В наше время, когда технический прогресс идет все быстрее и быстрее, а плотность движения увеличивается все больше, очень важно, чтобы водитель в лице навигационной системы получил помощника с удобным интерфейсом и понятным алгоритмом управления. Поэтому покупателю необходима система с дружественным, интуитивно понятным интерфейсом. Некоторые возможности сегодняшних навигационных систем известны потребителю из личных, неавтомобильных источников.
Так как этот аппарат работает в автомобиле не в одиночку, а в едином техническом комплексе, его адаптация к автомобилю заняла некоторое время. Кроме того, считаясь с увеличением времени, которое водитель сейчас проводит в авто, Volkswagen направил свое внимание на объединение информационных и развлекательных функций, это делает пребывание в авто по возможности более приятным и занимательным.
Первым автомобилем концерна Volkswagen, на который была установлена навигационная система, оказался Audi A8 1994-го модельного года. Дисплей, органы управления и CD-привод были размещены в разных местах автомобиля. Например, CD‑привод находился в багажном отсеке авто. Выдача указаний системы производилось через отдельный динамик. С 1997-го модельного года эта система устанавливалась на автомобиль Passat.
Дисплей в блокеуправления комбинацииприборов
Панель управления навигационнойсистемы
Привод для навигационных DVD в багажном отсеке
Радионавигационная система Volkswagen в 1999-м модельном году
С 1999-го модельного года функции навигационной системы и магнитолы были объединены в устройстве нового поколения. Устройство включало радиоприемный блок, навигационный вычислитель, CD-привод для чтения навигационных и аудиодисков, цветной дисплей, а также элементы управления радиоприемника, проигрывателя компакт-дисков и системы навигации. В зависимости от типа устройства была возможна его комплектация внешним блоком коммутирования разнесенных антенн.
Цветной дисплей позволил вместо рекомендации по направлению движения выводить карту местности. Направление движения указывалось дополнительно на дисплее комбинации приборов. Звуковые сообщения навигационной системы теперь выдавались через аудиосистему авто.
Обе радионавигационные системы RNS 300 и RNS 510 демонстрируют современный уровень развития в области автомобильной навигации.
Особенно — система RNS 510 с ее многочисленными встроенными компонентами и интерфейсами для подключения к другим устройствам и системам. Она является информационно-развлекательной системой, объединившей в себе функции радиоприемника, телевизора, проигрывателя компакт-дисков и DVD, навигационной системы и системы управления телефоном.
Радионавигационная система RNS 300
Радионавигационная система RNS 510
Применение в RNS 510 сенсорного экрана позволило увеличить количество используемых функций и повысить удобство управления.
Далее описываются основные функции системы, например функция «Коридор» системы RNS 300 и функции отображения системы RNS 510.
Основные функции радионавигационных систем 2007
Функция «Коридор»
Эта функция позволяет работать системе навигации RNS 300 без вставленного в привод навигационного CD. Радионавигационная система может хранить в своей памяти весь рассчитанный маршрут. При этом сохраняются не только точная последовательность проезжаемых дорог, но и районы, прилегающие к заданному пути.
Эти районы образуют «навигационный коридор». В зависимости от длины сохраняемого пути и объема сопутствующей информации, процесс длится максимум 15-20 минут. Это позволяет по завершении процесса извлечь навигационный CD и до его следующего применения установить в радионавигационную систему музыкальный CD.
Форма и площадь сохраненного коридора варьируются в зависимости от протяженности прокладываемого маршрута из-за ограничений по объему памяти. Начальный и конечный районы маршрута охватываются по большей площади, чем соединяющий участок. Если прокладываемый маршрут удлиняется, то уменьшаются площади начального и конечного районов маршрута, а также ширина коридора. Если во время движения происходит выход из коридора, то навигационная система требует от водителя повторной установки навигационного диска для проведения нового расчета маршрута.
Длинная дистанция пути — малый коридор
Для очень протяженных путей память системы может хранить информацию только по непосредственно проезжаемым дорогам и по небольшим начальному и конечному районам. В этом случае навигационная система сразу же после выхода из коридора маршрута требует от водителя установки навигационного CD для возможности выполнения нового расчета маршрута.
Динамическая навигация внутри коридора
Ввиду того, что для коротких навигационных маршрутов в памяти системы сохраняются прилегающие районы вместе с прилегающими дорогами, то на этих маршрутах возможна даже динамическая навигация без повторной установки навигационного CD.
Принципиально то, что внутри сохраненного коридора возможно новое целеуказание. В системе RNS 300 сохраненный коридор автоматически стирается через 72 часа, поскольку прежняя информация не нужна для расчета нового маршрута с другими начальными и конечными пунктами. Из‑за автоматического соблюдения срока хранения данных система RNS 300 в это время имеет повышенный ток покоя.
Для радионавигационной системы RNS 510 функция коридора не нужна, так как навигационный DVD целиком загружается на жесткий диск навигационной системы.
Канал сообщений о ситуации на дорогах — TMC (Traffic Message Channel)
Канал TMC является частью системы цифрового радиовещания Radio Data Systems (RDS), которая работает в Европе с 1987 г. По каналу TMC на магнитолы и навигационные системы водителям бесплатно выдаются сообщения о ситуации на дорогах. Для этого сообщения о ситуации на дорогах от полиции или автоклуба ADAC принимаются специальными пунктами связи (федеральными или относящимися к конкретной земле), далее они передаются на радиостанции, которые их оцифровывают и транслируют вместе с прослушиваемыми радиопередачами (вместе с другими RDS-сообщениями, например, с названием радиостанции).
Принцип работы
Приемник с функцией приема ТМС принимает это сообщение, декодирует его и выдает его в виде текста на экран дисплея или в виде звукового сообщения. Навигационная система использует информацию ТМС для расчета маршрута объезда.
Кодировка ТМС-сообщений состоит из кодового номера из таблицы событий, кодового номера из перечня всех дорог и населенных пунктов страны (таблица локализации), а также данных по срокам. В данных по срокам указывается время действия сообщения ТМС. Кодировка проводится по действующему международному стандарту Alert‑C.
Перечни всех дорог страны (таблицы локализации) составлены для Германии, Бельгии, Дании, Франции и т. д. Таблицы локализации и событий записаны на навигационных CD или DVD. Озвучивание сообщений ТМС производится на языке, настроенном в приемнике.
Таблица событий содержит все возможные дорожные происшествия, такие как затор, столкновения, гололед и ремонтно-строительные работы.
Таблица локализации содержит названия и номера всех автомагистралей, дорог федерального и земельного значения. Действующая таблица локализации «LT-Version 6.0» охватывает 24 000 населенных пунктов (POINT LOCATION) и 12 000 районов (AREA LOCATION). При помощи кодировки ТМС однозначно определяется, какое событие, в каком населенном пункте и на каком направлении движения произошло.
Для возможности анализа ТМС-сообщений навигационная система должна произвести считывание таблиц локализации и событий с навигационного CD/DVD.
Извлечение из таблицы событий (пример)
Извлечение из таблицы локализации(упрощенный пример)
Обработка сообщений ТМС в системе RNS 300
На радионавигационной системе RNS 300 таблица локализации, необходимая для раскодирования сообщений ТМС, загружается в память системы с навигационного CD только для района коридора. Это значит, что при сообщении о заторе в системе имеются не все данные для перерасчета маршрута, если навигационный CD не установлен в приводе.
Динамическая навигация
Принцип работы
С помощью функции динамической навигации система может автоматически изменить маршрут с учетом информации о затруднениях движения. В зависимости от серьезности возникшей на рассчитанном маршруте помехи (учитываются наличие препятствий, протяженность затора, скорость движения в заторе, закрытие дороги для движения и т. д.) рациональным может быть выполнение объезда.
Предпосылка для этого — возможность автоматического получения и обработки сообщения о состоянии движения (сообщения ТМС). Принципиально, что при получении информации о помехе движению всегда заново рассчитывается маршрут для оставшегося отрезка пути. При отмене сообщения о помехе движению также происходит перерасчет маршрута.
Перерасчет маршрута производится по настроенным в системе критериям (в зависимости от типа устройства, например по критериям «быстро», «коротко», «экономично»). В этом случае участок с затором также вводится в расчет как возможная альтернатива, но он получает другой, отличный от исходного (без затора), весовой коэффициент или приоритет. Вследствие этого система может и не изменить проложенный ранее маршрут.
Если в настройках TMC установлено так называемое «ручное» подтверждение, то водитель после перерасчета должен подтвердить новый маршрут. Для этого на экран выводятся перерассчитанный и первоначальный маршруты с временами движения.
Динамическая навигация при задействованной функции «Коридор»
После расчета маршрута с помощью радионавигационной системы RNS 300 на навигационных отрезках малой и средней протяженности внутри сохраненного коридора появляется ограниченная возможность использования динамической навигации без повторной установки навигационного CD. Это возможно только при доступности плана дорог внутри коридора.
На примере, приведенном рядом, при возникновении затора навигационная система может предложить водителю один маршрут объезда внутри коридора (светло-зеленый), альтернативный первоначальному маршруту движения (темно-зеленый). Выделенный оранжевым цветом маршрут не может быть рассчитан системой, так как эта дорога находится вне коридора.
При использовании динамической навигации нужно учитывать, что в зависимости от выбранногорежима прокладывания маршрута информация ТМС касаетсяв основном автомагистралей и только частично дорог федерального значения.
Дороги земельного и окружного значения не учитываются в сообщениях ТМС.Из-за этого возможны случаи, когда навигационная система в режиме динамической навигациивовремя направляет водителя в объезд затора на автомагистрали на дорогу земельного значения,но там водитель попадает в еще более длительный затор.
Расчет маршрута
Режимы прокладывания маршрута
Чтобы учесть требуемый для достижения пункта назначения режим движения, например, экономя время, сокращая путь или совмещая оба эти способа, водителю на выбор предоставляются три режима прокладки маршрута:
- короткий путь;
- быстрый путь;
- экономичный путь.
Короткий путь
В этом режиме маршрут между начальным и конечным пунктом составляется по возможности из более коротких участков. Длины возможных участков сопоставляются, и путь с наименьшей суммой длин участков принимается за маршрут. За отрезок пути принимается наименьшая часть пути между двумя узловыми точками. Каждое пересечение дорог или примыкание другой дороги также представляется в цифровой форме как узловая точка.
В этом режиме прохождения маршрута не учитываются такие факторы, как ограничение скорости или статистически возможная средняя скорость движения (если не активированы такие настройки, как «Избегать магистрали» или «Динамическая навигация»). В этом случае, несмотря на самый короткий путь, на его прохождение может уйти максимальное количество времени.
Быстрый путь
При выборе этого режима прокладывания маршрута навигационная система учитывает класс дороги (магистраль, дорога федерального, земельного или окружного значения), ограничения скорости для этих классов дорог, а также статистически ожидаемую среднюю скорость движения. На основе этих данных проводится сопоставление времени прохождения при анализе вариантов пути. Это значит, что наиболее быстрый маршрут может быть проложен в объезд затруднений на дороге.
Экономичный путь
При выборе этого режима прокладывание маршрута производится в соответствии со смешанным расчетом, исходя из оценки времени движения и оценки длин отрезков пути. В расчете маршрута оценка длин отрезков пути имеет весовую долю 30%, а оценка времени движения имеет весовую долю 70%.
Необходимо учесть следующее
В этом примере разница между быстрым и экономичным режимами прокладывания маршрута видна по второму участку пути; здесь по желаемому отношению длины участка ко времени движения в экономичном режиме предпочтение отдается меньшему тихоходному участку в противоположность более скоростному и протяженному.
