Echo - program pro sledování pohyblivých objektů

Ing. Martin Oujezdský, CSc.
Foresta SG a.s.,
středisko Brno,
Mathonova 24,
613 00 Brno,
e-mail: martin@foresta.cz

Úvod

Geografické informační systémy se v poslední době stále častěji zabývají problémem navigace a sledování vozi-del. Je to způsobeno jednak stále větší potřebou informací o pohybu vozidel, případně přepravovaných nákladů, jednak zpřístupněním technologie GPS pro široké použití.

Sledování vozidel

Cílem sledování vozidel je snaha získat přehled o aktuální poloze jednotlivých vozidel, umožnit jejich optimalizované dispečerské řízení a zvýšit bezpečnost posádky i přepravovaného nákladu.

Dispečer může mít při sledování k dispozici nejen údaj o poloze vozidla, ale také další doplňkové údaje, které udává přijímač GPS (azimut, rychlost) nebo jiná zařízení (snímače otevření dveří, teplotní čidla, poplašné tlačítko). Řidič může mít k dispozici datový terminál, který umožňuje oboustrannou datovou (textovou) ko-munikaci. U specializovaných úloh je možné dálkově ovládat některé činnosti ve vozidle.

Vozidlo

Vozidlo musí být vybaveno zařízením pro určení polohy (nejčastěji GPS přijímačem). Dále musí být vybaveno komunikačním prostředkem, který zajišťuje spojení mezi vozidlem a dispečinkem. Údaje získané z GPS (poloha, rychlost, směr pohybu, počet GPS družic) se doplní o identifikaci vozidla a odesílají se na dispečink. Mohou se odesílat buď v pravidelných intervalech, nebo při sepnutí některého ze snímačů umístěných ve vozi-dle (signalizuje např. otevření dveří, vypnutí nebo zapnutí motoru, otevření nákladového prostoru, překročení povolené teploty v nákladovém prostoru, spuštění sirény). V takovém případě se vozidlo musí vybavit ještě terminálem, který kontroluje stav jednotlivých snímačů a v případě překročení nastavených parametrů odešle zprávu. Terminály (jednočipové nebo jednodeskové počítače) umožňují většinou ještě další služby - kontrolu dodržování jízdního řádu (itineráře), kontrolu překročení maximální přípustné rychlosti, pohyb mimo povole-nou oblast apod.

Terminál může případně i zobrazovat krátké textové zprávy. Vozidlo může být také vybaveno poplašným tlačítkem, kterým může osádka vozu signalizovat nouzové situace (přepadení nebo havárii). Všechna zařízení (včetně antén) je možné ve vozidle umístit skrytě. Dále je možné vozidlo vybavit dálkově ovládanými spínači, které ovládají některá zařízení ve vozidle (zamčení trezoru, vypínání motoru apod.).

Komunikační systém

Komunikační systém musí umožnit oboustranný digitální přenos zpráv mezi vozidlem a dispečinkem v celém akčním rádiu sledovaného vozidla. Musí být dimenzován tak, aby byl schopen v nejvíce exponovaném časovém období obsloužit potřebný počet vozidel. Podle velikosti oblasti, ve kterém se vozidla pohybují, se používají klasické radiostanice (město s nejbližším okolím), radiostanice v hromadné síti (přibližně území jednoho kraje), mobilní telefony (území pokryté signá-lem GSM) nebo satelitní komunikátory (celý svět).

Dispečink

Dispečink je komunikačním terminálem spojen s komunikačním systémem. Ten předává data prostřednictvím komunikačního serveru k dispečerským počítačům. Dispečer má k dispozici programové vybavení, které zobrazuje polohu (a stav) vozidla na mapě a umožňuje mu s vozidlem komunikovat a také podporuje jeho dispečer-ská rozhodnutí.

U jednodušších systémů s méně vozidly je možné celý systém nahradit jedním počítačem, který plní všechny funkce. U složitějších systémů je možné, aby komunikační server komunikoval s více komunikačními terminály (i různými), může být zařazen ještě databázový server a dispečerských pracovišť může být několik. Typickým představitelem takového systému je programový produkt nabízený firmou Foresta SG a.s. Dispečerský systém Echo se skládá ze dvou samostatně běžících programů: komunikačního serveru a prohlížecího klienta.

Každý komunikační server obsluhuje jedno sériové rozhraní s připojeným komunikačním terminálem; příchozí informace ukládá do databází na lokálním nebo vzdáleném disku. K těmto databázím přistupuje klientská dis-pečerská aplikace, která umožňuje nejen zobrazovat vybraná vozidla, ale také s nimi oboustranně komunikovat. Pro zobrazování pohybu vozidla slouží prohlížečka map Baset, jako mapový podklad se mohou použít jak vektorové, tak i rastrové mapy potřebné oblasti. Vozidla se zobrazují přednastavenými značkami, které se mění podle stavu, který vozidlo ohlásilo. Zvláštním způsobem je ošetřeno alarmové hlášení z vozidla.

Veškeré údaje přicházející z vozidla je možné archivovat a prohlížet je nejenom v reálném čase, ale také ze záznamu. Zvolená vozidla je možná sledovat ve zvláštních oknech tak, aby z nich nevyjížděla. Dispečer má kdykoliv možnost zjistit stav a polohu libovolného vozidla. Vozidla se hlásí buď v nastavených časových intervalech, nebo při aktivaci některého snímače ve vozidle. Program Echo je navržen tak, aby umožňoval připojení všech existujících komunikačních prostředků. Dbali jsme také na jednoduchost a snadnou pochopitelnost obsluhy.

Echo v současné době nabízíme ve verzi 1.1 (16 bitů) a 2.0 (32 bitů) v několika uživatelských úrovních. Pro-gram jsme schopni přizpůsobit podle speciálních přání zákazníka na míru. Nová 32 bitová verze má pohyblivé objekty uspořádány ve vrstvách - každá vrstva může mít připojenou data-bázi se svou vlastní strukturou. Toto řešení je výhodné zejména v případě, kdy dispečer řídí jistou skupinu vo-zidel, ale potřebuje mít informace i o dalších skupinách (např. hasiči, policie, sanitky). Zobrazená značka a její barva je závislá na některé položce databáze, kromě toho se u značky mohou zobrazovat dva texty, nastavitelné podle databáze.

Dále jsme zobrazované informace rozšířili o „nepohyblivé objekty". To jsou objekty, jejichž stav se mění, ale poloha zůstává neměnná. Jejich stav však má význam pro dispečerské rozhodnutí (zabezpečovaný objekt, volná lůžka ve zdravotnickém zařízení apod.). Tyto objekty jsou také uspořádány ve vrstvách a každá z těchto vrstev může mít připojenou databázi s potřebnou strukturou. Podkladové vektorové mapy mohou udržovat vazbu na svou externí databázi. V systému je možné ukazovat z mapy do těchto databází a naopak, vyhledávat v nich apod. Zlepšili jsme bezpečnost systému - přístupová práva jsou nyní trojúrovňová a skupinová - zvýšili jsme komfort ovládání.

Shrnutí

Systémy pro podporu dispečerského rozhodování se začínají rozšiřovat o systémy pro sledování vozidel. Tyto systémy jsou důležité nejen pro zajištění optimálního provozu dispečerem ovládaných vozidel, ale zejména s ohledem na zvýšení bezpečnosti posádek a přepravovaných nákladů. V kombinované přepravě se pro důležité přepravy začíná uvažovat i o možnosti sledování těchto zásilek bez ohledu na dopravní prostředek.

Program Echo je nástroj, který může být použit jak pro sledování jediného vozidla, tak i pro sledování desítek vozidel několika dispečery. Nová verze tohoto programu je navržena tak, aby vyhovovala i pro použití při sledování provozu velkého množství vozidel.

Literatura

Automatic vehicle location system. http://rdcentre.com/engtrk.html, 1997.
Oujezdský, M. a kol.: Echo 1.1 - program pro sledování pohyblivých objektů. Manuál. Foresta SG a.s., Brno, 1997.
Scott, R.H.: From vehicle location to vehicle information, Proceedings 1995 Mobile Mapping Symposium. The American society for photogrammetry remote sensing, 1995.
Vehicle location and reporting. http://www.standards.com.au/ADA/1997-entries/015/ADA015.htm, 1997.