Τα Συστήµατα Εντοπισµού Θέσης και Εφαρµογές στο Αστικό Περιβάλλον

Transcript

1 1 Τα Συστήµατα Εντοπισµού Θέσης και Εφαρµογές στο Αστικό Περιβάλλον. ηµητρίου (1), Ε. Παπαστεργίου (2), Λ. ερµεντζόγλου (2), Θ. Πουρνάρας (2) (1) Πολιτικός Μηχανικός ρ. Συγκοινωνιολόγος (2) Odysseus Navigation Systems, Καραϊσκάκη 19, Θεσσαλονίκη Περίληψη Στην παρούσα εργασία περιγράφονται οι στόχοι και προτείνονται οι συγκοινωνιακές παράµετροι που θα πρέπει να λαµβάνονται ανάλογα την προβλεπόµενη χρήση των συστηµάτων εντοπισµού θέσης. ίνεται έµφαση στις συγκοινωνιακές εφαρµογές, µε παρουσίαση σχετικών υποδειγµάτων (case study), όπου αναλύονται οι παράµετροι που πρέπει να συµπεριληφθούν για τον προγραµµατισµό και την ορθολογικότερη διαχείριση των µετακινήσεων, µε σκοπό να επιλεγεί η βέλτιστη διαδροµή από το σηµείο αφετηρίας µέχρι τον τελικό προορισµό. 1. Εισαγωγή Τα συστήµατα εντοπισµού θέσης γνωρίζουν από τα τέλη της δεκαετίας του 80 ιδιαίτερη άνθηση κυρίως σε εφαρµογές ναυσιπλοΐας και αεροναυτιλίας. Στις χερσαίες µετακινήσεις τα συστήµατα εντοπισµού θέσης είναι περισσότερο γνωστά και διαδεδοµένα µε τη µορφή των πλοηγών αυτοκινήτων (Car Navigators), τα οποία χρησιµοποιούνται ευρύτατα για τον εντοπισµό και την πλοήγηση σε αστικό και υπεραστικό περιβάλλον. Επιπλέον, οι πληροφορίες µπορούν να χρησιµοποιηθούν για την αντιµετώπιση ευρύτερων συγκοινωνιακών εφαρµογών, ιδιαίτερα σε αστικό περιβάλλον, όπως για την οµοιόµορφη κυκλοφοριακή κατανοµή του φορτίου των αστικών οδικών δικτύων, την τιµολόγηση οδικής υποδοµής, την αποσυµφόρηση των κεντρικών οδικών αρτηριών κλπ. Η κατασκευή και ο σχεδιασµός τους προϋποθέτει τη δηµιουργία κατάλληλου περιβάλλοντος απεικόνισης του στίγµατος του δορυφόρου σε περιβάλλον ψηφιακών χαρτών, ορίζοντας επιπλέον τις παραµέτρους µε βάση τις οποίες µπορεί να πραγµατοποιηθεί η πλοήγηση. Επιπλέον, απαιτεί την ανάπτυξη ψηφιακών χαρτών σε µορφή τέτοια που να διασφαλίζει στο χρήστη του συστήµατος έγκυρη πλοήγηση.

2 2 2. Το Παγκόσµιο ορυφορικό Σύστηµα Εντοπισµού Θέσης GPS Η εποχή που διανύουµε χαρακτηρίζεται από σηµαντικές εξελίξεις στον τοµέα των εφαρµογών του διαστήµατος. Ειδικά στην επιστήµη της Γεωδαισίας οι εφαρµογές του προσδιορισµού Θέσης µε την χρήση δορυφόρων σε Παγκόσµια κλίµακα (GPS, GLONASS) πρόσφεραν πολύτιµες λύσεις σε χρόνια προβλήµατα και παράλληλα δηµιούργησαν καινούριες προοπτικές, αλλά και µεγαλύτερες απαιτήσεις. Το NAVSTAR - G.P.S. (Navigation System with Timing And Ranging - Global Positional System) ή απλά GPS, είναι ένα δορυφορικό σύστηµα µε τη βοήθεια του οποίου µπορούµε να προσδιορίσουµε τη θέση ενός σηµείου παρατήρησης Χ,Υ,Ζ ως προς ένα κατάλληλο σύστηµα αναφοράς. Το νέο αυτό σύστηµα άρχισε να αναπτύσσεται στις αρχές της δεκαετίας του 70 και να αξιοποιείται από τις αρχές της δεκαετίας του 80, υπό τον έλεγχο του υπουργείου άµυνας των ΗΠΑ. Aρχικά σχεδιάστηκε για την κάλυψη των αναγκών της ναυσιπλοΐας και για στρατιωτικούς σκοπούς, ο αρχικός στόχος ήταν να µπορούµε να έχουµε ακρίβεια ± cm στο προσδιορισµό θέσης, σε πραγµατικό χρόνο. Γρήγορα όµως έγινε αντιληπτό ότι θα µπορούσε να χρησιµοποιηθεί σε ακριβέστερους υπολογισµούς και επεκτάθηκε η χρήση του και σε γεωδαιτικές εφαρµογές. Στην πραγµατικότητα το GPS κάλυψε ένα πραγµατικό κενό που υπήρχε στον τοµέα του προσδιορισµού θέσης. Η βασική αρχή στην οποία στηρίζεται είναι ο προσδιορισµός θέσης µε την µέτρηση τεσσάρων «ψευδοαποστάσεων» µεταξύ του παρατηρητή και του δορυφόρου. Για τον λόγο αυτό η σχεδίαση των τροχιών των δορυφόρων έγινε µε τέτοιο τρόπο ώστε να είναι δυνατή η παρατήρηση 4 τουλάχιστον δορυφόρων από οποιοδήποτε σηµείο της γης για κάθε χρονική στιγµή. Για τον προσδιορισµό της θέσης ενός σηµείου αγνώστων συντεταγµένων στο χώρο αρκούν οι µετρήσεις των αποστάσεων από τρία σηµεία γνωστών συντεταγµένων (πλευρική οπισθοτοµία στον χώρο), συνεπώς θα αρκούσαν και τρεις δορυφόροι για τον προσδιορισµό της θέσης ενός σηµείου στο σύστηµα αναφοράς των δορυφόρων. Ο λόγος που απαιτούνται τουλάχιστον τέσσερις δορυφόροι (αποστάσεις) είναι για προσδιορίσουµε τη διαφορά ανάµεσα στη ένδειξη του χρονοµέτρου του χρήστη και την ένδειξη του χρονοµέτρου του δορυφόρου, ακριβώς για αυτό τον λόγο την ύπαρξης αυτού του σφάλµατος χρησιµοποιούµε και τον όρο «ψευδοαποστάση». Τα κυριότερα πλεονεκτήµατα του GPS έναντι των άλλων παλαιότερων επίγειων και δορυφορικών µεθόδων είναι : 1. ίνει απευθείας την θέση ενός σηµείου στην επιφάνεια της γης, συνεπώς γνωρίσουµε κάθε στιγµή την θέση µας σε καρτεσιανές συντεταγµένες Χ, Υ, Ζ. 2. Είναι ένα σύστηµα παντώς καιρού, δηλαδή µπορεί να χρησιµοποιηθεί κάτω από όλες τις καιρικές συνθήκες. 3. Για τον προσδιορισµό θέσης δεν απαιτεί αµοιβαία ορατότητα µεταξύ των σηµείων παρατήρησης. Απαιτείται µόνο ορατότητα πρός ικανοποιητικό αριθµό δορυφόρων (ανοιχτός ορίζοντας στα σηµεία στάσης).

3 3 4. Μπορεί να συνεργαστεί µε άλλα συστήµατα προσδιορισµού θέσης (LORAN- C, Αδρανειακά συστήµατα, κ.α.) καθώς και µε άλλες σύγχρονες εφαρµογές και συστήµατα (GIS, Φωτογραµµετρία κ.α.). 5. Η διαδικασία των µετρήσεων είναι αρκετά απλή και απαιτείται µικρός χρόνος µέτρησης. H εκτέλεση των µετρήσεων είναι δυνατή όλο το 24ωρο µε µικρό αριθµό προσωπικού (ένα άτοµο ανά σηµείο παρατήρησης ή και ένα άτοµο σε πολλά σηµεία παρατήρησης µιας και ο δέκτης αφου ξεκινήσει τις µετρήσεις δεν χρειάζεται επιπλεόν επίβλεψη ή χειρισµό). 6. ίνει καλή ακρίβεια προσδιορισµού θέσης µε πολύ µικρότερο χρόνο µέτρησης σε σχέση µε άλλες µεθόδους. Τα µόνα µειονεκτήµατα του GPS έναντι των άλλων µεθόδων είναι ότι: 1. Απαιτεί ανοιχτό ορίζοντα για να έχει οπτική επαφή µε δορυφόρους, γεγονός που κάνει δύσκολη την χρήση του µέσα σε πόλεις και ειδικά σε πυκνοκατοικηµένες περιοχές. 2. Η µείωση της ακρίβειας του συστήµατος και η εισαγωγή σφαλµάτων από πλευράς των ΗΠΑ κατά χρονικά διαστήµατα λόγω του στρατιωτικού χαρακτήρα του συστήµατος, δεν εγγυώνται την απρόσκοπτη λειτουργία του. Η ευρωπαϊκή ένωση αντιλαµβανόµενη την χρησιµότητα του συγκεκριµένου συστήµατος και λαµβάνοντας υπόψη τον κατά βάση στρατιωτικό χαρακτήρα του GPS προχώρησε στο σχεδιασµό και την ανάπτυξη δικού της συστήµατος εντοπισµού θέσης µε την ονοµασία GALILEO µε αυξηµένες δυνατότητες και πολιτικό χαρακτήρα [1]. Σήµερα, περιστρέφονται γύρω από τη γη περίπου 28 δορυφόροι των σειρών BLOCK II, IIΑ και ΙΙR µε τους τελευταίους να τείνουν να αντικαταστήσουν τους προηγούµενους (Σχ. 1.). Οι δορυφόροι του συστήµατος ταξινοµούνται µε διάφορους τρόπους: α) σύµφωνα µε τη σειρά εκτόξευσης, β) σύµφωνα µε τη θέση στην τροχιά, γ) σύµφωνα µε έναν κώδικα της NASA, δ) µε βάση ένα διεθνή κώδικα και ε) µε βάση έναν αριθµό που δείχνει ποια εβδοµάδα του P-κώδικα εκπέµπει ο δορυφόρος (αριθµός PRN), που είναι και ο πιο συνηθισµένος τρόπος καταχώρισης.

4 4 Σχήµα 1: Γενιές δορυφόρων GPS BLOCK IIA & IIR Οι δορυφόροι διαθέτουν ηλιακές µπαταρίες ως πηγή ηλεκτρικής ενέργειας για να τροφοδοτούν τα συστήµατα υψηλής τεχνολογίας µε τα οποία είναι εφοδιασµένοι. Επίσης διαθέτουν και καύσιµα που επιτρέπουν τη λειτουργία των συστηµάτων ελέγχου της τροχιάς και ακόµη την αλλαγή τροχιακού επιπέδου, εάν και όποτε αυτό κριθεί αναγκαίο. Οι δορυφόροι είναι ισοκατανεµηµένοι σε 6 τροχιακά επίπεδα που σχηµατίζουν γωνία 60ο µεταξύ τους και καθένα από αυτά σχηµατίζει γωνία κλίσης (inclination) 55ο µοιρών µε το επίπεδο του ισηµερινού της Γής (Σχ 2). Από τους 28 αυτούς δορυφόρους οι 25 είναι οι άµµεσα χρησιµοποιήσιµοι ενώ οι υπόλοιποι 3 βρίσκονται σε εφεδρία ώστε να αντικαταστήσουν τους προηγούµενους σε περιπτώσεις δυσλειτουργίας ή/και βλάβης. Η περίοδος περιστροφής του κάθε δορυφόρου είναι 12 ώρες σε αστρικό χρόνο. Αυτό σηµαίνει ότι οι δορυφόροι εµφανίζονται επάνω από τον ορίζοντα ενός τόπου περίπου 4 min νωρίτερα κάθε ηµέρα. Οι δορυφόροι βρίσκονται σε σχεδόν κυκλική τροχιά (στην πραγµατικότητα ελλείψεις µε µέγιστη εκκεντρότητα e=0.015), περιστρέφονται σε ύψος ~20200 km και σε κάθε ένα από τα έξι τροχικά επίπεδα βρίσκονται τέσσερεις δορυφόροι. Αυτός ο σχεδιασµός του δορυφορικού σχηµατισµού του συστήµατος GPS επιτρέπει στον χρήστη να «βλέπει» πάντα µεταξύ πέντε και οκτώ δορυφόρων από οποιοδήποτε σηµείο πάνω στη Γη. Η σχεδιασµένη διάρκεια ζωής κάθε δορυφόρου είναι 7.5 χρόνια [2].

5 5 Σχήµα 2: Απεικόνιση των τροχιακών επιπέδων των δορυφόρων GPS Το G.P.S. αποτελείται από τρία κύρια τµήµατα: το δορυφορικό τµήµα, το τµήµα ελέγχου και το τµήµα χρηστών (Σχ. 3). Το δορυφορικό τµήµα αποτελείται από τους δορυφόρους. Το τµήµα ελέγχου αποτελείται από πέντε επίγειους σταθµούς ελέγχου και παρακολούθησης των δορυφορικών σηµάτων από τους οποίους ο ένας που χαρακτηρίζεται ως κύριος σταθµός ελέγχου (Master Control Station) βρίσκεται στο Colorado Springs των Η.Π.Α ενώ οι υπόλοιποι στα Ascension Island, Diego Garcia, Kwajalein και Hawaii. Σχήµα 3: Απεικόνιση δοµής λειτουργίας δορυφορικού συστήµατος GPS

6 6 Σκοπός των σταθµών ελέγχου είναι να κάνουν πρόβλεψη για τις δορυφορικές θέσεις και για τις παραµέτρους των δορυφορικών χρονοµέτρων. Το τµήµα των χρηστών περιλαµβάνει τους δέκτες GPS οι οποίοι λαµβάνουν, επεξεργάζονται τα σήµατα και καταγράφουν τις µετρήσεις. Ο δέκτης αποτελείται από την κεραία, τον κυρίως δέκτη και τον υπολογιστή (χειριστήριο-καταγραφικό). Μέσω της κεραίας µπορεί να κεντρώνεται σε σηµεία για τον προσδιορισµό της θέσης τους όπως ακριβώς ένα κλασσικό θεοδόλιχο. Ο σχεδιασµός των τροχιών είναι τέτοιος ώστε ανά πάσα χρονική στιγµή και σε οποιοδήποτε σηµείο της γης, να υπάρχουν τουλάχιστον 4 ορατοί δορυφόροι που να λαµβάνονται ταυτόχρονα. Αυτός ο αριθµός δορυφόρων είναι απαραίτητος για να καταστεί δυνατός ο προσδιορισµός θέσης (X, Y, Z) ενός σηµείου µε έναν δέκτη (πρόβληµα πλευρικής οπισθοτοµίας στο χώρο). 3. Ψηφιακή Χαρτογράφηση Η ψηφιακή χαρτογράφηση είναι ένα από τα σηµαντικότερα τµήµατα στη διαδικασία απεικόνισης και κατ επέκταση πλοήγησης µε τη χρήση GPS στο οδικό δίκτυο µιας περιοχής. Το στοιχείο αυτό αποκτά ακόµα µεγαλύτερη σηµασία όταν µιλάµε για την ψηφιακή απεικόνιση του οδικού δικτύου ενός αστικού κέντρου όπως για παράδειγµα η Αθήνα ή η Θεσσαλονίκη. Ο ψηφιακός χάρτης είναι το υπόβαθρο επάνω στο οποίο ουσιαστικά απεικονίζεται το σήµα που λαµβάνεται από το δορυφορικό δέκτη GPS. Ταυτόχρονα όµως η απόδοση ιδιοτήτων που σχετίζονται µε το αστικό οδικό δίκτυο είναι το στοιχείο που επιτρέπει στο λογισµικό που λειτουργεί ως σύστηµα πλοήγησης να επιτελέσει τη βασική του λειτουργία, δηλαδή να εκτελέσει πλοήγηση. Η αποτύπωση επιλεγµένων συγκοινωνιακών παραµέτρων στους ψηφιακούς χάρτες είναι σηµείο κλειδί που διασφαλίζει τόσο την αποτελεσµατική, όσο και αυτή καθ αυτή την έννοια της πλοήγησης. Για παράδειγµα ένα ψηφιακός συγκοινωνιακός χάρτης για να είναι αποτελεσµατικός σε µια διαδικασία πλοήγησης θα πρέπει να περιλαµβάνει πληροφορίες που σχετίζονται µε τη χάραξη των οδών, την κυκλοφοριακή πολεοδοµική διαµόρφωση, την µορφολογία, την ύπαρξη ή µη φωτεινών σηµατοδοτών, τη σήµανση, τις διαγραµµίσεις, και όποιες επιπλέον πληροφορίες χαρακτηρίζουν το αστικό οδικό δίκτυο. Η ανάπτυξη τέτοιων χαρτών γίνεται συχνά µε τη χρήση κατάλληλου λογισµικού και ειδικών ορθοανοιγµένων δορυφορικών φωτογραφιών ικανοποιητικής ακρίβειας για την ακριβή χάραξη του οδικού δικτύου (Σχ. 4).

7 7 Σχήµα 4: Ανάπτυξη ψηφιακού χάρτη µε τη χρήση δορυφορικής φωτογραφίας Η ενσωµάτωση χρωµατικού κώδικα στην απεικόνιση των οδών και των λοιπών πληροφοριών που εµπεριέχονται στους ψηφιακούς χάρτες που χρησιµοποιούνται στα συστήµατα πλοήγησης είναι ένα βασικό στοιχείο στην ανάπτυξη τους. Αυτό ισχύει γιατί κατά τη διαδικασία της πλοήγησης ο οδηγός δεν έχει την πολυτέλεια της προσήλωσης στην οθόνη του πλοηγού του. Έτσι µε το στιγµιαίο «διάβασµα» της οπτικοποιηµένης πληροφορίας που του παρέχεται από το GPS θα πρέπει να είναι σε θέση να αναγνωρίσει το στίγµα του, να διαχωρίσει τις κεντρικές από τις λιγότερο βασικές οδικές αρτηρίες ενώ ακόµα να συλλέξει οποιαδήποτε άλλη πληροφορία µπορεί να χρησιµεύσει ως πυξίδα κατά την οδήγηση [3]. Για το σκοπό αυτό συχνά οι ψηφιακοί οδικοί χάρτες των πλοηγών περιλαµβάνουν οπτικοποιηµένες πληροφορίες που αφορούν τη θέση των λεγόµενων σηµείων ενδιαφέροντος µεταξύ των οποίων συγκαταλέγονται αρχαιολογικοί χώροι, αστυνοµικά τµήµατα, υπουργεία, νοσοκοµεία, θέατρα,

8 8 δικαστήρια, φαρµακεία, δηµαρχεία, όλα µε τη χρήση κατάλληλα διαµορφωµένου χρωµατικού κώδικα για τη γρήγορη ανάγνωση από το χρήστη του πλοηγού. Επιπλέον οι ψηφιακοί χάρτες που χρησιµοποιούνται για εφαρµογές συστηµάτων πλοήγησης περιλαµβάνουν µια σειρά άλλων πληροφοριών που σχετίζονται ευρύτερα µε το συγκοινωνιακό δίκτυο της πόλης στην οποία αναφέρονται. Οι πληροφορίες αυτές συνήθως αφορούν τη θέση των σταθµών ΜΕΤΡΟ, καθώς και τη θέση των αεροπορικών, σιδηροδροµικών και ακτοπλοϊκών γραµµών. Τα στοιχεία αυτά σε συνδυασµό µε την απεικόνιση των χώρων στάθµευσης επιτρέπουν στον επισκέπτη την αποδοτικότερη µετακίνηση στο αστικό οδικό δίκτυο µε χρήση όλων των δυνατών µέσων. 4. Συστήµατα Πλοήγησης µε χρήση GPS & Εφαρµογές Σήµερα, και ακόµα περισσότερο στο παρελθόν, τα συστήµατα πλοήγησης συναντώνταν σε αυτοκίνητα, οι κάτοχοι των οποίων ανήκαν στις ανώτερες κατηγορίες εισοδηµάτων των δυτικών κυρίως χωρών. Τα τελευταία πάντως χρόνια γίνονται ολοένα και περισσότερο προσιτά στα χαµηλότερα εισοδήµατα ενώ λόγω της αδιαµφισβήτητης χρησιµότητας τους αναµένεται να περιλαµβάνονται άµεσα στο βασικό εξοπλισµό των περισσότερων αυτοκινήτων. Καθώς οι τιµές πέφτουν, όλο και περισσότεροι οδηγοί αποφασίζουν να χρησιµοποιήσουν τα πλεονεκτήµατα των συστηµάτων αυτών, τα οποία όµως παρουσιάζουν σηµαντικές τεχνικές διαφορές µεταξύ τους. Στη βασικότερη και συνηθέστερα απαντώµενη µορφή τους τα συστήµατα αυτά αποτελούνται από µια επεξεργαστική µονάδα µε τον απαιτούµενο αποθηκευτικό χώρο, µια οθόνη για την οπτικοποίηση της πληροφορίας, δορυφορικό δέκτη και κεραία GPS, ενώ η αλληλεπίδραση ανθρώπου µηχανής γίνεται είτε µε τη χρήση ειδικού τηλεχειριστηρίου, ή στις ακόµα πιο προηγµένες µορφές των συστηµάτων αυτών, µέσω µηχανών αναγνώρισης και σύνθεσης οµιλίας. Επιπλέον η εξέλιξη της τεχνολογίας και η έκρηξη που παρατηρείται τα τελευταία χρόνια στους υπολογιστές χειρός, έχει συµπαρασύρει τη βιοµηχανία των συστηµάτων πλοήγησης µε αποτέλεσµα την εµφάνιση τους σε PDA s (Personal Digital Assistance) (Σχ. 5).

9 9 Σχήµα 5: Σύστηµα πλοήγησης σε διαφορετικές µορφές υλοποίησης Τα συστήµατα πλοήγησης ενσωµατώνουν ειδικές προγραµµατιστικές ρουτίνες, για την υλοποίηση µαθηµατικών αλγορίθµων θεωρίας γράφων µέσω των οποίων υπολογίζουν τις επιθυµητές διαδροµές και εκτελούν ερωτήµατα πλοήγησης στο χαώδες οδικό δίκτυο των πόλεων. Συνηθέστερα ένα σύστηµα πλοήγησης επιτρέπει στον οδηγό-χρήστη του τη µετάβαση από ένα σηµείο του ψηφιακού χάρτη σε ένα άλλο επιλέγοντας κάποιο από τα ακόλουθα κριτήρια πλοήγησης. 1. Κριτήριο συντοµότερης διαδροµής 2. Κριτήριο πλοήγησης µέσω κεντρικών οδικών αρτηριών 3. Κριτήριο αποφυγής φωτεινών σηµατοδοτών 4. Κριτήριο ειδικών κυκλοφοριακών ρυθµίσεων (ύπαρξη δακτυλίου, διοδίων στο κέντρο της πόλης κλπ) 5. υναµική πλοήγηση µέσω εκτεταµένου δικτύου τηλεµατικής. Οι κατηγορίες κριτηρίων πλοήγησης (1-4) συνιστούν αυτό που είναι ευρύτερα γνωστό ως στατική πλοήγηση ενώ η ύπαρξη εκτεταµένου δικτύου τηλεµατικής που καλύπτει τις σηµαντικότερες οδικές αρτηρίες του αστικού δικτύου, επιτρέπει την πλοήγηση βάσει του φόρτου των οδών τη συγκεκριµένη χρονική στιγµή, προσφέροντας σηµαντική διευκόλυνση και εξοικονόµηση χρόνου στον οδηγό.

10 10 Σχήµα 6: Σχηµατική απεικόνιση πλοήγησης µε τη χρήση δικτύου τηλεµατικής. Στην περίπτωση αυτή, τα συστήµατα πλοήγησης αλληλεπιδρούν µε το υπάρχων δίκτυο της τηλεµατικής λαµβάνοντας πληροφορίες για το φόρτο των οδών σε πραγµατικό χρόνο µέσω του Καναλιού Μηνυµάτων Κυκλοφορίας (Traffic Message Channel (TMC)). Οι πληροφορίες αυτές υφίστανται περαιτέρω επεξεργασία, και έτσι το σύστηµα πλοήγησης έχει τη δυνατότητα να προτείνει στον οδηγό µια διαδροµή στην οποία θα αποφεύγονται οι οδικές αρτηρίες µε µεγάλο φόρτο. Η χρήση των συστηµάτων πλοήγησης επιτρέπει στον οδηγό να κινηθεί άνετα και µε ασφάλεια στο οδικό δίκτυο µιας πόλης που πιθανά να µην έχει επισκεφθεί ποτέ του στο παρελθόν. Πέραν όµως του γεγονότος αυτού τα συστήµατα πλοήγησης παρουσιάζουν µια σειρά άλλων ποσοτικά µετρήσιµων πλεονεκτηµάτων όπως [4]: Μείωση του χρόνου µετάβασης σε ποσοστό 15-25% Οµοιόµορφη κατανοµή του φόρτου των οδικών αρτηριών ενός αστικού κέντρου Εξοικονόµηση καυσίµου ευθέως ανάλογη του εξοικονοµούµενου χρόνου Προστασία του περιβάλλοντος µέσω του περιορισµού των επιβλαβών εκπεµπόµενων ρύπων Τα συστήµατα πλοήγησης βρίσκουν επιπλέον εφαρµογή σε µια σειρά άλλων µέσων των αστικών συγκοινωνιών µε σκοπό τη µεγιστοποίηση της αποδοτικότητας τους και την εξυπηρέτηση του επιβατικού κοινού. Πολύς λόγος γίνεται τα τελευταία χρόνια για τις λεγόµενες έξυπνες µεταφορές στις αστικές συγκοινωνίες. Πρόκειται για σηµαντικά έργα τα οποία βασίζονται στη χρήση του δορυφορικού συστήµατος εντοπισµού θέσης GPS, µε το οποίο θα είναι εφοδιασµένο κάθε ένα λεωφορείο που θα κινείται στο αστικό συγκοινωνιακό δίκτυο. Με τη χρήση του συστήµατος αυτού και σε συνδυασµό µε κάποιο από τα

11 11 γνωστά τηλεπικοινωνιακά πρωτόκολλα ασύρµατης µετάδοσης δεδοµένων όπως είναι το GPRS ή το TETRA, το λεωφορείο µπορεί να µεταδίδει στη στάση πληροφορίες σχετικές µε τη θέση του, την ταχύτητα µε την οποία κινείται καθώς και τον εκτιµώµενο χρόνο άφιξης. Σχήµα 7. Συστήµατα πλοήγησης και διαχείρισης στόλου οχηµάτων εγκατεστηµένα σε ταξί. Αντίστοιχες είναι οι εφαρµογές και οι διευκολύνσεις για τις εταιρείες ταξί. Στην περίπτωση αυτή επιπλέον ο σταθµός βάσης γνωρίζει την ακριβή θέση των οχηµάτων και εξυπηρετεί τη ζήτηση µε βάση το πλησιέστερο προς τον πελάτη όχηµα. Τέλος θα µπορούσε κανείς να αναφέρει µια σειρά άλλων εφαρµογών που σχετίζονται µε τα συστήµατα πλοήγησης και τις εφαρµογές τους, και που άπτονται άλλων επαγγελµατικών χώρων όπως αυτών των σωµάτων ασφαλείας, για έγκαιρη µετάβαση, των εµπορευµατικών µεταφορών για µεγιστοποίηση της απόδοσης τους και τη βελτιστοποίηση των δροµολογίων, ή ακόµα και των ασφαλιστικών εταιρειών για δυναµική διαµόρφωση των ασφαλίστρων ανάλογα µε τον τύπο του οδικού δικτύου που κινείται το όχηµα και την πιθανότητα πρόκλησης ατυχήµατος. 5. Συµπεράσµατα Τα συστήµατα πλοήγησης και οι εφαρµογές που βασίζονται σε αυτά γίνονται τα τελευταία χρόνια πιο προσιτά προς τον πολίτη, ενώ οι µεταβολές τόσο στο µέγεθος όσο και τις συνήθειες των κατοίκων στα αστικά κέντρα, σε συνδυασµό µε το χαµηλό επίπεδο κόστους κτήσης τους, δηµιουργούν τις συνθήκες για ευρύτατη χρήση τους. Η ελαχιστοποίηση των άσκοπων µετακινήσεων, η εξοικονόµηση

12 12 χρόνου και καυσίµου συγκαταλέγονται ανάµεσα στα σηµαντικότερα πλεονεκτήµατα που προσφέρουν, ενώ αντίστοιχα πολλές είναι οι εφαρµογές που απαντώνται στις Αστικές Συγκοινωνίες και τα φορτηγά τροφοδοσίας. Βιβλιογραφία [1] Εφαρµογές Παγκόσµιου ορυφορικού συστήµατος εντοπισµού θέσης GPS, Γ. Βέργος, ιδακτικές Σηµειώσεις, ιπλ. ATM, M.Sc Geomatics Engineer [2] [3] Σύστηµα Ηλεκτρονικής Χαρτογράφησης και πλοήγησης µε τη βοήθεια δορυφόρων & GPS, Παπαστεργίου Ευθύµιος, ιπλωµατική Εργασία, TEI Θεσσαλονίκης, Τµήµα Ηλεκτρονικής, Θεσσαλονίκη 2001 [4] CORDIS Ευρωπαϊκός κόµβος για την κοινωνία της πληροφορίας eu/2001/ htm Στοιχεία Επικοινωνίας. ηµητρίου, ρ. Συγκοιν/λόγος, Πατησίων 338, Αθήνα, Ε. Παπαστεργίου, Odysseus Navigation Systems, Καραϊσκάκη 19, Θεσσαλονίκη Λ. ερµεντζόγλου, Odysseus Navigation Systems, Καραϊσκάκη 19, Θεσσαλονίκη Θ. Πουρνάρας, Odysseus Navigation Systems, Καραϊσκάκη 19, Θεσσαλονίκη English summary In this paper, we describe the targets and we suggest the transportations parameters that should consider in proportion of each specific use for GPS system. We emphasize in transportation adjustments, by presentation relative examples (case study). Finally we analyse the benefits for GPS system that is used for programming and management the movement, from starting point until to the end of movement.