RDS-TMC

Návrh vysílat dopravní informace jako data systémem RDS roce 1984 vyústil v sérii evropských norem v 1991. První reálná implementace v roce 1997.

Tento systém je nasazen v řadě zemí nejen v Evropě. Ačkoliv jde o relativně starý systém, jeho jednoduchost a přítomnost infrastruktury (VKV vysílače) je důvodem, proč je tento systém stále nasazován. Tento systém funguje zdarma ve většině zemí Evropské Unie. Viz https://en.wikipedia.org/wiki/Traffic_message_channel  

Vzhledem ke kódování dopravních zpráv do kódů společných pro všechny země, je možná interpretace zpráv v libovolném jazyce dle přání uživatele.

Nadřazený termín: dopravní informace>formáty

Související termíny: popis události>tabulka událostí, popis polohy>lokační tabulka

Uživatel (řidič) používá pro plánování trasy a vedení na trase navigační přístroj. Informace o dopravních událostech shromažďuje, zpracovává a dále poskytuje poskytovatel služby (např. Dopravně informační centrum). Do navigace se dopravní informace přenášejí sítí rozhlasových vysílačů v datovém kanálu RDS (prostřednictvím poskytovatele infrastruktury). Navigační přístroj přijaté informace dekóduje a zobrazuje řidiči.

Obrázek 1 Řetězec předávání informace od zdroje k řidičům (zdroj: TMC Forum 2004)

RDS-TMC využívá ke kódování a dekódování zpráv tabulku (číselník) událostí a tabulku poloh tzv. lokační tabulku, obě tabulky musí být k dispozici poskytovateli služby i v navigačním přístroji. Právě tyto sady umožňují vysokou efektivitu systému, zároveň jsou ale i největší překážkou, jejich výroba a implementace do navigace je časově, finančně i organizačně náročná.

Na infrastruktuře vznikne / je naplánována dopravní situace, tato situace je různými způsoby (řidič, policie, úřad, IZS, …) předána poskytovateli služby (dopravnímu informačnímu centru, DIC). Poskytovatel služby zakóduje (rozuměj: vybere z číselníku) popis události pomocí tabulky událostí a polohu událostí pomocí údajů z lokační tabulky, dále zakóduje doplňkové údaje, jako jsou platnost, objížďka a další (viz Struktura dopravní informace). Takto zakódovaná dopravní informace je převedena do popisu RDS na jednu či více RDS skupin. Takto vytvořená binární podoba informace je poté zaslána prostřednictvím protokolu UECP na rozhlasový vysílač, kde je poskytovatel infrastruktury dále distribuuje pomocí kanálu RDS uživateli do navigací ve vozidlech. Dopravní informace tvoří součást dat vysílaných na kanále RDS, který je přidružený ke každému rozhlasovému vysílání.

Vozidla na základě přijaté informace a její závažnosti nohou nabídnout řidiči objížďku problémového úseku komunikace.

V ČR se podílí na distribuci dopravních informací prostřednictvím RDS-TMC
3 subjekty:

• Jednotný systém dopravních informací  (www.dopravniinfo.cz) prostřednictvím celoplošné sítě ČRo Vltava,
• Global Asisstance prostřednictvím celoplošné sítě ČRo Radiožurnál a
• TSK Praha prostřednictvím lokálního vysílání ČRo Regina

1. Poskytovatel služby

Informační řetězec systému RDS-TMC začíná v redakčním centru, kde operátoři zadají do systému, pomocí specializovaného programového a datového vybavení, dopravní informaci. Hlasová či textová informace je převedena na kódovanou informaci, kde pozice dopravního problému je vyjádřena odkazy do tzv. lokalizačních tabulek, a popis problému odkazy do tzv. tabulky událostí. Toto zakódování, které vychází z omezení následného přenosového kanálu, se nazývá TMC. Takto zakódované informace putují z redakčního systému na vysílač.

2. Poskytovatel infrastruktury

Poskytovatel infrastruktury předává data strukturovaná podle číselníků (tabulek) na vysílače k vysílání pomocí tzv. kanálu RDS. RDS (rádiový datová systém) je způsob přenosu doplňkových dat prostřednictvím standardního rozhlasového VKV-FM vysílání. Tento systém je vždy pevně spjat s konkrétní rozhlasovou stanicí, a proto se vysílaná data stanici od stanice liší. RDS slouží k řízení chování rozhlasových přijímačů a k dalším doplňkovým funkcím, jednou z nich jsou právě zprávy do navigace. Jeho hlavní výhodou je, že je oddělen od vysílané zvukové stopy a tudíž nijak neovlivňuje poslech. Nevýhodou RDS je nízká přenosová rychlost 1187,5 bit/s (užitečná bitová rychlost je zhruba poloviční).

3. Uživatel (řidič)

Navigační přístroj ve vozidle po zadání startu a cíle cesty vypočítá optimální trasu s ohledem na rychlost jízdy, preferovanou třídu komunikací a případných dalších parametrů zadaných řidičem (místa na trase, která chce projet, apod.). Pokud se na trase, kterou je řidič veden k cíli, objeví dopravní problém hlášený systémem RDS-TMC, navigační přístroj jej vyhodnotí a přepočítá během jízdy doporučenou trasu tak, aby se řidič vyhnul dopravnímu problému.

4.  Tabulka událostí

Číselník událostí umožňuje zakódování popisu dopravní situace pomocí před-definovaných frází, kterým jsou přiděleny jednoznačné identifikátory. Tyto identifikátory se poté přenášejí systémem RDS-TMC místo samotného popisu. Číselník je norma – není flexibilní, nemusí vyhovovat všem (např. nejsou v něm stupně dopravy), převod do dopravních efektů provádí výrobce navigací – ten určuje, jak se promítne např. zpráva „kolona vozidel“ do odhadu času, do algoritmů pro přepočítání trasy a konečně do prezentace uživateli.

5. Lokační tabulka

Lokalizační tabulka slouží k označení pozic objektů reálného světa. Je to způsob, jak v dopravních a cestovních informacích sdělit, kde se určitá událost odehrává. Velmi zjednodušený popis reality (síťový graf s hierarchickou strukturou a horizontální vazbou) s omezenou možností lokalizace – mezi dva body (nemusí být dvě nejbližší křižovatky (vzd: 150m), ale např. 2 nejvýznamnější (vzd: 2km)). Maximálně 60 tis provázaných záznamů.

Funkce systému RDS-TMC spočívá v kódování, přenosu a dekódování dopravních zpráv.

Základní služba systému popsaná již výše. Poskytovatel služby po přijetí dopravní informace ji přiřadí kód(y) z tabulky událostí, který nejvíce odpovídá jejímu popisu. Poté buď v přímo v lokační tabulce, nebo v mapě (která má v pozadí tabulku implementovanou) vybere místo události. Toto místo se převede na číselná vyjádření dle tabulky. Takto zakódovanou informaci posílá systémem do sítě poskytovatele infrastruktury, který ji upraví do tvaru vhodného pro přenos v systému RDS (přidá kontrolní kódy, přeskupí do tzv. RDS skupin) a dále informací přidá do kanálu RDS, který se dále moduluje a přidává ke standardnímu vysílání VKV. Navigační přístroj naladěný na konkrétní vysílací frekvenci služby informaci dekóduje, nejprve z RDS do TMC a následně ji přiřadí efekt (z tabulky událostí) a polohu (z lokační tabulky a propojení navigační mapy). V případě že se daná událost nachází na trase a má významný vliv na její průběh nabídne alternativní trasu uživateli.

1. Struktura dopravní informace dle TMC

Systémem RDS-TMC se přenáší datová zpráva se základními údaji o dopravní informaci.

Obrázek 4 Ukázka struktury TMC zprávy

Základem pro určení závažnosti a relevance dopravní události pro konkrétního uživatele jsou následující charakteristiky:

• Popis události, udávající podrobné údaje o povětrnostní situaci nebo dopravním problému (např. dopravní zácpa způsobená dopravní nehodou) a tam, kde je to vhodné, o jeho závažnosti (např. následná délka fronty vozidel).
• Místo, udávající oblast, úsek komunikace, nebo bodové místo, kde se nachází zdroj problému. (číslem z lokační tabulky)
• Směr a rozsah, identifikující přilehlé úseky nebo specifická bodová místa, které jsou rovněž nepříznivě ovlivněny dopravním incidentem, a v případě vhodnosti i směr nepříznivě ovlivněného silničního provozu. (v rámci lokalizační tabulky)
• Doba trvání, udávající, předpokládaný časový úsek, po který bude událost negativně ovlivňovat provoz na komunikaci. (číslem z číselníku)
• Doporučení k odklonění provozu, udávající, zda se řidičům doporučuje vyhledat a sledovat alternativní trasu nebo ne.

Dopravní informace je díky takto úspornému kódování popsána pomocí několika čísel různé velikosti, celkově tak ve vysílání zabírá pouze desítky až stovky bitů.

2. Kódování informace k přenosu v kanále RDS

K přenosu dopravní informace v kanále RDS se používají takzvané skupiny, při vysílání je používáno různých variant skupin RDS, zejména k přenosu informací o samotném rozhlasovém vysílání. Maximální povolený poměr skupin pro dopravní informace vůči ostatním variantám je cca 25 %. Dopravní informace se následně zakóduje do minimálně velikost jedné RDS skupiny (104 bitů i režií a korekčními údaji). Podle rozsáhlosti a košatosti popisu může být dopravní informace zakódována až 5ti skupinami RDS.

Kanál RDS je směrem k uživateli schopen přenést 11,4 skupin/s.

3. Interpretace informace v navigačním přístroji

Navigační systém vozidla prezentuje obdrženou zprávu o určité události na dopravní síti, pouze v případě, že se týká jeho trasy nebo když se jedná o zprávu výjimečné důležitosti ovlivňující všechny motoristy bez ohledu na to, kde se nacházejí.

Způsob prezentace řidiči závisí na funkcionalitě koncového zařízení tj. například navigačního přístroje. V zásadě mohou nastat tyto vzájemně se nevylučující případy:

• Řidič je informován hlasově – přijímač informaci „řekne“;
• Řidič je informován textově – na displeji rádiového přijímače;
• Řidič je informován graficky – na displeji navigační jednotky.

Zakódované hlášení o dopravním problému je nezbytné dekódovat (vyhledat v číselnících). K tomu slouží stejné datové sady, jako při kódování, dopravní informace dekóduje. Pokud přijímač nedisponuje datovou sadou dle které byla zakódována polohy, nemuže zprávu dekódovat.

Obrázek 4 Ukázka interpretace testovací zprávy v přijímači

Ukázka konstrukce zprávy:

• Kód události, např. 104 (dopravní kolaps v úseku 4 km)
• Kód počátku problému (tam kde se srazily auta): např. 11460 (křižovatka: „Bořitov - I/43“ na silnici II/376 : Bořitov - Kunštát)
• Směr události: 0 (pozitivní) – ve směru na Kunštát
• Rozsah události: 1 – tedy do bodu 11461 (obec Lišice, na stejné silnici)
• Z lokalizačních tabulek se kromě názvů lokací použijí jejich souřadnice, typy a přes reference na hierarchicky vyšší lokace název/číslo komunikace směr odkud kam vede a oblast ve které leží.

Zpráva potom bude vypadat (kurzívou jsou spojky – vše ostatní se doplní z tabulek/číselníků):

• Na silnici 2. třídy II/376, mezi křižovatkou Bořitov - I/43 a obcí Lišice ve směru Bořitov, dopravní kolaps v úseku 4 km.

Někdy se také do popisu dává oblast ve které problém nastal, směr předchází vymezení problému či je definován typem od – do.

Ačkoliv v části RDS-TMC existuje více 5 norem tak pro běžný (nekomerční) systém se používají pouze 3 a to tyto:

• Popis systému vysílání dopravních informací v RDS-TMC (14819-1): pro kódování informací operátory, přenos informace systémem a dekódování v přijímači

• Tabulka událostí (14819-2): pro integraci do systémů
• Popis struktury a tvorby lokační tabulky (14819-3): pro tvorbu tabulky

Ostatní normy se soustřeďují na jiný typ přenášených dat (nikdy nerealizované) a šifrování přenášených dat za účelem komercializace:

• vysílání stavových informací v RDS-TMC (12313-4)
• podmíněný přístup ke službě (14819-6)