému budou řidiči osobních i nákladních automobilů. Provozovatelem systému může být GSM / UTMS operátor; internetový portál; majitel mapových dat; automobilka.

            Nejvýhodnější z našeho pohledu bude vytvoření společné firmy mezi námi, provozovatelem (operátor / automobilka / portál) a majitelem mapových dat.

            Mezi uživatele lze zahrnout i subjekty, které budou on-line aktualizovat mapová data (majitel map, Policie ČR, Hraniční stráž, správa silnic a dálnic, technická správa komunikací atd).

            Nepočítá se s využitím v terénu pro chodce, získávání dat a další úvahy jsou orientovány převážně na data silniční (není ani vhodný HW ani data pro pěší). Návrh projektu je takový, aby bylo možno ho nasadit v masovém měřítku a v konkurenčním prostředí - programy podobného druhu již fungují (Německo). Základem projektu budou normy ISO řady 9000.

Termíny + Náklady + Jiné zdroje

            Systém by měl být kompletně hotový (minimální verze u serveru - pravděpodobně nebude zvládat velké množství uživatelů najednou, u klienta zcela hotová verze s alespoň některými informačními moduly - zejména mapka bude záviset na implementované platformě) k odevzdání za rok, tj. k zářijovému termínu odevzdávání projektů 2001. Pracuje na něm šest lidí, odměnou bude splněná studijní povinnost. Předpokládaná náročnost dle studijních předpisů je 12 bodů, což odpovídá při 15 týdnech semestru 15 x 12 = 180 hodin. Skutečná odhadovaná náročnost je 4 000 člověkohodin, tj. 666 hodin na každého člena týmu. Bližší rozbor viz Rozpočet.

Právo využívání, Podpora

            Systém zůstane škole pro akademické nekomerční využití, ovšem využití dat bude vázáno dalšími smlouvami. Jakékoli komerční využití je vázáno na smlouvu s autory programu. Projekt GPSNav v této době podporují následující organizace a společnosti: Compaq Computer, s.r.o. - zapůjčení HW pro vývoj + vývojový SW; Arcdata Praha, s.r.o. (výhradní zástupce ESRI) - zapůjčení GIS SW; Ředitelství silnic a dálnic ČR Ostrava - zapůjčení databáze silniční sítě; VTOPÚ Dobruška - zapůjčení vektorových map. Na projektu dále spolupracujeme s ČVUT, fakultou dopravní.

            Pokud by projekt chtěly podpořit i další organizace, samozřejmě to pouze uvítáme. V tento okamžik by nám při vývoji velice pomohlo:

• Různé typy HW (PDA, GPS, telefony s GPRS nebo i bez)
• Libovolná finanční dotace
• Data silniční sítě (i s atributy o např. jednosměrnosti, zákazech odbočení apod.)
• Kvalitní mapové podklady ve vektorovém formátu
• Připojení na internet pevnou linkou nebo mikrovlnným spojem (min. 128 kb/s)
• Výkonný server pro serverovou část sytému - s patřičným diskem pro vektorovou mapu ČR (několik desítek GB) a především pamětí pro pokud možno celou silniční síť ČR (256 MB a výš)
• Databáze nějakého typu objektů (např. čerpadel, bankomatů atd. - s údajem o jejich geografické poloze)

            U všeho výše uvedeného stačí časově omezená zápůjčka, u dat i menší území.

Ceny

            Vzhledem k tomu, že systém je ve stádiu vývoje, lze ceny pouze odhadovat. Mapová data jsou velice drahá a jejich využívání bude každopádně něco stát. Naše představa o cenách při používání systému GPSNav je asi tato:

            Cena za jedno použití by se měla pohybovat v řádu 15 - 40 Kč. Zvláštní příplatky (malé) budou za další vrstvy v mapě, za aktualizaci cesty atd. Přesnou představu o cenách budeme mít, až se definitivně najde provozovatel systému.

Zdroj: info od R. Prokeše, MFF UK

Pozn.: Hledáme zájemce o spolupráci na studentském projektu GPS Navigátor. Informace v redakci časopisu Zeměměřič. Pro zájemce marketingový rozbor.

Zkratky a slovníky

GPRS - Global Packet Radio System - systém paketového přenosu dat přes sítě mobilních telefonů 2. a 3. generace (GSM a UMTS)
GPS - Global Position System - celosvětový satelitní systém pro zjištění aktuální polohy uživatele
GSM - Groupe Speciale Mobile - 2. generace sítí mobilních telefonů (mobilních). U nás v této době nejrozšířenější (4 300 000 uživatelů 12/2000)IP v.6 - Intenet Protocol verze 6 - paketově orientovaný přenosový protokol nové generace - u GPRS má telefon přiřazenou IP adresu (verze 6) a přenosy přes GPRS jsou prováděny pomocí IP protokolu verze 6
ISO - International Standardization Organization - organizace zabývající se standardizací (všeho možného)
PDA - Personal Digital Asisstant - osobní přenosný počítač (spíše organizér - alespoň velikostí = cca A6)
Smartphone - nové generace mobilních telefonů integrujících PDA (viz výše)
UMTS - Univerzal Mobile Telecomunication System nebo též 3G - 3. generace sítí mobilních telefonů (připravovaná)
CPU, HDD, HW, RAM, SW - považujeme za zřejmé

        vyvěšeno červenec 2001

---

Z časopisu Zeměměřič č. 6+7/2001