Charakteristika
Odkaz na polohu je zpráva, která vyjadřuje informaci typu KDE. V oblasti poskytování dopravních informací jde mimo samotné souřadnice a tvar také o jednoznačné přiřazení k objektům silniční sítě (např. silniční úseky, exity, křižovatky atp.). Existuje celá řada různých metod vytváření těchto odkazů, každá z nich předepisuje konkrétní algoritmy a konkrétní požadavky na strukturu a obsah použitých datových sad.
Metody odkazování na polohu tak umožňují vytváření systémů, které dovolují komunikovat mezi různými účastníky (poskytovatel a odběratel) informace o poloze pomocí tzv. odkazu na polohu.
Popis řešené problematiky na vysoké úrovni
Popis polohy je jedním ze zásadních atributů dopravních informací. Proto je zcela zásadní umět efektivním způsobem vyjádřit informaci typu „KDE“ tak, aby tomuto vyjádření příjemci v dostatečné míře a s dostatečnou úspěšností rozuměli.
Při distribuci dopravních informací je u poloh na silniční síti zcela zásadní, aby kromě prostorového určení došlo také k přesnému přiřazení ke správnému prvku silniční sítě (silniční úsek, křižovatka atp.) Určení polohy pouhou souřadnicí WGS84 je v tomto nepostačující, protože různé mapové sady se v důsledku chyb měření mírně liší a některé souřadnice se mohou jevit v různých mapových podkladech jako příslušné k odlišným prvkům silniční sítě.
Poskytovatel (odkazu na polohu) potřebuje popsat nějakou zamýšlenou polohu a formou odkazu na polohu ji přes distribuční kanál poskytuje odběrateli, aby ji mohl pokud možno správně interpretovat.
Metody kladou různé požadavky na to, co musí z hlediska potřebných mapových podkladů mít poskytovatel a odběratel společného, od požadavku užívat zcela shodnou verzi mapových podkladů, přes existenci dohody o sadě význačných míst až po relativně volný požadavek, jaké atributy prvků silniční sítě musí mapové podklady poskytovat.
Definice objektů
metoda (odkazování na polohu) – sada pravidel, které umožní vytvořit systém, které dovolují komunikovat mezi různými účastníky (poskytovatel a odběratel) informace o poloze pomocí tzv. odkazu na polohu.
systém (odkazování na polohu) – soustava hardware, software a datových sad umožňující kódování nebo dekódování odkazů na polohu podle konkrétní metody odkazování na polohu.
poskytovatel (odkazu na polohu) – subjekt, který vytváří odkaz na polohu a pomocí distribučního kanálu jej poskytuje odběrateli
odběratel (odkazu na polohu) – subjekt, který přijímá z distribučního kanálu odkazy na polohu a pokouší se jej interpretovat
popisovaná realita – objekty reálného světa (např. silniční síť, nehody), u kterých je poloha významnou vlastností
zamýšlená poloha – poloha objektu, kterou chce poskytovatel popsat pomocí odkazu na polohu
interpretovaná poloha – poloha objektu, jak ji z odkazu na polohu interpretoval odběratel
odkaz na polohu – zpráva, vytvořená dle určitých pravidel, která má za účel popsat polohu objektu
mapová sada – datová sada, popisující prostorové a další charakteristiky popisované reality. V užším slova smyslu to jsou základní mapová data od konkrétního poskytovatele mapových podkladů tak, jak je užívá konkrétní poskytovatel nebo odběratel odkazů na polohu.
referenční data – datová sada, obsahující předkódované identifikátory a popisy význačných poloh
přizpůsobená referenční data – referenční data přizpůsobena pro použití s mapovou sadou konkrétního poskytovatele mapových podkladů
kodér – software, který za použití potřebných datových podkladů a dohodnutých pravidel dané metody popisování polohy vytváří odkaz na polohu zamýšlené polohy.
dekodér - software, který za použití potřebných datových podkladů a dohodnutých pravidel dané metody popisování polohy interpretuje odkaz na polohu..
distribuční kanál – prostředí, umožňující přenos zprávy s odkazem na polohu mezi poskytovatelem a odběratelem odkazu na polohu
GDF – specifikace formátu geografických dat, která dovoluje popsat určenou sadu různých typů objektů způsobem, umožňující využití např. při navigaci na silniční síti.
Architektura popisovaného řešení
Data, algoritmy a pravidla pro implementaci metod odkazování na polohu
Obrázek 1 - Obecná data a pravidla pro vytváření a interpretaci odkazů na polohu
Obrázek 1 popisuje obecné komponenty, které umožňují implementaci nějaké metody odkazování na polohu. Položky, které jsou v kulatých závorkách, nemusí být u některých metod přítomny.
Šipky jsou ve směru popisovaných vztahů ve směru čtení.
Zamýšlená i interpretovaná poloha se vyskytují jako součást popisované reality.
Mapová sada [A] i [B] popisují popisovanou realitu. Pozn.: mapové sady mohou pocházet od odlišných tvůrců map.
Referenční data popisují význačné polohy v popisované realitě a přidělují jim jednoznačné identifikátory.
Přizpůsobená referenční data reprezentují referenční data pro konkrétní mapovou sadu.
Kodér dokáže pro interní reprezentaci zamýšlené polohy vytvořit odkaz na polohu, dekodér dokáže z odkazu na polohu vytvořit interní reprezentaci interpretované polohy.
Distribuční kanál umožňuje přenášet zprávy s odkazem na polohu mezi poskytovatelem a odběratelem. Pozn.: metody popisování polohy neřeší konkrétní implementaci a technologii distribučního kanálu, mohou však vytvářet odkazy na polohu způsobem, které v zamýšleném typu distribučního kanálu mohou fungovat lépe.
Samotná metoda odkazování na polohu pak definuje řadu obecných procedurálních i strukturálních pravidel, které jsou k realizace zapotřebí.
Rozdíl architektur pro předkódované a dynamické metody odkazování na polohu
Zatímco předkódované metody vyžadují nějakou formu referenčních dat (ve výchozí či v přizpůsobené formě), tak u dynamických metod nejsou tato referenční data v architektuře přítomna.
Přehled funkcí popisovaného řešení
Pravidla metody odkazování na polohu
Obrázek 2 zobrazuje skutečnost, že samotná metoda přináší řadu pravidel, která je nutno dodržovat. Může jít např. o model tříd popisovaných poloh či pravidla kódování a dekódování. Metody ale určují celou řadu požadavků na mapové sady i referenční data. Např. mapová sada by měla dodržet určitý formát, např. GDF 5.0, případně je požadována přítomnost konkrétních typů atributů. Podobně musí být i referenční data vytvářena dle určitých pravidel.
Pozn.: Některé metody odkazování na polohu umožňují, aby měl poskytovatel a odběratel odlišnou mapovou sadu (např. od jiného poskytovatele mapových podkladů nebo v jiné verzi). V obrázku 2 je tato možnost naznačena pomocí [A] a [B].
Tvorba a interpretace odkazu
Poskytovatel vezme interní reprezentaci zamýšlené polohy a za použití mapových dat (vlastní mapová data a u predkódovaných metod také přizpůsobená referenční data) a algoritmů dané metody vytvoří zprávu, která reprezentuje odkaz na polohu.
Zpráva je pak nějakým způsobem přenesena distribučním kanálem k odběrateli.
Odběratel zprávu přijme a za pomocí vlastních mapových dat a s užitím algoritmů použité metody odkaz na polohu interpretuje a vytvoří interní interpretaci popisované polohy.
Poloha, kterou nelze popsat
Některé polohy nemusí jít některými metodami popsat. Např. při použití metody staničení (kilometráže) nejde popsat polohy na silnicích bez známé kilometráže, nebo při použití ALERT-C nelze popsat polohy, které nejsou v ALERT-C lokačních tabulkách popsány.
Pokud není možno odkaz na polohu vytvořit, většinou se související zpráva (např. o nějaké nehodě) musí zcela vypustit, toto rozhodnutí však není záležitostí dané metody.
Poloha, kterou nelze interpretovat
Může nastat situace, že odběratel má např. starší mapové podklady a některé silnice v nich mohou chybět. V takovém případě je za správný výsledek považováno, že se rozpozná, že uvedený odkaz nelze u odběratele interpretovat. Je chybou najít nějakou podobnou polohu (např. na souběžné komunikaci).
Předkódované metody: Proces aktualizace referenční sady
Předkódované metody užívají referenční data a ta je občas zapotřebí aktualizovat, aby umožnila popisovat změněný stav popisované reality. Aby aktualizace proběhla úspěšně a mohla být použita pro tvorbu odkazů, musí být provedena celá řada kroků.
Předně musí být vytvořena nová verze referenční sady, což občas zahrnuje i proces její certifikace.
Následně musí tvůrce konkrétních mapových podkladů, které jsou použity, vytvořit přizpůsobená referenční data. Pozn.: Podobně musí tvůrce postupovat, když aktualizuje i svou vlastní mapovou sadu – i to vyžaduje přizpůsobení referenčních dat.
Nakonec musí být aktualizované mapové sady i s přizpůsobenými referenčními daty distribuovány do všech implementovaných zařízení a systémů, až poté lze využívat nová referenční data.
Pokud ve výše uvedeném postupu něco selže, může se kvalita tvorby a interpretace zásadně zhoršit nebo se může stát zcela nefunkční. Stačí, aby některý výrobce map neprovedl aktualizaci svých mapových sad, nebo se nedotáhla aktualizace nových sad na samotná zařízení.
Aplikovatelnost
Zde popsané metody odkazování na polohu jsou popsány obecně. Konkrétní metody jsou popsány v samostatných heslech.
Přesto lze říci, že zde popsané obecné principy jsou zcela zásadní ve všech aplikacích, kde je zapotřebí pracovat s polohovou informací.
Odkazy a souvisící normy
Toto heslo popisuje metody odkazování na polohu na obecné úrovni, konkrétní metody jsou popsány v samostatných heslech. Proto zde nejsou uvedeny žádné odkazy na normy ke konkrétním metodám.
Z obecného hlediska souvisí s tématem např. dokument CEN/TR 17297-1:2019 - „Intelligent transport systems — Location referencing harmonisation for urban ITS — State of the art and guidelines“, který shrnuje celou řadu souvisejících poznatků a informací.
Umístění v hierarchii témat
