CAPITOLUL 1. INTRODUCERE ………………………….. ………………………….. …………………. 1 1.1 TRANSPORTURILE ÎN ROMÂNIA… [615191]

UNIVERSITATEA „ POLITEHNICA ” DIN BUCUREȘTI
FACULTATEA TRANSPORTURI

Departamentul Telecomenzi și Electronică în Transporturi

PROIECT DE DIPLOMĂ

Coordonator științific
Conf. Dr.Ing. Ilona -Mădălina
COSTEA Absolvent: [anonimizat] 2018

UNIVERSITATEA „POLITEHNICA” DIN BUCUREȘTI
FACULTATEA TRANSPORTURI

Departamentul Telecomenzi și Electronică în Transporturi

Planificarea rutelor pe baza
monitorizării video

Coordonator științific
Conf. Dr.Ing. Ilona -Mădălina
COSTEA Absolvent: [anonimizat] 2018

Cuprins
CAPITOLUL 1. INTRODUCERE ………………………….. ………………………….. …………………. 1
1.1 TRANSPORTURILE ÎN ROMÂNIA ………………………….. ………………………….. ………………. 2
1.2 CONTEXT ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 5
1.3 GRADUL DE NOUTATE ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 6
1.4 DESCRIEREA SOLUTIEI ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 7
1.4.1 Utilizarea datelor ………………………….. ………………………….. ………………………….. …. 8
1.4.2 Functionarea aplicatiei ………………………….. ………………………….. ………………………. 8
1.4.3 Metodologia ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 9
CAPITOLUL 2. SISTEME DE POZITIONA RE GLOBALE ………………………….. …….. 11
2.1 GPS ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………………… 11
2.1.1 Componentele GPS ………………………….. ………………………….. ………………………… 11
2.1.2 Acuratețea semnalului de bază GPS ………………………….. ………………………….. ….. 12
2.1.3 Utilizarea datelor provenite de la GPS ………………………….. ………………………….. . 13
2.1.4 Metode de calcul ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 14
2.2 GLONASS ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………. 15
2.2.1 Componentele GLONASS ………………………….. ………………………….. ………………. 16
2.2.2 Caracteristicile semnalelor GL ONASS ………………………….. ………………………….. 16
2.2.3 Metode de calcul ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 17
2.3 BEIDOU ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 19
2.3.1 Dezvoltar ea sistemului BeiDou ………………………….. ………………………….. ………… 19
2.3.2 Componentele BeiDou ………………………….. ………………………….. ……………………. 20
2.3.3 Metode de calcul ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 21
2.4 GALILEO ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………….. 22
2.4.1 Dezvoltarea sistemului Galileo ………………………….. ………………………….. …………. 23
2.4.2 Arhitectura Galileo ………………………….. ………………………….. …………………………. 24
2.4.3 Metode de calcul ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 26
CAPITOLUL 3. APLICATII SOFTWARE U TILIZATE PENTRU PLAN IFICARE
RUTE 28
3.1 DISPONIBILITATEA ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 28
3.1.1 Segmentul spațial ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 28
3.1.2 Receptorul GNSS ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 29
3.2 MASURAREA DISTANTEI ………………………….. ………………………….. ………………………. 30

3.3 FOLOSIREA DATELOR DE LA GNSS ………………………….. ………………………….. ………… 31
3.4 ARHITECTURA DATELOR ………………………….. ………………………….. ………………………. 32
3.5 WAZE ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………………… 33
3.5.1 Restrictii de rutare ………………………….. ………………………….. ………………………….. 34
3.5.2 Selectarea unui traseu ………………………….. ………………………….. ……………………… 35
3.5.3 Raportarea problemelor ………………………….. ………………………….. …………………… 35
3.6 GOOGLE MAPS ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 37
3.6.1 API-uri ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………… 38
3.6.2 Dispozitive mobile ………………………….. ………………………….. ………………………….. 39
3.6.3 Trafic ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………….. 39
3.7 GARMIN ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………… 41
3.7.1 Date despre trafic ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 41
3.7.2 Functii si alerte de informare ………………………….. ………………………….. ……………. 42
3.7.3 Initierea unei rute ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 44
3.7.4 Dispoziti ve Garmin ………………………….. ………………………….. ………………………… 45
CAPITOLUL 4. STUDIU DE CAZ ………………………….. ………………………….. ………………. 47
4.1 PREZENTAREA APLICATIE I ………………………….. ………………………….. ……………………. 47
4.2 FUNCȚIONAREA APLICAȚI EI ………………………….. ………………………….. ………………….. 52
4.2.1 Construirea hartii si a traseului ………………………….. ………………………….. …………. 53
4.2.2 Auto -completarea locatiei ………………………….. ………………………….. ………………… 54
4.2.3 Accesarea camerei IP ………………………….. ………………………….. ………………………. 54
4.3 INSTALAREA APLICATIEI PE SERVER ………………………….. ………………………….. ………. 55
4.4 CAMERA IP DAHUA ………………………….. ………………………….. ………………………….. … 55
CONCLUZII ………………………….. ………………………. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
DICȚIONAR EXPLICATIV DE TERMENI ȘI ABREV IERI ………………………….. ………. 58
BIBLIOGRAFIE ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………….. 60
ANEXA 1 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 64
ANEXA 2 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 65
ANEXA 3 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 66
ANEXA 4 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 67
ANEXA 5 ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 68

1 Capitolul 1. Introducere
Transportul reprezintă deplasarea de la un punct la altul a persoanelor fie că este vorba
de locul de muncă, afaceri, sau în scop personal, precum și a bunurilor, semnalelor și
informațiilor. Datorită evoluției tehnologice, transporturile au suferit divers e modificări și
imbunatățiri de -a lungul timpului, devenind astfel un sector important în economia oricărei țări.
Tendințele în dezoltarea transporturilor trebuie corelate cu factorii care influențează
activitatea de transport și anume:
a. Îmbunătățirea ș i modernizarea sistemelor de transport existente prin aplicarea noilor
tehnologii datorate descoperirilor tehnice și automatizării sistemelor de transport și
trafic.
b. Intensificarea ritmului de transport pentru a face față cererii, în stransă corelație cu
evolu ția societății, creșterea demografică ș i dezvoltarea eco nomică .
Transporturile sunt influențate de următorii factori:
a. Factori de influență naturali: poziție geografică, factorii climatici, populaț ia.
b. Factori de influență social -politici: niv elul de trai, diviziunea socială a muncii,
strategia d e apărare, siguranța transporturilor.
c. Factori de influență economică : costurile transporturilor, nivelul tarifelor în fiecare
sistem de transport.
d. Factori de influență tehnici: viteza , capacitate a de transport, flexi bilitatea și
capacitate de adaptare.
Transporturile sunt catalogate în funcție de mijloacele de transport folosite: transport
aerian, transport feroviar, transport rutier și transport maritim.
Dinamica tehnologiei și modernizarea infrastructurii rutiere a u creat o distanțare între
transporturile rutiere și cele maritime și feroviare, cele din urmă fiind ușor defavorizate.
Transporturile rutiere devin astfel cele mai utilizate moduri de transport ieșind în evidență prin
flexibilitatea și accesibilitatea ofe rită societății, transportul rutier reprezentând astăzi un
transport care oferă mobilitate totală, asigurând cel mai mare grad de deservire teritorială.
Dezvoltarea transporturilor, pe lângă creșterea economică a impus și creșterea
siguranței, infrastructu rii, inovației și planificarii rutelor optime.
Siguranța transporturilor este un obiectiv important, de aceea, se încearcă reducerea
riscurilor și automatizarea sistemului de transport. Fiecare mod de transport are propria sa
politică de siguranța, dar tem ele comune traversează toate modurile. Acestea includ necesitatea
automatizării care aduce rezultate semnificative în creșterea siguranței, reducerea accidentelor,
a întârzierilor, protejarea bunurilor și a călătorilor, reducerea riscurilor și încurajarea
schimbărilor de infrastructură prin utilizarea unui sistem schematic bazat pe abordarea
siguranței și identificarea riscurilor, sporirea standardelor și evaluarea eficacității.
Infrastructura nu a suferit investiț ii major e pentru a asigura mobilitatea și a ccesibilitatea
călătoriilor. Investițiile în întretinerea, repararea ș i reabilitarea infrastructurii nu a ț inut pasul cu
nevoile tot mai mari de transport. Ca urmare autostrăzile, stră zile, drumurile europene, podurile,

2 nodurile rut iere se confruntă cu o s ituație deosebită, aglomerații, accidente ș i o stare derizorie
a carosabilului.
Inovația reprezintă implementarea de practici și tehnologii care să îmbunătătească
siguranța și performanța sistemului de transport. Sectorul de transport evoluează rapid pentr u a
deveni unul dintre cele mai inovatoare și dinamice zone ale economiei. Evoluții semnificative
pentru dezvolatarea sistemului de transport se pot observa în sistemele automate de conducere,
inteligența artificială, senzorii, cartografiere, date și comun icații. Sistemele automate de
conducere a autovehiculelor reduc posibilitatea de eroare umană, care contribuie într -o mare
pondere în accidentele rutiere.
Planificarea rutelor optime reprezintă soluții software inovatoare bazate pe
cartografierea spatiului terestru, și găsirea traseului cel mai eficient din punct de vedere al
distanței, al timpului și al combustibilului. Aplicațiile software oferă informații în timp real cu
privire la supraaglomerări, întârzieri, accidente și localizarea exactă a acestora.
1.1 Transporturile în România
În România ca în majoritatea țărilor transportul rutier este dominant, transportul de
pasageri în anul 2017 conform datelor publicate de Institutul Național de Statistică, au fost
transportați 415 milioane de pasageri, în creșter e fața de anul 2016 cu 8,1%.
Din totalul transportului internațional și interurban de pasageri, transportul rutier deține
78,5%, transportul feroviar 16,6%, transportul aerian 4,9%, iar transportul maritim sau pe căi
navigabile interioare sub 0.05%.

Figura 1. Pasageri transportați în anul 2017 [4]

În transportul public local au fost înregistraț i 1.887,7 milioane pasager i din care mai
bine de 50% au călătorit cu microbuze ș i autobuze.

3
Figura 2. Pasageri transportați în anul 2017 în transportul public [4]

În București trăiesc aproximativ 2 106 144 locuitori conform datelor publicate de INS
în anul 2016, reprezentând 9,5% din populația țării (fi gura 3.), fiind este cel mai mare oraș din
România, cu o suprafață de 285 km2. Majoritatea zonelor rezidențiale au fost construite înainte
de anul 1989, dupa acest an, Bucureștiul s -a extins și în zonele învecinate, expansiunea urbană
ducând la crearea a 6 orașe în jurul său. Între timp multe clădiri din centrul orașului au fost
transformate în clădiri de birouri, ceea ce a dus la creșterea densității în zonă.

Figura 3. Populația din București raportată la totalul populației Româ niei

Aceste schimbări au condus la o creștere a dependenței de mașini și a mișcărilor
oamenilor de la periferie către centrul orașului. În ultimii ani și serviciile nou înființate au
produs schimbări majore privind nevoile de mobilitate și creșterea expon ențială a
90.50%9.50%Populație
România București

4 autovehiculelor. Zonele rezidențiale noi au o infrastructură limitată de transport public și nu fac
parte dintr -o strategie de planificare a orașului. Neavând infrastructura transportului public, o
serie de cartiere noi pot fi accesate doar prin intermediul vehiculelor private. Raportul orașului
București publicat de EUROCITIES în data de 11.10.2017 arată cât de folosit este transportul
public.

Tabel 1. Transportul public în București și Ilfov [3]
Metrou Tramvai Autobuz Troleu Ilfov
Numărul de linii 4 25 80 15 50
Capacitatea vehiculului 10222 200 50 50 16
Media zilnică de plecări 452 3,447 10,813 3,255 3,578
Capacitatea medie zilnică de serviciu 27% 35% 27% 8% 3%
Lungimea traseului (Km) 146 479 1,627 259 2,021
Km parcurși de vehicule 9,948 33,527 103,340 22,897 54,672
Orele medii zilnice 1,885 2,547 8,054 2,068 1,366
Ora începerii programului 05:00 05:00 05:00 05:00 05:00
Ora închiderii programului 23:00 23:00 23:00 23:00 22:00
Prețul unei călătorii (Lei) 2.5 1.3 1.3 1.3 3
Totalul de pasageri, zilnic 624,191 489,706 885,428 198,028 40,000

De asemenea Planul de Mobilitate Urbană Durabilă pentru regiunea București – Ilfov
arată cât de mult sunt folosite toate mijloacele de transport, p onderea cea mai mare o reprezintă
transportul cu mașina.

Figura 4. Mijloacele de transport în București, anul 2015 [3]

47%
36%13%4%Mijloacele de transport
Mașină Transport public Mers pe jos Bicicletă

5 Un studiu publicat de Tom Tom Traffic Index pentru anul 2016 arată că traficul din
București, este cel mai aglomerat trafic din Europa, și la nivel mondial se află pe locul 5. Timpul
de călătorie crește în general cu până la 50% în comparație cu ora la care traficul este liber, și
poate ajunge pana la 57 de minute în plus pe zi.

Figura 5. Clasamentul mondial al celor mai aglomerate orașe în anul 2016 [1]

1.2 Context
Traficul aglomerat din București are efecte negative, inclusiv timp pierdut, consum mare
de combustibil, emisii cres cute, risc de accidente ridicat și costuri mari de transport. Traficul
congestionat este relativ ușor de recunoscut prin drumurile saturate de autoturisme circulând cu
viteză redusă.
Intersecția reprezintă suprafața pe care mai mult de două căi de acces te restre rutiere se
încrucișează sau se alătură. Suprafața suplimentară a intersecției cuprinde benzile suprimentare
și canalizarea lor, distanța de percepție, distanța de manevrare și distanța de stocare a
vehiculelor în coada de așteptare. Parametrii unei intersecții sunt:
– Factorul orei de vârf;
– Lațimea și numărul benzilor, pe fiecare braț al intersecției;
– Viteza medie de circulație pe fiecare braț;
– Timpul de sosire pe fiecare braț:

6 – Configurația și dedicația benzilor;
– Înclinarea longitudinală a carosabilulu i pe fiecare braț;
– Raza de racordare a bordurilor;
– Lungimea maximă de stocaj și după caz prezența intersecțiilor adiacente;
– Benzi de accelerare sau de deccelerare;
– Poziția și lațimea trecerilor de pietoni;
Luând în considerare traficul rutier din București , acesta trebuie inovat prin diferite
metode, cum ar fi soluțiile software de planificare a rutelor cu ajutorul GPS -ului (Global
Positioning System), sau al camerelor video din intersecții. Aplicațiile software care au la bază
GPS sunt Google Maps, Waze, G armin, Sony Map. Aceste aplicații au diferite functionalități
cum ar fi localizarea exactă în timp real, sau oferirea informațiilor despre drum, trafic și pot fi
utilizate pentru planificarea călătoriilor, în special sunt folosite atunci când traficul este
aglomerat sau când traseul este necunoscut. Beneficiile aplicațiilor care au la bază GPS -ul:
– Oferă informații exacte despre călătorie, trafic și tranzit în timp real;
– Abilitatea de a compara timpul și distanța cu mai multe destinații;
– Combină multe surse de date locale relevante;
– Planificarea traseelor în funcție de locațiile dorite;
– Este ușor de folosit de către oricine;
Înformațiile oferite de aplicațiile software pot fi accesate și prin intermediul telefonului
mobil, acestea sunt afișate pe ecranul tele fonului. Informațiile includ condiția fluxului în timp
real, incidente reale, rute alternative sugerate, lucrările de construcție și de intreținere a
drumurilor, rutele de tranzit, orarele, tarifele, transferurile și parcările. Rutele prezentate de
aplicaț ii pot deveni congestionate în timpul călătoriei, de aceea utilizatorul poate schimba ruta,
pentru a evita aglomerația. Informațiile pot fi redate și ca ieșiri vocale, împreună cu
instrucțiunile simple privind virajele viitoare și alte manevre.
1.3 Gradul de n outate
Soluția abordată în această lucrare, se bazează pe cartografierea spațiului terestru
folosind GPS -ul, și găsirea unui traseu optim pentru șoferii care utilizează aplicația software,
colectarea datelor despre trafic în timp real, cu ajutorul Google d ar și cu ajutorul camerelor
video. Imaginile furnizate de camerele video sunt analizate în funcție de ora din zi, în urma
analizării imaginilor rezultă gradul de aglomerarea al intersecției. Utilizatorul iși selectează
traseul, fiind un traseu optimizat, d in punct de vedere al distanței, timpului, aglomerației,
blocaje lor, lucrări lor de construcție, bazându -se pe datele frunizate de Google și imaginile
analizate de la camerele video. Camerele video sunt amplasate în 253 de intersectii principale
din Bucureș ti, printre care: Piața Victoriei, Piața Unirii, Piața Constituției, Piața Charles de
Gaulle, Piața Romană, Piața Universității. Utilizatorul iși selectează traseul, vede indicațiile
necesare virajelor, manevrelor, și vede traseul pe harta, pe traseu sunt marcate în fiecare
intersecție camerele video. De asemenea se poate vedea în timp real ce se întamplă în intersecție
prin apăsarea markerului de pe hartă, deschizându -se o fereastră în care este indicat gradul de

7 ocupare al intersecției și imaginile video transmise de camera, astfel se accesează IP -ul camerei
și imaginile sunt transmise prin protocolul HTTP. Camerele video sunt conectate într -o retea
locală, trimit imaginile către un server unde sunt stocate și analizate.
Una dintre aplicațiile software dez voltate până în acest moment este Google Maps.
Aplicația este disponibilă atat pentru telefoanele cu sistemul de operare Android cât și IOS,
localizarea dispozitivelor care folosesc aplicația se realizează cu ajutorul semnalele GPS, oferite
de constelația de sateliți care orbitează pământul. De asemenea pentru a funcționa aplicația
utilizează internetul, fie conexiuni Wi -Fi, fie internetul mobil, dupa ce ruta a fost selectată, se
salvează o copie de siguranță a rutei pentru a nu intampina probleme pe parcur sul traseului.
Dacă dispozitivul nu are conexiune la internet aplicația trece automat pe harta offline și pe ruta
de siguranță salvată. Google folosește un serviciu prin care știe tot timpul unde sunt clienții săi,
și astfel oferă informații despre trafic în timp real, stocarea datelor îi ajută pe utilizatorii Google
Maps să iși planifice un traseu la o anumita oră.
O altă aplicație software folosită ca asistent pentru șoferi este Waze. Această aplicație
se bazează pe rapoarte despre trafic furnizate de căt re utilizatori în timpul călătoriei cum ar fi
accidente, construcții, blocajele din trafic. Aplicația are milioane de utilizatori pe care îi ajută
cu alerte despre aglomerări, drumuri în construcții, accidente. Waze optimizează ruta selectată
în funcție de rapoartele oferite de utilizatori, toate acestea împreună cu locația și viteza
utilizatorului sunt memorate într -o bază de date și sunt folosite pentru a crea norme de trafic
istorice specifice timpului, zilei și sezonului din an. Traficul este analizat î n ceea ce privește
incidentele din trafic și permite actualizări de trafic în timp real, dar și prezicerea în viitor a
traficului pentru o anumită ora, zi, locație și direcție. Aplicația a fost cumparată de Google în
anul 2013.
1.4 Descrierea solutiei
Solutia reprezinta o aplicatie software pentru planificarea rutelor in sistemul de transport
rutier. Principalele elemente de intrare ale aplicatiei sunt date oferite de sistemul GPS, GIS si
senzori montati in teren. Aceasta aplicatie este dezvolatata ca aplicatie de tip web dar
functioneaza atat pe smarphone -uri (Android, iOS) cat si pe laptopuri, tablete (Windows,
Android, iOS) . Aplicatia poate fi accesata de oriunde si oricand atat timp cat exista o conexiune
la internet, ofera actualizare in timp real . Ofera i magini din satelit, harti stradale, vederi
panoramice la 360° ale strazilor, conditii de trafic in timp real, video streaming din 253 de
intersectii din Bucuresti.
Aplicatia este scrisa in urmatoarele limbaje de programare, TypeScript, HTML si CSS,
utiliz and framework -ul Angular 2 (dezvoltat de Google) si managerul de pachete NodeJS.
Utilizand toate aceste limbaje de programare, rezulta o mai buna functionare a aplicatiei din
punct de vedere al vitezei de procesare a datelor si a functionarii sale pe terme n lung.

8 1.4.1 Utilizarea datelor
Aplicatia utilizeaza datele provenite de la Google cu privire la trafic. Analizand locatiile
telefoa nelor mobile determinate de GPS, prin calcularea vitezei utilizatorilor de -a lungul unei
lungimi de drum si generand un cod de cu loare pentru acesta:
1. Verde: nu sunt intarzieri in trafic, viteza aproximativa 50 km/h.
2. Portocaliu: volum mediu de trafic, viteza aproximativa 25 -50 km/h.
3. Rosu: intarzieri in trafic, viteza aproximativa 10 -25 km/h.
4. Rosu inchis, viteza aproximativa sub 10 km /h.
De asemenea pe harta sunt reprezentate incidente cum ar fi accidente, lucrari de
constructii, drumuri inchise si alte incidente cu ajutorul unor pictograme de culoare rosie sau
galbena in functie de tipul de incident.

Tabel 2. Simbolurile pentru incidentele din trafic [44]
Incident Simbol
Accident
Lucrare de constructii
Alte incidente
Drum inchis

Aplicatia utilizeaza si imaginile provenite de la camerele video, analizandu -le si oferind
un status pentru fiecare intersectie in parte. Utilizatorul putand sa selecteze fiecare camera in
parte si sa vada exact ce se intampla intersectia respectiva.
1.4.2 Functionarea aplicatiei
Dupa ce utilizatorul a intrat in aplicatie acesta are un meniu in partea de sus a ecranului ,
din care poate selecta sa vada harta cu evenimente, mai exact harta Bucurestiului cu toate
camerele video din intersectii si cu incidentele din trafic. Selectand una dintre camere poate
vedea in timp real cum e traficul din intersectie .

Figura 6. Harta cu evenimente

9 Al doilea meniu reprezinta selectarea rutei pentru deplasare, in momentul in care a fost
selectat acest meniu, utilizatorul trebuie sa introduca adresa de plecare si adresa de destinatie.
Dupa ce au fost introduse aceste doua adrese se calculeaza cea mai optima ruta in functie de
trafic, de evenimentele din trafic, de kilometrii, de timp, combinand aceste date cu imaginile
prelucrate de la camerele video. In momentul urmator se afiseaza pe ecran t raseul care trebuie
urmat afisand tim pul, kilometrii si manevrele. Harta este afisata dupa manevrele de circulatie,
pe harta este reprezentat traseul, si camerele video aferente traseului.
1.4.3 Metodologia
Aplicatia a fost realizata cu ajutorul a mai multor li mbaje de programare, incorporand
diferiti parametrii precum camerele video IP, traficul in timp real, parametrii din intersectii,
locatiile receptoarelor mobile si GPS -ul.
Transportul reprezintă deplasarea de la un loc la altul a persoanelor precum și a
bunurilor, semnalelor sau informațiilor.
Transportul de pasageri reprezintă operațiunea de transport de pasageri care se
efectuează cu un vehicul rutier de transport , în interiorul zonei administrativ -teritoriale a unei
localități, fără a depăși limitele ac esteia.
Traficul rutier reprezinta orice operațiune de transport care se realizează cu vehicule
rutiere pentru deplasarea mărfurilor sau a persoanelor, p e o anumita porțiune de drumului.
Intersecția este un nod rutier în care două sa u mai multe drumuri se întalnesc . O
intersecție po ate avea 3 , 4, 5 căi ori mai multe. Deseori intersecțiile, cele mai circu late, sunt
controlate de semafoare.
GPS -ul este un sistem global de navigație prin satelit și unde radio. Sistemul GPS este
o rețea de sateliți care orbite ază în jurul Pământului în puncte fixe deasupra planetei,
transmițând semnale tuturor receptorilor aflați la sol .
Sateliții GPS sunt obiecte create de om, care sunt lansate în spațiu și orbitează un corp
ceresc. Orbita lor trebuie să fie relativ stabilă pe o perioadă mai mar e de timp pentru ca sensul
de să se păstreze. În marea lor majoritate, sateliții artificiali sunt nave robotice folosite pen tru
comunicații, supraveghere. Există sateliți de observare a Pământului civili și militari, sateliți de
comunica ții, sateliți de navigație, sateliți meteorologici și sateliți de cercetare. Stațiile spațiale
și navele spațiale cu echipaj uman pe orbită sunt, de asemenea, sateliți.
Camerele video IP sunt un tip de camera video digitala folosita in mod obisnuit pentru
supraveghere, spre deosebire de camerele analogice de televiziune inchisa (CCTV), pot trimite
și recepționa date prin intermediul unei rețele de calculatoare și prin Internet .
Internetul este sistemul global de interconectate a rețele lor de ca lculatoare ca re
utilizează Internet Protocol (TCP / IP) pentru a conecta dispozitive la nivel mondial. Acesta
oferă o gamă largă de resurse și servicii de inf ormare, cum ar fi interconectarea aplicații lor
World Wide Web (WWW), poșta electronică , telefonie , și partaj area de fișiere .

10 Visual Studio Code este un editor de cod dezvoltat de Microsoft pentru Windows ,
Linux și MacOS . Acesta include suport pentru depanare, co ntrol încorporat , evidențierea
sintaxei , finalizarea codului inteligent .
Limbajul de programare este un set bine definit de expresii si reguli de formulare a
instructiunilor pentru un computer.
Angular 2 este un framework utilizat in dezvoltarea aplicatiilor web, foloseste o ierarhie
a componentelor ca principala caracteristica arhitecturala.
NodeJS reprezinta un pachet de librarii utilizate in dezvoltarea paginilor web, permite
dezvoltatorilor sa utilizeze diferite librarii pentru a crea pagini web dinamice.
JavaScript este un limbaj de programa re bazat pe conceptul prototipurilor. Este folosit
mai ales pentru introducerea unor funcționalități în paginile web, codul JavaScript din aceste
pagini fiind rulat de către browser. Limbajul este binecunoscut pentru folosirea sa în construirea
aplicatiilot web, dar este folosit și în alte aplicații.
TypeScript este un limbaj de programare dezvoltat si intretinut de Microsoft, este
proiectat pentru dezvoltarea de aplicatii web, poate fi folosit atat pentru dezvoltarea unei
aplicatii client cat si pentru o aplicatie de tip server.
CSS este un standard pentru formata rea elementelor unui document HTML, prin
intermediul unor fisiere externe sau in cadrul documentului.
HTML este limbajul standard pentru crearea unei pagini web, impreuna cu JavaScript
si CSS. HTML este un format text proiectat pentru a putea fi citit și editat de oameni utilizând
un editor de text simplu .

11 Capitolul 2. Sisteme de pozitionare globale
2.1 GPS
GPS-ul este un sistem global de navigație prin satelit folosind unde radio, a fost creat
de Departamentu l Aparării Statelor Unite ale Americii. Sistemul este compus dintr -o rețea de
sateliți care orbitează în puncte fixe deasupra Pamântului, transmițând semnale tuturor
receptorilor de la sol. Fiecare satelit orbitează pământul în aproximativ 12 ore cu o vite ză de
14.000 km/h, comunicând informații despre poziția exactă a sa și timpul exact al semnalului,
satelitul orbitează aproximativ pe aceeași cale în fiecare zi. Fiecare satelit transmite semnale de
navigație cu o viteză de 50 biți/sec pe frecvențele din s pectrul electromagnetic, existând 2
canale de frecvențe, primul este pe frecvența de 1575,45 MHz continând mesajul de navigație
și semnalul de poziționare standard, iar al doilea semnal este pe frecvența de 1227,60 MHz
folosit pentru măsurarea întârzierii provocată de ionosfera. Sateliții emit coduri de determinare
a distanței folosind o tehnică numită CDMA (Code Division Multiple Access).
2.1.1 Componentele GPS
Sistemul este format din trei elemente de bază:
1. Segmentul spațial.
2. Segmentul de con trol.
3. Segmentul ut ilizatorilor.
Segmentul spațial constă în constelația de până la 31 de sateliți activi, împărțiti în 6
planuri orbitale, la o înălțime de 20.183 km de suprafața Pamântului și o înclinare fața de
ecuator de 55°. Aceștia nu se află pe orbita geosincronă și s unt în mișcare constantă față de
utilizatorul de la sol.

Figura 7. Constelația de sațeliti GPS

12 Segmentul de control constă în mai multe stații de sol care servesc drept legături
ascendente pentru sateliții orbitali, și ajusteaz ă ceasul când este necesar.
Segmentul utilizatorilor constă într -un receptor GPS, format dintr -o antenă, un receptor
multi -canal și o unitate de procesare. Majoritatea receptoarelor de uz general sunt disponibile
pe piața consumatorilor într -o varietate de aplicații, inclusiv navigație, drumeții și navigație
auto. Acestea afișează o citire instantanee a poziției și în general nu sunt optimizate pentru
colectarea datelor, punctele intermediare conțin poziții instantanee fixe care sunt stocate pe
dispozitiv.

Figura 8. Segmentele sistemului GPS

Receptoarele de cartografiere sunt utilizate pentru aplicații precum gestionarea
resurselor și colectarea caracteristicilor Sistemului Informatic Geografic (GIS). Receptoarele
sunt capabile s ă calculeze poziții multiple fixe cu o mare precizie, datele rezultate fiind
înregistrate. Poziția poate fi obținută cu o precizie sub un metru. Receptoarele GPS obțin poziția
prin măsurarea simultană a distanței de la mai mulți sateliți din orbita și folo sind intervalele
pentru a calcula poziția unică pentru receptor. Intervalul pentru fiecare satelit este determinat
precis prin măsurarea timpului de tranzit al semnalelor radio difuzate de către sateliți.
2.1.2 Acuratețea semnalului de bază GPS
Acuratețea sistem ului de baza GPS este de aproximativ 15 metrii, aceasta poate fi
afectată de un număr important de factori cum ar fi : intârzierile atmosferice, ora satelitului,
erori de orbită și puterea semnalului. O dată cu implementarea rapidă a GPS -ului,
Departament ul Apărării Statelor Unite ale Americii a folosit un proces numit „ Disponibilitate
Selectivă ” pentru a degrada calitatea și acuratețea semnalelor pentru utilizatorii care nu sunt

13 din Departamentul Apărării, precizia ajungând la 100 de metrii. În prezent nu mai există nici o
limitare precum Disponibilitatea Selectivă, precizia localizării fiind la fel pentru toți utilizatorii.
Când sateliții se miscă în orbitele lor și unele semnale sunt blocate de obstacole,
geometria semnalelor relative ale sateliților disponibili arată că utilizatorul este într -o continuă
mișcare. Când sateliții sunt grupați în apropiere unii de alții, se pot observa erori cu privire la
pricizia și poziția raportată. Puterea semnalului și propagarea semnalului se referă la puterea și
calitatea semnalului receptat de antenă. Semnalul este atenuat de către atmosferă, clădiri și
copaci limitând precizia intervalelor obținute. Un semnal este măsurat în decibeli, majoritatea
receptoarelor de orice grad vor afișa semnalele primite de la sateli t într -un grafic sau într -un
tabel.
Pentru a cartografia gradele receptate, în general i se permite utilizatorului să specifice
puterea minimă a semnalului undeva între 2 si 15 dB astfel poate utiliza semnalele primite de
la satelit. Puterea slabă a semna lului poate fi rezolvată prin așteptarea locației de la satelit sau
pur și simplu prin mișcarea dispozitivului. Multiplicarea semnalelor se realizează atunci când
porțiunile de semnal trimise de satelit sunt obstrucționate de clădiri, terenuri, structuri m etalice,
rezultând degradarea totală a semnalului.
2.1.3 Utilizarea datelor provenite de la GPS
În funcție de utilizarea diferită a datelor și de tipul lucrărilor efectuate, vor exista nevoi
diferite pentru corectitudinea datelor de localizare. GPS -ul este folos it în aplicațiile civile și
militare.
Aplicații civile:
1. Localizarea telefoanele mobile.
2. Navigația rutieră, găsirea rutelor optime pentru șoferi.
3. Transporturile navale și aeriene, ghidarea aeronavelor prin GPS la aterizare și
decolare.
4. Cercetare seismică.
5. Topografie și geodezie.
6. Agricultură.
7. Minerit.
8. Construcții.
9. Silvicultură.
10. Sport.
Aplicații militare:
1. Navigație maritimă, terestră și aeriană.
2. Ghidarea rachetelor și proiectilelor.
3. Detonare nucleară.
4. Operațiuni de salvare și căutare.
5. Recunoaștere și cartograf iere.

14
Figura 9. Receptoare GPS

2.1.4 Metode de calcul
Ecuația de observare pentru o gama de frecvențe este:

𝑃=𝑝+𝑒𝑟𝑐(𝑡𝑟)×𝑐

c – viteza radiației electromagnetice într -un vid;
𝑒𝑟𝑐- eroarea timpului receptat;
𝑡𝑟- timpul receptat;
p – intervalul geometric;
Pentru a calcula coordonatele receptorului realizată de un satelit se aplică următoarea
formulă:

(𝑥𝑠−𝑥)2+(𝑦𝑠−𝑦)2+(𝑧𝑠−𝑧)2=(𝑃−𝑒𝑟𝑐×𝑐)2

𝑥𝑠,𝑦𝑠,𝑧𝑠- coordonate le satelitului;
𝑥,𝑦,𝑧-coordinatele receptorului;

Figura 10. Stabilirea poziției unui receptor cu ajutorul a 4 sateliți

15 Pentru a calcula coordonatele receptorului realizată de 4 sateliți se aplică următoareale
formule:

(𝑥𝑠1−𝑥)2+(𝑦𝑠1−𝑦)2+(𝑧𝑠1−𝑧)2=(𝑃1−𝑒𝑟𝑐×𝑐)2
(𝑥𝑠2−𝑥)2+(𝑦𝑠2−𝑦)2+(𝑧𝑠2−𝑧)2=(𝑃2−𝑒𝑟𝑐×𝑐)2
(𝑥𝑠3−𝑥)2+(𝑦𝑠3−𝑦)2+(𝑧𝑠3−𝑧)2=(𝑃3−𝑒𝑟𝑐×𝑐)2
(𝑥𝑠4−𝑥)2+(𝑦𝑠4−𝑦)2+(𝑧𝑠4−𝑧)2=(𝑃4−𝑒𝑟𝑐×𝑐)2

𝑥𝑠1,𝑦𝑠1,𝑧𝑠1- coordonatele satelitului numărul 1;
𝑥𝑠2,𝑦𝑠2,𝑧𝑠2- coordonatele satelitului numărul 2;
𝑥𝑠3,𝑦𝑠3,𝑧𝑠3- coordonatele satelitului număru l 3;
𝑥𝑠4,𝑦𝑠4,𝑧𝑠4- coordonatele satelitului numărul 4;
𝑥,𝑦,𝑧-coordinatele receptorului;
Eroarea de ceas a satelitului se calculează după formula:

𝑒𝑠𝑐=𝑎0+𝑎1(𝑡−𝑡𝑜𝑐)+𝑎2(𝑡−𝑡𝑜𝑐)2

𝑎0= ceasul de referin ță;
𝑎1= derivata ceasului;
𝑎2= rata de deviație a ceasului;
t = ceasul satelitului;
𝑡𝑜𝑐= perioada de referință în care sunt definiți coeficienții;
2.2 GLONASS
GLONASS este un sistem global de radionavigație creat de Uniunea Sovietică pentru a
furniza informații de navigație, locație, poziționare tridimensională, măsurarea vitezei și
sincronizarea oriunde în lume, permite un număr nelimitat de utilizatori. Dezvoltara sistemului
a inceput în anul 1976, fiind declarat pe deplin funcțional în anul 199 5. Din 1982 și până în
1991 au fost lansați 43 de sateliti și încă 5 de test. Dupa destrămarea Uniunii Sovietice, au rămas
operaționali doar 12 sateliti, ajungând în acest moment la 24.

Figura 11. Sistemul de sateli ți GLONASS

16 2.2.1 Componentele GLONASS
Sistemul include 3 componente :
1. Constelația sateliților (segmentul spațial).
2. Controlul la sol (segmentul de control).
3. Utilizatorul (segmentul de utilizator).
Constelația de sateliți GLONASS este compusă din 24 de sateliți împartiți în 3 planuri
orbitale, fiecare orbită având câte 8 sateliți, și distanță dintre sateliți fiind de 45°. Viteza de
deplasare a sateliților este de 19.100 km/h, orbitând pamantul în aproximativ 11 ore și 15
minute, și o înclinație de 64,8°. Distanța dintre sateliț i permite acoperirea continuă a suprafeței
terestre și a spațiului apropiat pamântului. Sistemul este folosit atât în scop militar cât și în scop
civil.
Segmentul de control include centrul de control și stațiile de urmărie care sunt situate
pe intreg teri toriul Rusiei, asigurând monitorizarea constelației GLONASS, corectând
parametrii orbitali și incărcând datele de navigare de două ori pe zi.

Figura 12. Segmentul de control [41]

Segmentul de utiliz ator constă în recepționarea și prelucrarea semnalelor de navigație
calculând coordonatele, viteza și timpul. Echipamentul utilizatorului trebuie să poată procesa
simultan semanalele primite de la 4 sateliți pentru a obține măsuratori exacte de poziție, ti mp și
viteza. Mesajul de navigație descrie poziția sateliților atât în spațiu cât și în timp.
2.2.2 Caracteristicile semnalelor GLONASS
Fiecare satelit GLONASS transmite semnale 2 tipuri de semnale prin 25 de canale
separate de 0,56 MHz în două benzi de frecven ță, prima (L1) fiind banda de 1602,5625 – 1615,5
MHz, iar a doua (L2) de 1240 – 1260 MHz. Folosește tehnica FDMA (Frequency Division

17 Multiple Access) în ambele benzi de frecvență, asta înseamnă că fiecare satelit transmite
semnalul de navigație pe ambele b enzi. Sateliții furnizează două tipuri de semnale de navigație,
semnalul de precizie standard și semnalul de înaltă precizie. Semnalul de precizie standard este
destinat utilizatorilor civili cu o rată de ceas de 0,511 MHz. Semnalul de înaltă precizie este
destinat utilizatorilor militari cu rata de ceas de 5.11 MHz fiind modulat cu un cod special.

Figura 13. Spectrul de frecventa GLONASS

Mesajul de navigație include date instante și întârziate, datele instante se referă la dat ele
primite de la satelitul care transmite semnalul de navigație, iar datele întârziate se referă la
datele transmise de toți sateliții GLONASS, acestea sunt digitale, transmise la 50 biți/sec.
Datele instantanee includ :
1. Timpul satelitului.
2. Diferența dint re timpul satelitului și timpul GLONASS.
3. Parametrii efemeri.
4. Diferența relativă dintre frecvența purtătoare a satelitului și valoarea sa nominală.
Datele întârziate includ :
1. Date privind starea tuturor sateliților.
2. Corecțiile timpului fiecărui satelit în r aport cu timpul GLONASS.
3. Parametrii orbitali ai tuturor sateliților din segmenul spațial.
Corelarea pierderilor este realizată de un modulator care limitează spectrul semnalului
radio transmis, pentru un semnal de navigație standard pierderile sunt destul de mici.
2.2.3 Metode de calcul
Valorile nominale ale frecvențelor L1 și L2 sunt definite prin următoarele expresii:

𝑓𝐾1=𝑓01+𝐾𝛥𝑓 1
𝑓𝐾2=𝑓02+𝐾𝛥𝑓 2

K- numărul canalului de frecvență.

𝑓01=1602 𝑀𝐻𝑧 ;
𝑓02=1246 𝑀𝐻𝑧 ;
𝛥𝑓1=562 .5 𝐾𝐻𝑧 ,𝑝𝑒𝑛𝑡𝑟𝑢 𝑓𝑟𝑒𝑐𝑣𝑒𝑛𝑡𝑎 𝐿1
𝛥𝑓2=437 .5 𝐾𝐻𝑧 ,𝑝𝑒𝑛𝑡𝑟𝑢 𝑓𝑟𝑒𝑐𝑣𝑒𝑛𝑡𝑎 𝐿2

18 Pentru fiecare satelit, frecvențele purtătoare pentru benzile L1 și L2 derivă dintr -un
standard comun de timp/frecvență. Valoarea nom inală a frecvenței observată pe sol, este egală
cu 5 MHz. Pentru a compensa efectele relativiste, valoarea nominală a frecvenței observată la
satelit, este influentață de 5 MHz și valoarea relativă

𝛥𝑓
𝑓=−4.36 × 10−10,𝑠𝑎𝑢 𝑑𝑒
𝛥𝑓=−2.18 ×10−3

care este egală cu 4.99999999782 MHz (valoarea este dată pentru înalțimea nominală orbitală
19.100 Km). Raportul dintre frecvențele purtătoare L1 și L2 este egal cu:

𝑓𝐾2
𝑓𝐾1=7
9

Valorile frecvențelor purtătoare ale unui satelit G LONASS sunt în limitele a ±2 ×
10−11 față de valoarea nominală a lui 𝑓𝐾.
Diferența de timp dintre semnalul de navigație RF transmis în banda L2 și semnalul RF
de navigatie transmis în banda L1 de al n -lea satelit este:

𝛥𝜏𝑛=𝑡𝑓2−𝑡𝑓1

𝑡𝑓1,𝑡𝑓2- echipamentul de întarziere pentru L1 și L2, exprimate în unități de timp.

Figura 14. Diagrama simplificată a codului de afișare PR și generarea impulsurilor de ceas.

19 2.3 BeiDou
BeiDou este un sistem global de r adionavigație creat de China, mai este numit și BDS,
asigură poziționarea permanentă în orice condiții meteorologice, oferă o înaltă precizie de
navigare și servicii de sincronizare pentru toți utilizatorii globali. O dată cu dezvoltarea
proiectului BDS au fost demarate proiecte la scară largă cum ar fi: comunicarea, transportul,
prognoza meteo, monitorizare hidrologică, prevenirea incendiilor forestiere.
2.3.1 Dezvoltarea sistemului BeiDou
Construcția și dezvoltarea sistemului de navigație prin satelit s -a împăr tit în trei faze:
1. BDS -1.
2. BDS -2.
3. BDS -3.
Constelația BDS -1 a fost initializată în anul 1994, iar sistemul a fost finalizat în anul 2000
cu lansarea a 2 sateliți GEO (Geostationary Earth Orbit), cel de -al treilea satelit a fost lansat în
anul 2003. Pentru înc eput sistemul putea oferi utilizatorilor din China poziționarea,
sincronizarea și comunicarea cu mesaje scurte.
Constelația BDS -2 a fost inițializată în anul 2004 și până în anul 2012 au fost lansați 14
sateliți dintre care 5 sateliți GEO, 5 sateliți IGSO (Included GeoSynchronous Orbit), și 4 sateliți
MEO (Medium Earth Orbit). BDS -2 a adăugat viteza, poziționare, sincronizare și comunicarea
cu mesaje scurte pentru utilizatorii din regiunea Asia -Pacific
Constelația de baza a BDS -3 a fost inițializată în anul 2009 este formată în acest moment
din 30 de sateliți: 3 sateliți GEO, 3 sateliți IGSO și 24 de sateliți MEO urmând ca până în 2020
să se ajungă la 35 de sateliți în cadrul BDS -3. Sateliții GEO funcționează pe orbită la o altitudine
de 35.786 kilometrii ș i sunt localizați la 80°E, 110.5° E si 140° E. Sateliții IGSO sunt la o
altitudine de 35,786 km și o înclinare a planului orbital de 55° față de ecuator. Sateliții MEO
sunt la o altitudine de 21.528 km și o înclinare a planului orbital de 55° față de ecuat or.

Figura 15. Distanța la care sunt amplasați sateliții BeiDou

20 2.3.2 Componentele BeiDou
Dezvoltarea BDS urmeaza dezvoltarea capacitatilor regionale de servicii, apoi
extinderea treptata a serviciului la nivel global. Aceasta practi ca a imbogatit modelele de
dezvoltare pentru sistemele de navigatie prin satelit in intreaga lume. Sistemul include 3
elemente:
1. Segmentul de control.
2. Segmentul utilizator.
3. Segmentul spatial.
Segmentul de control consta intr -o statie de comanda principala, doua statii de incarcare
si 30 de statii de monitorizare.
Segmentul utilizator este format din terminale , module, antene, sisteme de aplicatii si
servicii de aplicatii compatibile cu alte sisteme precum GLONASS si GPS.
Segmentul spatial este format din sat eliti GEO, IGSO si MEO, aceasta este o constelatie
hibrida.

Figura 16. Segmentul spatial BeiDou

In comparatie cu alte sisteme de navigatie prin satelit, BDS operea mai multi sateliti in
orbite mari pentru a oferi o mai buna ca pacitate de protectie anti -erori, ceea ce este in mod
particular vizibil in ceea ce priveste performantele in zonele cu latitudine mica. Sistemul
furnizeaza semnale de navigatie cu frecvente multiple si poate imbunatati precizia serviciului
prin utilizare a unor semnale combinate de frecventa multipla. BDS integreaza capacitatile de
navigare si comunicare pentru prima data si dispune de 5 functii importante – navigare in timp
real, pozitionare rapida, programare precisa, raportare de locatie si servicii de comunicare cu
mesaje scurte.
Pentru a raspunde cererii crescande a utilizatorilor, se va consolida cercetarea si
dezvoltarea tehnica a BDS in domeniul satelitilor, ceasurilor si semnalelor at omice si va fi
exploatata o noua generatie de tehnologii de navi gatie, pozitionare si sincornizare. BeiDou are

21 2 componente, una civila cu o acuratete de 10 metrii, viteza de 0,2 m/s si timp de 50 ns, iar una
militara mult mai precisa.
Semnalele utilizeaza 4 benzi de frecvente:
1. 1195,14 – 1219,14 MHz.
2. 1256,52 – 1280,52 MHz.
3. 1559,05 – 1563,15 MHz.
4. 1587,69 – 1591,79 MHz.
Pentru ca unele frecvente sunt suprapuse peste semnalele GPS si Galileo, legislatia
internationala ITU (International Telecomunication Union) prevede ca primul operator care va
emite pe banda respectiva v a avea prioritate.

Figura 17. Reprezentarea grafica a frecventelor BeiDou

2.3.3 Metode de calcul
Expresia complexa a amplitudinii semnalului modulat este:

𝑠𝑥(𝑡)=𝑠𝑥1(𝑡)+𝑗𝑠𝑥2(𝑡)

j – partea imaginara;
𝑠𝑥1(𝑡) – componeneta de faza a semna lului;
𝑠𝑥2(𝑡) – componenta de cuadratura a semnalului;
Spre deosebire de semnalele GPS conventionale, semnalul BDS -1 adopta modularea
condurilor secundare, scopul principal fiind accelerarea sincronizata a bitilor. Semnalul
receptionat al BDS -1 intr -un canal de zgomot Gaussian poate fi modelat prin formula:

𝑦(𝑡)=∑𝐴𝑘𝑑𝑘𝐾
𝑘=1(𝑡−𝜏0𝑘)𝑐𝑘(𝑡−𝜏0𝑘)𝑠𝑘(𝑡−𝜏0𝑘)×cos(2𝜋(𝑓𝑅𝐹+𝑓0𝑘)𝑡+𝜑0𝑘)+𝜂(𝑡)

k – numarul de satelit in funcite de codul modulat;
A – amplitudinea;
K – numarul de sateliti vizibili;
c, d, s – coduri de tip pseudorandom, datele de navigatie , coduri Neuman Hoffman ;
𝑓𝑅𝐹 – frecventa purtatoare;
𝑓0 – frecventa Doppler;
𝜏0 – frecventa de intarziere;

22 𝜑0 – faza transportoare de transmisie;
η – adaosul de zgomot Gaussian cu variatie de stationare 𝜎𝜂2;
2.4 Galileo
La începutul anilor 1990 , Uniunea Europeană a început să analizeze dezvoltarea
propriului său sistem de navigație prin satelit, mai întâi prin implementarea unei i nfrast ructuri
regionale numită GNSS -1. In data de 18 iunie 1996 a fost incheiat un acord între Comunitatea
Europeană, Eurocontrol și ESA pentru dezvoltarea GN SS-1, care va deveni Serviciul European
de Suprapunere a Navigației G eostaționiste (EGNOS), un sis tem de augmentare prin satelit care
are îmbunătățirea ope rațiunilor de navigație aeriană . În 1995, la momentul prezentării
programului , GPS -ul tocmai și -a declarat capacitatea de operare completă, iar guvernul
american sa angajat deja să furnizeze semnalel e GPS comunității de utilizatori civili deși
disponibilitatea selectivă, o funcționalitate care degradează în mod intenționat precizia poziției
GPS pentru utilizatorii neautorizați, era încă în desfășurare.
Constelația de referință Galileo prevede 24 de po ziții orbitale nominale în MEO
distribuite o mogen în trei planuri orbitale adică 8 sloturi pe plan. Pe lângă constelația de
referință de bază, vor fi destinați și sateliți suplementari fiecărui plan orbital pentru a asigura
menținerea serviciilor Galileo . La inceputul programului p entru a îndeplini cerințele stricte ale
serviciului privind siguranța vieții (SoL), constelația de referință Galileo se baza pe 27 de poziții
orbitale . Ca urmare a deciziilor de program în 2012 de a reda profil ul serviciului SoL, impactul
asupra designului constelației a fost reevaluat și mai multe analize au arătat că o constelație
redusă cu 24 de sateliți operaționa li poate satisface cerințele serviciilor Galileo în termeni de
precizie și disponibilitate.

Figura 18. Sistemul de sateliti Galileo

23 Traiectoria nominală urmată de sateliții Galileo operațional este o orbită circulară cu o
rază de aproximativ 29.600 km și o perioadă orbitală de aproximativ 14 ore. Parametrii orbitali
principali ai constelație i de referinț ă Galileo sunt :
1. Axa : 29.600 Km.
2. Înclinarea : 56°.
3. Înclinarea corectă a nodului ascendent: 0°, 120° și 240°.
2.4.1 Dezvoltarea sistemului Galileo
Principalele motive ale dezvoltarii sistemului sunt:
1. Cresterea controlului asupra sistemelor de naviga tie prin satelit.
2. Pentru a asigura un serviciu de pozitionare pentru utilizatorii europeni pe termen
lung.
3. Sprijinirea competitivitatii industriei UE pe piata mondiala a navigatiei prin satelit si
acordarea accesului la evolutiile tehnologice ale sistemulu i.
Ca și alte sisteme GNSS cum ar fi GPS sau GLONASS, conceptul de navigație Galileo
se bazează pe măsurarea timpului de sosire (TOA) , a semnalelor electromagnetice transmise de
la sateliții MEO . Pe măsu ră ce semnalele sunt transmise de către sateliți, număru l minim de
măsurători transmițătoare necesare pentru a cal cula o poziție 3D este de patru. În plus față de
momentul sosirii semnalelor sincronizate, receptorul trebuie să cunoască poziția
transmițătorilor la momentul exact când au fost transmise semnale le, pentru a calcula o poziție.
Galileo a fost dezvoltat pentru a oferi diferite servicii, toate baz ate pe metoda de
poziționare a timpului de sosire , așa cum este descrisă mai sus, iar unele dintre ele cu
caracteristici suplimentare, cum ar fi criptarea semn alelor, autentificarea prin semnătură
digitală sau serviciile de căutare și salvare. Serviciile Galileo sunt prezentate pe scurt în cele ce
urmează:
1. Serviciu Deschis (OS) : oferă informații de poziționare și de sincronizare în întreaga
lume prin semnale var iate și date transmise de constelația Galileo. Sistemul de operare
va fi accesibil si gratuit pentru orice utilizator echipat cu un receptor de navigație
compatibil Galileo. Acesta va fi furnizat în benzile E1 (1575.42MHz ) și E5
(1176.4 5MHz ) și va fi compa rabil cu serviciul oferit de semnalele civile GPS .
2. Serviciul public reglementat (PRS) : oferă informații de poziționare și de sincronizare
la nivel mondial prin semnale variate și date PRS difuzate de constelația Galileo.
Accesul la PRS va fi limitat la uti lizatorii autorizați de guvern, pentru aplicații
sensibile. Politica privind accesul la control este implementată prin criptarea
semnalelor PRS și gestionarea cheilor de decriptare. Rețeaua PRS va fi accesibilă
numai prin receptoare echipate cu un modul de securitate PRS încărcat cu o cheie de
decriptare PRS valabilă. Acesta va fi furnizat în benzile E1 (1575.42MHz ) și E6
(1.278,75 MHz) și va fi similar cu serviciile oferite prin GPS.
3. Serviciul comercial (CS) : este destinat să furnizeze date cu valoare adău gată în ceea
ce privește Serviciul D eschis . Se prevede că aceste servicii "cu valoare adăugată" sunt

24 legate de o mare acurateț e și autentificare . Una dintre principalele caracteristici pe
care CS le va aduce, în raport cu celelalte GNSS, este capacitatea d e a transmite date
externe la nivel global în timp real. Acesta va fi furnizat în banda E6 (1.278,75 MHz) .
4. Serviciul de căutare și salvare (SAR) : este destinat în operațiunile de căutare și
salvare.

Figura 19. Spectrul de frecv ente Galileo

2.4.2 Arhitectura Galileo
Furnizarea de semnale și servicii Galileo se bazează pe funcționarea continuă și
coordonată a unei rețele de instalații specializate care acoperă diferi te nevoi funcționale. Figura
urmatoare prezintă elementele cele mai re levante ale infrastructurii sistemului Galileo într -un
context de servicii de la capăt la altul.
Facilități le pot fi grupate în trei cate gorii principale: Nucleul infrastructurii , Instalatiile
de suport si Infrastructura sistemului Galileo . Nucleul infrast ructurii Galileo (CI) cuprinde o
constelație de sat elit de tip MEO care transmite în mod continuu semnalul Galileo Signal -in-
Space (SIS), adică segmentul spațial Galileo și o infrastructură globală a sistemului de sol care
oferă toate funcționalitățile nec esare pentru susținerea furnizării a serviciilor de navigație
Galileo în mod independent. Nucleul infrastructurii Galileo cuprinde două subsisteme sau
segmente principale, segmentul de control Galileo (GCS) și segmentul de sarcină Galileo
(GMS). În timp ce GCS furnizează funcții le de monitorizare și control constelațiilor Galileo,
GMS spri jină generarea și distribuția produselor de navigație și alte date de misiune necesare
generării la bord a mesajelor de navigație modulate pe unele componente SIS.
Operați unile CI sunt gestionate la nivel central de către două centre de control al solului
complet redundante (GCC) situate în Oberpfaffenhofen (Germania) și, respectiv, în Fucino
(Italia).

25
Figura 20. Arhitectura Galileo

Principalul s erviciu oferit de Galileo utilizatorilor finali este SIS Galileo, care poate fi
procesat de echipamente de recepție compatibile Galileo pentru determinarea exactă a poziției
și determinarea timpului în cadrul scalei Galileo Terrestrial Reference Frame (GTR F) și,
respectiv, al scalei Galileo System Time (GST). Serviciile Time Service Provider ( TSP) si
Geodesic Reference Service Provider ( GRSP ), monitorizează alinierea GTRF și GST cu
standardele metrologice internaționale (ITRF și UTC) și furnizează corecțiil e de direcție
Galileo CI pentru a asigura un nivel foarte ridicat de coerență între sisteme de referință. Pe lângă
GTRF și TSP, există și alte facilități de servicii Galileo pentru furnizarea de servicii publicului
larg și anumitor comunități de u tilizator i. Acestea sunt Center S ervic e GNSS (GSC), Galileo
Security Monitoring Centre (GSMC) și Galileo Ground Segment SAR.
Instalațiile de suport reprezintă o altă categorie de facilități care nu sunt direct implicate
în furnizarea de servicii de rutină, dar car e joacă un rol esențial în desfășurarea, punerea în
funcțiune și întreținerea programului Galileo. Acestea includ, printre altele, două centre externe
de control prin satelit care susțin etapa de lansare și operare timpurie (LEOP) a fiecărei nave
Galileo ș i o stație terestră de teste în orbită (IOT) pentru operațiuni de punere în funcțiune prin
satelit. Utilizatorii finali Galileo sunt reprezentați în partea de jos a figurii 9.
Majoritatea utilizatorilor Galileo vor avea receptoare interoperabile multi GNS S capabile
să urmărească semnale de la alte sisteme de navi gație, cum ar fi GPS. Figura de mai sus indică,
de asemenea, legăturile principale dintre instalațiile de sistem Galileo, utilizatorii finali ai
serviciului Galileo și alți actori din afara perimet rului sistemului Galileo.

26 2.4.3 Metode de calcul
Ecuațiile de bază de observare pentru poziționarea prin satelit sunt bine cunoscute și
sunt date în ecuațiile urmatoare . Primele 2 ecuatii reprezinta măsurăto rile distantei dintre un
satelit si receptor și a fazei purtătoare de la un receptor A, la un satelit GPS „i” și ultimele 2
ecuatii reprezinta măsurătorile distantei și fazei purtătoare de la un receptor A la un satelit
Galileo „m”.

𝑃𝐴𝑖=𝜌𝐴𝑖+𝑐(𝑑𝑇𝐴𝐺𝑃𝑆−𝑑𝑡𝐺𝑃𝑆𝑖)+𝑑𝐼𝐴𝑖+𝑑𝑇𝑟𝐴𝑖+𝑑𝜌𝐴𝑖+𝜀
𝛷𝐴𝑖=𝜌𝐴𝑖+𝑐(𝑑𝑇𝐴𝐺𝑃𝑆−𝑑𝑡𝐺𝑃𝑆𝑖)−𝑑𝐼𝐴𝑖+𝑑𝑇𝑟𝐴𝑖+𝑑𝜌𝐴𝑖+𝜆𝑁𝐴𝑖+𝜀
𝑃𝐴𝑚=𝜌𝐴𝑚+𝑐(𝑑𝑇𝐴𝐺𝐴𝐿−𝑑𝑡𝐺𝐴𝐿𝑚)+𝑑𝐼𝐴𝑚+𝑑𝑇𝑟𝐴𝑚+𝑑𝜌𝐴𝑚+𝜀
𝛷𝐴𝑚=𝜌𝐴𝑚+𝑐(𝑑𝑇𝐴𝐺𝐴𝐿−𝑑𝑡𝐺𝐴𝐿𝑚)+𝑑𝐼𝐴𝑚+𝑑𝑇𝑟𝐴𝑚+𝑑𝜌𝐴𝑚+𝜆𝑁𝐴𝑚+𝜀

𝑃𝐴𝑖- distanta masurata de la receptorul A la satelitul „i”.
𝛷𝐴𝑖- distanta fazei purtatoare de l a receptorul A la satelitul „i”.
𝑃𝐴𝑚- distanta masurata d e la receptorul A la satelitul „m”.
𝛷𝐴𝑚- distanta fazei purtatoare de la receptorul A la satelitul „m”.
𝜌𝐴𝑖- distanta geometrica de l a receptorul A la satelitul GPS .
c- viteza luminii intr -un vid.
𝑑𝑇𝐴𝐺𝑃𝑆,𝑑𝑇𝐴𝐺𝐴𝐿- diferenta de timp intre ceasul receptorului A si ceasul GPS -ului,
respectiv diferenta de timp dintre ceasul receptorului A si ceasul satelitului Galileo .
𝑑𝑡𝐺𝑃𝑆𝑖,𝑑𝑡𝐺𝐴𝐿𝑚- diferenta de timp intre ceasul satelitu lui „i” si GPS.
𝑑𝐼𝐴𝑖,𝑑𝐼𝐴𝑚 – intarzierea cauzata de ionosfera.
𝑑𝑇𝑟𝐴𝑖,𝑑𝑇𝑟𝐴𝑚- intarzierea cauzata de efectul neutru al atmosferei.
𝑑𝜌𝐴𝑖,𝑑𝜌𝐴𝑚-erori orbitale intre satelit si receptor.
λ – lungimea de unda a se mnalului purtator.
𝑁𝐴𝑖,𝑁𝐴𝑚- faza initiala de ambiguitate.
ε – zgomotul aleator si propagarea.
Atunci cand exista 2 receptori ecuatiile necesare pentru detereminarea pozitiei sunt:

∇∆𝑃1=[(𝑃𝐴𝑚−𝑃𝐵𝑚)−(𝑃𝐴𝑛−𝑃𝐵𝑛)]
∇∆𝑃2=[(𝑃𝐴𝑖−𝑃𝐵𝑖)−(𝑃𝐴𝑗−𝑃𝐵𝑗)]

În prezența semnalelor cu mai multe căi, modelul semnalului de bază este definit după
cum urmează :

[∇∆𝑃𝐴𝐵𝑖𝑗(𝐺𝐴𝐿 )
∇∆𝑃𝐴𝑀𝑚𝑛(𝐺𝐴𝐿 )]=[∇∆𝜌𝐴𝐵𝑖𝑗+∇∆𝑑𝐼𝐴𝐵𝑖𝑗+𝜀∇∆
∇∆𝜌𝐴𝐵𝑚𝑛+∇∆𝑑𝐼𝐴𝐵𝑚𝑛+𝜀∇∆]

27 [∇∆𝛷𝐴𝐵𝑖𝑗(𝐺𝐴𝐿 )
∇∆𝛷𝐴𝑀𝑚𝑛(𝐺𝐴𝐿 )]=[∇∆𝜌𝐴𝐵𝑖𝑗+𝜆∇∆𝑁𝐴𝐵𝑖𝑗−∇∆𝑑𝐼𝐴𝐵𝑖𝑗+𝜀∇∆
∇∆𝜌𝐴𝐵𝑚𝑛+𝜆∇∆𝑁𝐴𝐵𝑚𝑛−∇∆𝑑𝐼𝐴𝐵𝑚𝑛+𝜀∇∆]
Δ- diferenta un ica dintre operatorii receptoarelor.
∇-diferenta unica dintre operatorii satelitilor.
i, j – reprezinta satelitii de referinta.
m, n – reprezinta ceilalti sateliti.
𝜀∇∆- diferenta dubla a zgomotului aleatoriu.
Liniarizarea intervalului de la satelitul „i” la receptroul B , se face cu ajutorul urmatoarei
formule :

𝜌𝐵𝑖=(𝑋𝑖−𝑋𝐵)2+(𝑌𝑖−𝑌𝐵)2+(𝑍𝑖−𝑍𝐵)2

X, Y, Z – coordonatele carteziene in cadrul de referinta.

28 Capitolul 3. Aplicatii Software utilizate pentru planificare
rute
3.1 Disponibilitatea
În mai 2016, Google a anunțat disponibilitatea măsurătorilor brute GNSS de la Android
7. Pentru prima dată, dezvoltatorii pot accesa măsurători de transport, cod și mesaje de navigare
decodate de la d ispozitivele de pe piața . Utilizarea măsurătorilor brute poate conduce la
creșterea performanței GNSS, deoarece deschide ușa la tehnicile mai avansate de procesare .
Aceste beneficii au fost demonstrate prin poziționarea pe baza codului, poziționarea cu ajutorul
codului, poziționarea diferențială și poziționarea punctului exact. Deși în condiții normale
poziția calculată de la măsurători le brute GNSS nu poate fi foarte optimă, atunci când se aplică
corecții externe, folosind datele brute de la GNSS poate duce la o mai bună acuratețe a soluției.
Câteva domenii de aplicare se bucură de aceste avantaje , cum ar fi realitatea augmentată,
publicitatea baz ată pe locație, sănătatea și gestio narea activelor. Măsurarea bruta permite, de
asemenea, optimizarea soluțiilor multi -GNSS și selectarea sateliților p e baza performanțelor lor
sau a diferențiatorilor. Disponibilitatea măsurătorilor brute este interesantă și din punctul de
vedere al inovării tehnologice. Măsurătorile brute GNSS pot, de asemenea, să susțină
integritatea interna a smartphone -urilor prin fu rnizarea informatiilor suplimentare și permițând
exploatarea algoritmilor autonomi de monitorizare. În ciuda acestor avantaje și oportunități,
utilizarea măsurătorilor brute GNSS nu a fost la fel de simplă pe cât părea la început. La un an
de la anunțul Go ogle, doar câteva aplicații smartphone utilizează măsurătorile brute Android
GNSS.
3.1.1 Segmentul spațial
Segmentul spațial GNSS constă din diferite constelații de sateliți care orbitează Pământul
în orbita MEO, la o altitudine de aproximativ 20000 km și tradu când la întârzierea transmisiei
de aproximativ 65 ms. În prezent există patru constelații GNSS aflate în funcțiune sau în fază
de desfășurare: GPS (SUA), GLONASS (Rusia), BeiDou (Ch ina) și Galileo (Europa) .

Figura 21. Sistemul GNSS

29 Acestea sunt completate de mai multe sisteme regionale GNSS și de augmentare. Poziția
unui utilizator este estimată fol osind măsurătorile de distanță între antena receptorului
utilizatorului și poziția a cel puțin patru sateliți. Ambele sunt determin ate de receptor, care
evaluează semnalul satelitului și respectiv mesajul de navigație.
Pentru a determina domeniul geometric, toate semnalele GNSS sunt modulate cu un cod
specific, de zgomot pseudo -aleator (PRN), care identifică în mod unic satelitul. Re ceptorul
compară și aliniază în mod continuu o copie locală a codului PRN cu semnalul satelit ului
recepționat. Întârzierea măsurată a codului PRN primit este egală cu timpul de transmisie dacă
ceasurile transmițătorului și receptorului sunt perfect sincron izate. Codul PRN este suprapus pe
biții de date de navigație care conțin poziția satelitului de transmisie. Un proces de recepție
GNSS semnalează și oferă utiliza torului o soluție estimată PVT, acesta se bazează pe distante
măsurate.
3.1.2 Receptorul GNSS
O dia gramă bloc generică a unui receptor GNSS este pre zentată în figura 21. Blocul RF
include antena și capătul frontal, care sunt necesare pentru prelucrarea semnalului analogic.
Acesta poate include, de asemenea, un amplificator de zgomot redus și filtre. Ele mentul final
al blocului este convertorul analog -digital (ADC). Într -un smartphone, blocurile de pro cesare a
benzii de bază și PVT sunt unități de procesare a semnalului bazate pe software care sunt
proiectate să funcționeze pe un hardware de uz general. P rocesarea benzii de bază este
responsabilă pentru achiziționarea și urmărirea semnalelor GNSS și pentru decodarea mesajelor
de nav igație. Datele asistate pot fi furnizate pentru a reduce timpul de remediere. Blocul de
procesare a benzii de bază furnizează datele brute către blocul PVT, care apoi calculează PVT –
ul receptorului. Acest proces beneficiază de date de augmentare sau accelerometre,
îmbunătățind acuratețea și disponibilitatea în medii dure.

Figura 22. Diagrama bloc a unu i receptor GNSS

Dezvoltatorii Android pot utiliza comanda android.location in Interfața de Programare a
Aplicațiilor (API) pentru a accesa datele brute necesare pentru a calcula distanta și a decoda
mesajul de navigare. Aceste date pot fi folosite pentru a explora noi algoritmi și aplicații pentru

30 dispozitivele de pe piață. Smartphone -ul acționează ca o cutie neagră și transmite numai
informația PVT și informații lim itate de la sateliții urmăriți.
În timp ce GNSS este cel mai bine cunoscut pentru capacităț ile sale de poz iționare, este,
de asemenea, unul dintre cele mai disponibile și de încredere surse de timp precis. Timpul
trebuie definit într -un mod coerent și uniform. Conceptele principale ale poziționări i GNSS se
bazează pe momentul sosirii și timpul d e transmitere a semnalelor. Fiecare GNSS utilizează
propriul timp de referință.

3.2 Masurarea distantei
Receptoarele GNSS procesează semnalele recepționate p entru a obține timpul transmis
(𝑡𝑇𝑥) și timpul recepționat (𝑡𝑅𝑥). Diferența dintre cele do ua este timpul de deplasare a
semnalului de la satelit la receptor (presupunând că nu există întârzieri suplimentare datorate
ionosferei, troposfericei ș i altor elemente). Distanta poate fi calculată ca :

𝜌=(𝑡𝑅𝑥−𝑡𝑇𝑥)∙𝑐

unde c este viteza l uminii în vid. Masurarea distantei și calculul PVT pot fi implementate prin
două metode diferite: timpul de recepție comun sau timpul comun de transmisie.
Pentru o singura constelatie de sateliti GNSS, măsurarea intervalului (𝑅𝑛) dintre antena
recepto rului și al n -lea satelit constă în intervalul real (𝜌𝑛) și eroarea ceasului receptorului
înmulțită cu viteza luminii în vid:

𝑅𝑛=𝜌𝑛+𝑐∙𝑑𝑡𝑟

Scopul este de a estima co ordonatele antenei receptoare (x, y, z) și compensatia ceasului
𝑑𝑡𝑟 , de la un set de măsurători ale distantei . Cunoscând poziția (𝑥𝑛,𝑦𝑛,𝑧𝑛) ,celui de -al n-lea
satelit obținut din mesajul de navigație transmis, distanta poate fi rescrisă astfel:

𝑅𝑛=√(𝑥𝑛−𝑥)2+(𝑦𝑛−𝑦)2+(𝑧𝑛−𝑧)2+𝑐∙𝑑𝑡𝑟,𝑛=1,2,…𝑚(𝑚≥4)

O combinație de constelații multiple GNSS poate crește precizia poziționării. Cu toate
acestea, combinarea semnalelor din diferite constelații în PVT necesi tă o contabilitate pentru
diferenta de timp între sisteme (Inter -System Bias, ISB) . În caz contrar, măsurătorile
domeniului vor conține o eroare suplimentară, degradând astfel soluția de poziție.
ISB poate fi estimată prin introducerea acestuia ca parametru suplimentar necunoscut
în ecuația poziției. Dacă toate cele patru sisteme (GPS, GLONASS, Galileo și BeiDou) sunt
utilizate pentru poziționare, trebuie să se determine cele trei interferențe între sisteme
GLONASS, Galileo și BeiDou în comparație cu GPS, ceea ce duce la ecuația de navigație
extinsă:

31 [𝑅1− 𝜌01
𝑅𝑛− 𝜌0𝑛]=𝐻∙
||𝑑𝑥
𝑑𝑦
𝑑𝑧
𝑐∙𝑑𝑡𝑟
𝑐∙𝑑𝑡𝐺𝑃𝑆 /𝐺𝐿𝑂𝑁𝐴𝑆𝑆
𝑐∙𝑑𝑡𝐺𝑃𝑆 /𝐺𝑎𝑙𝑖𝑙𝑒𝑜
𝑐∙𝑑𝑡𝐺𝑃𝑆 /𝐵𝑒𝑖𝐷𝑜𝑢||

3.3 Folosirea datelor de la GNSS
Cea mai eficienta modalitate de a obține o poziție pe pla tforma Android este printr -un
furnizor de locație care combină mai multe surse (GNSS, Wi -Fi sau chiar rețele mobile ) pentru
a îmbunătăți precizia , disponibilitatea sau consumul de energie. Acest lucru este dispo nibil prin
intermediul API -ului android.gsm.l ocation .

Tabel 3. API -uri pentru locatia Android
Clasa Domeniu Descriere
Ceas GNSS Ceasul receptorului Ceasului intern
hardware al
receptorului GNSS
(ns)
Diferenta de timp Diferenta dintre
cesasul receptorului si
adevaratul ti mp din 6
ianuarie 1980 (ns)
Ceasul Hardware Numaratorul
discontinuitatii
ceasului hardware
Masurare GNSS Constelatia Tipul constelatiei
Satelitul Numarul satelitului
Stare Starea curenta a
modelului GNSS
Timpul receptionat Timpul receptionat de
satelitul GNSS in
timpul masurarii.
Frecventa Frecventa la care sunt
modulate codurile si
mesajele

32 3.4 Arhitectura datelor
Aplicațiile utilizatorilor accesează datele GNSS utilizând locația API . Acest API se
concentrează pe informații poziționate încapsulate și simplificate, utilizând un furnizor de
locație optimizat și combinând mai mulți senzori, inclusiv GNSS, WiFi și Bluetooth. Acesta
poate fi văzut ca o cutie neagră, deoarece totul se face în interiorul cipului: blocurile de achiziție
și de urmărire deco difică mesajul de navigare și generează distantele , măsurătorile de fază și
timpul. Acestea sunt corectate utilizând mesajul de navigare (erori de ceas, ionosferă și
troposferă, etc.). În cele din urmă, poziția, viteza și timpul (PVT) sunt calculate și ext rase de
chip.

Figura 23. Arhitectura Android pentru preluare datelor

Aplicația de bază pentru locatie (LBA) solicită locatia prin specif icarea furnizorului:
date celulare, Wi -Fi sau GPS / GNSS, în funcție de criteriile de preci zie și putere.

33
Figura 24. Arhitectura de date brute Android -GNSS

Dacă fo losim măsurători brute, arhitectur a poate fi extinsă la f urnizorul de locație
personalizat, care poate fi baza t, de exemplu, pe masuratorile distantei netezite sau datele
diferențiale GNSS. Locația personalizată trebuie calculată la nivelul sistemului de oper are.
3.5 Waze
Waze este un software de navigare prin GPS , care funcționează pe smartphone -uri și
tablete . Oferă infor mații de navigare pas cu pas, timpul de călătorie și detaliile traseului
furnizate de utilizatori, în timp ce descarcă informații care depind de locație pri ntr-o rețea de
telefonie mobilă . Utilizatorii pot raporta accid ente, blocaje de trafic, radare de viteză și filtre de
poliție , de la editor ul de hărți online, pot actualiza drumurile, reperele, casele etc. Waze trimite
informații anonime și locația, înapoi la baza sa de date pentru a îmb unătăți serviciul.
Pe ba za informațiilor colectate, aplicația este în măsură să fu rnizeze actualizări de ru tare
în timp real. De asemenea, Waze poate identifica cea mai ieftină stație de combustibil în
apropierea unui utilizator sau de -a lungu l traseului, cu condiția ca aplicatiei să-i fie actualizate
prețurile combustibililor pent ru țara respectivă. Waze poate fi folosit oriunde în lume, dar are
nevoie de suficienți utilizat ori inițiali pentru a crea hărta și a actualiza în mod continuu datele
pentru a o face utilă. În prezent, doar 13 ț ări au o hartă completă de bază, celelalte sunt
cartografiate incomplet, ne cesitând utilizatorilor să înregistre ze drumuri și să editeze hăr ta.
Waze oferă navigare vocală cu pas cu pas, trafic în timp real și alte alerte specifice
locației. Waze încurajează utilizatorii să raporteze traficul sau pericole le rutiere oferind puncte .
Suplimentele extind funcțiile și personalizează această interacțiune cu aplicația. De ex emplu,
programele de completare pot notifica utilizatorul atunci când conduc e într-o zonă cu

34 criminalitate ridicată. În 2017, a fost adăugată o opțiune pentru utiliza torii de motociclete,
precum și rute specializate pentru persoanele eligibile pentru a conduce în benzile auto.

Figura 25. Ecranul de start al aplicației Waze

3.5.1 Restrictii de rutare
Serverele de rutare Waze utilizează un sistem c are asociază restrictiile și direcții le
restri cționate ca o sumă de restictii . Atunci când compară diferitele rute, s e uită la suma de
restrictii acumulata , iar ruta cu cea mai mica suma este aleasa ca fiind cel mai bun traseu.
Rutarea Waze este destinată să lucreze în două medii foarte diferite în același timp.
Primul este sa utilizează informații le de pe hărți care au fost corectate cu grijă de un grup de
editori dedicați. Celălalt utilizează informațiile de pe hartă care au fost importate dintr -o bază
de date externă fără corecții le facute de editori . Pentru a sprijini ambele si steme, se utilize aza
un sist em de rutare bazat pe restrictii . Asta înseamnă că di feritele proprietăți ale drumului și ale
intersectiei care restricționează anumite direcții sunt ap licate ca restrictii de rutare.
Următoarele proprietăți ale drumului generează restrictii de rutare:
1. Drumuri cu sens unic față de direcția de deplasare desemnată.
2. Tipuri de drumuri non -rutiere, inclusiv trasee de mers pe jos, cai ferate și piste de
bicicl ete.
3. Taxe de drum.
4. Trasee 4X4.

35 5. Locuri de parcare și drumuri private atunci când se trece de la unul din aceste două
tipuri de drumuri la alt tip de drum .
Alte sancțiuni de rutare se b azează pe configurații rutiere.
1. Daca s egmentul de drum este prea scurt pentru a permite două viraje , Waze va
restrictiona un traseu cu două viraje la stânga sau la dreapta la mai puț in de 15 metri.
2. Rampele care părăse sc o autostradă sau un drum numai pentru a reveni imediat la
aceeași autostradă sau drum .
3. Când un nou no d este creat de -a lungul unui drum , nodul va implica o pedeapsă de
5 secunde prin acel nod până când cineva conduce de -a lungul acestuia, iar plăcile
de hartă vor fi reconstruite cu noile date. După acest punct se elimină pedeapsa de 5
secunde și se folosește timpul de tranzit măsurat prin acel nod.
3.5.2 Selectarea unui traseu
Atunci cand utilizatorul Waze introduce adresa unde vrea sa ajunga, programul
calculeaza cea mai scurta ruta in functie de restrictiile introduse de alti utilizatori si in functie
de restrict iile din baza de date, si astfel se aleg 3 trasee, afisarea lor pe ecran se face in functie
de cat de rapid e traseul. Cel mai scurt traseu e afisat primul iar al treilea are cel mai lung timp.

Figura 26. Selectarea unui traseu

3.5.3 Raportarea problemelor
Aplicația Waze permite notificarea obstacolelor de pe șosea. Raportarea obstacolelor
poate fi făcută de orice utilizator, fie că este înregistrat sau nu , prin apasarea butonului incercuit
cu rosu in figura 25 si afisarea ecranului c u toate rapoartele .

36
Figura 27. Meniul de raportare a problemelor din trafic

Procesul de raportare constă în câteva clicuri, odată ce raportul este complet, obstacolul
apare imediat pe harta tuturor utilizatorilor din apropiere și rămâne acolo timp de aproximativ
20 de minute. Durata poate fi însă extinsă dacă este raportat ca fiind existent si de alți utili zatori.
Astfel, rapoartele false dispar imediat de pe harta. Raportarea unui obstacol nu creează în mod
eficient un blocaj de trafic sau afectează rutarea. În schimb, pe hartă se afișează o notificare
lasată la discreția utilizatorului .

Figura 28. Afisarea rapoartelor pe traseul selectat.

37 Deși rapoartele privind obst acolele nu influențează rutarea, ele au un efect psihic
puternic asupra utilizatorilor umani. Un utilizator care observă mai multe obstacole de-a lungul
unui anumit traseu , pot prefera să ia un alt traseu sau să conducă mult mai încet pe ruta
obstrucționată. Acest lucru ar putea avea un efect indirect asupra congestiei traficului și poate
fi realizat cu o cantitate minimă de resurse. Waze limitează numărul rapoartelor pe care un
utilizator le poate produce într -un interval scurt de timp, însă această limitare poate fi ușor de
depășit prin închiderea aplicației și logarea ca utilizator diferit .
Ori de câte ori un utilizator W aze se apropie de un obstacol, acest a primeste opțiunea
de a actualiza raportul ca fiind depășit. S istemul de rapoarte W aze permite, de asemenea,
influențarea directă a aspectului hărțil or, prin raportarea închiderii drumurilor și a problemelor
cartografice. Probleme mai pot aparea in cazul în care un drum e închis iar utilizatorii pot fi
trimiși pe o cale inexistentă.
3.6 Google Maps
Google Maps este un serviciu de cartogr afiere web dezvoltat de G oogle . Oferă imagini
din satelit , hărți stradale, vederi panoramice la 360 ° ale străzilor (Street View), co ndiții de
trafic în timp real ( Google Traffic) și planificarea traseelor pentru călătorii pe jos, cu mașina,
cu biciclete sau cu m ijloacele de transport în comun .

Figura 29. Google Maps versiunea web , trafic Bucuresti

Google Maps la început a fost ca un program de desktop, scris in C ++. În octombrie 2004,
a fost transformat într-o aplicație web . Google Map Maker a permis utilizatorilor să extindă și
să actualizeze în mod coerent cartografia serviciului la nivel mondial, dar a fost întreruptă din
martie 2017. Cu toate acestea, contribuțiile la Google Maps nu au fost întrerupte, deoarece
compania a a nunțat că aceste caracteristici vor fi transferate în pr ogramul Google Local Guides.

38 Vederea prin satelit a hărților Google este o vedere "de sus în jos", cea mai mare parte a
imaginii de înaltă rezoluție a orașelor este fotografia aeriană luată de la aer onavele care zboară
la 240 până la 460 m, în timp ce majoritatea ima ginilor sunt de la sateliți. O mare parte a
imaginilor satelitare disponibile este de cel mult trei ani și este actualizată în mod regulat.
Google Maps pentru Android și dispozitive iOS a fost lansat în septembrie 2008 și are
GPS turn -by-turn de navigare , împreună cu caracteristici dedicate de asistență de parcare. În
august 2013, a fost desem nată cea mai populară aplicație din lu me pentru telefoane inteligente ,
cu un procent de peste 54% din proprietarii smartphone -urilor globale care o utilizează cel puțin
o dată .
3.6.1 API-uri
Hărțile Google au revoluționat aplicațiile de cartografiere online pe World Wide Web.
Bazat pe JavaScript și XML asincron (AJAX), a fost introdus un nou tip de interacți une client
/ server în Google Maps pentru a menține o conexiune continuă între client și server pentru
descărcarea imediată a informațiilor suplim entare de pe hartă . În plus, Google oferă, de
asemenea, programatorilor sursele sale extinse de cod numite API (Application Programming
Interface). API constă dintr -un set de structuri de date, clase de obiecte sau funcții care pot fi
utilizate de un programator care utilizează JavaScript, PHP sau alte limbi de programare . Noua
versiune acceptă atât browserele web tradiționale, cum ar fi Internet Explorer 7.0+, Firefox
3.0+, Safari 4+, Chrome, Android, BlackBerry și Dolfin, precum și browsere web, cum ar fi
Apple iPad și iPhone pe dispozitive mobile. toate acestea având o implementare JavaScript
completă. Aceste fu ncții fac API -ul Google Maps JavaScript cel mai frecvent utilizat API
pentru cartografiere online . Peste 1.000.000 site-uri Web utilizează API -ul Google Maps,
făcându -l cel mai puternic folosit API pentru de zvoltarea aplicațiilor web.
API-ul Google Maps es te gratuit pentru uz comercial, cu condiția ca site -ul pe care este
folosit să fie accesibil publicului și să nu perceapă acces și nu generează mai mult de 25.000 de
accesări pe hartă pe zi. Site-urile care nu îndeplinesc aceste cerințe pot achiziționa API -ul
Google Maps .

Tabel 4. Lista API -urilor principale furnizate de Google
Link API Descriere
https://maps.googleapis.com/maps/ap
i/directions/json?origin= ?
&destination= ? Calculează direcțiile între locații
https://roads.googleap is.com/v1/snap
ToRoads?parameters Permite cartografierea coordonatele GPS la
geometria drumului și stabilirea limitei de viteză
de-a lung ul acestui segment de drum .
https://maps.googleapis.com/maps/ap
i/streetview?size=400×400&location
=40.720032, -73.988354 Permite incorporarea panoramă statică sau o
miniatură în pagina web, fără a utiliza JavaScript.

39 &fov=90&heading=235&pitch=10
https://www.googleapis.com/geolocat
ion/v1/geolocate Returnează o rază de locație și acuratețe pe baz a
informațiilor despre retel ele mobile și nodurile
WiFi pe care clientul mobil le poate detecta .
https://maps.googleapis.com/maps/ap
i/staticmap Returneaza o harta statica, a unui oras.

3.6.2 Dispozitive mobile
Google Maps este disponibilă ca aplicație mobilă pentru sistemele de operar e mobile
Android și iOS . Aplicația pentru Android a fost lansată pentru prima dat ă în septembrie 2008,
deși funcția GPS – localizare a fost testată pe telefoane mobile începând cu 2007. Google Maps
a fost soluția pentru Apple până la aparitia sistemului de o perare iOS 6, în septembrie 2012, din
acel moment a fost înl ocuit cu Apple Maps.
Aplicațiile Google Maps de pe Android și iOS au numeroase funcții în comun, pr intre
care navigarea pas cu pas , vizualizarea stradală și informațiile despre transportul public.
Actualizări le din iunie 2012 și mai 2014 a u permis utilizatorilor să salveze anumite regiuni de
harta pentru acce sul offline, în timp ce actualizări le din 2017 au inclus caracteristici pentru a
ajuta în mod activ utilizatorii din SUA să găsească locuri le de parcare dispon ibile în orașe și să
ofere utilizatorilor indieni un mod de transport cu două roți pentru îmbunătățirea acces ibilității
traficului.

Figura 30. Google Maps aplicatie Android
3.6.3 Trafic
Traficul Google este o caracter istică în Google Maps care afișează condițiile de trafic
în timp real pe drumu ri și autostrăzi . Datele de trafic pot fi vizualizate pe site – ul Google Maps,
sau folosind Google Maps aplic ația pe un dispozitiv mobil .

40
Figura 31. Traficul din Bucuresti, versiunea Google Maps mobil

Traficul Google funcționează analizând locațiile determinate de GPS , transmise către
Google de un număr mare de utilizatori de telefoane mobila . Prin calcularea vitezei utilizatorilor
de-a lungul unei lun gimi de drum, Google poate gener a o hartă a traficului live. Google
procesează datele primite despre locațiile dispozitivelor mobile și apoi exclude anomaliile, cum
ar fi un vehicul poștal care oprește frecvent. Când se înregistrează un prag de utilizatori dintr -o
anumită zonă, aceasta isi modifica culoarea.
Codul de culoare indică viteza traficului pe d rum:
1. Verde: nu sunt întârzieri în trafic.
2. Portocaliu: volum mediu de trafic.
3. Roșu: întârzieri în trafic.
4. Rosu -Intens: traficul se desfășoară foarte încet.
De asemenea companiile de telefonie mobila monitorizează permanent locațiile
dispozitivelor utilizatorilor. O metodă de urmărire este trilaterația , prin care s e măsoară distanța
pana la trei sau mai multe turnuri telefonice înconjurătoare. O altă metodă d e urmărire
monitorizează coordonatele exacte ale utilizatorului determinate de un receptor GPS în
interiorul telefonului. Telefoanele mobile echipate cu GPS au început să apară în 2004 , iar până
în 2011, Comisia Federală pentru Comunicații a Statelor Unite a cerut ca toate telefoanele
mobile noi să fie capabile să identifice locația la mai puțin de 50 de metri.

41 3.7 Garmin
Garmin este un producător de tehnologii de navigare GPS. Navigatoarele Garmin sunt
concepute pentru diverse aplicații, care includ echipament ele pentru automobile, aviație,
marină, echipamente sportive, precum și echipamente pentru aplicatii wireless.
Majoritatea dispozitivelor Garmin actuale pot afișa locația curentă pe o hartă care este
bazată pe vector și stocată în memoria inter nă sau încăr cată din medii suplimentare. Harta de
baza afiseaza toate frontierele de tara si marile orase. Garmin oferă diferite hărți pentru
cumpărare, inclusiv hărți detaliate, hărți topografice și hărți nautice. Hărțile necomerciale sunt,
de asemenea, disponibile ș i pot fi afișate pe majorit atea dispozitivelor GPS Garmin.
Hărțile folosite de produsele Garmin sunt ofe rite în prezent de Navteq. Erorile hărții
sunt gestionate fo losind Navteq Map Reporter. Erori le pot fi raportate folosind raportul Garmin ,
care este o pagină de eroare a hărții, sau folosind reporterul de hartă Navteq.
3.7.1 Date despre trafic
Garmin obține informațiile despre trafic din mai multe surse:
1. Date despre trafic istoric disponibile din întreaga lume.
2. Trafic în timp real detectat prin intermediul pers oanelor care folosesc aplicațiile
smartphone Garmin.
3. Datele de gestionare a flotei și informațiile guvernamentale.
4. Informații privind serviciile de poliție și drumuri și actualizările de presă.
Cu cât datele sunt mai multe în fiecare zi, cu at ât informația despre trafic devine mai
exactă. Toate aceste date sunt procesate și modelate în centrele de date, înainte de a fi furnizate
pe dispozitiv e. Garmin furnizeaza informații despre trafic în aproape to ate țările din lume.
Monitorizează drumurile care se confr untă cu niveluri ridicate de trafic: de la autostrăzi, strazi
și oraș. Dispozitivele primes informații le privind fluxul de trafic în timp real, precum și
notificările de accidente și închiderea drumurilor. Garmin preia în mod constant infor mații
despre tra fic. Dispozitive le primesc actualizările Garmin Live și Digital Traffic în fiecare minut,
reîncărcare instantanee și furnizare a de informații de trafic .
Informațiile despre trafic sunt în metri si au o precizie absolută. Prin intermediul
Trafi cului digital , dispozitivele recunosc cozi de vehicule mai mari de 100 m, cu o precizie de
până la 10 m. Dispozitivele Garmin folosesc doua metode pentru a primi informatiile despre
trafic. Prima metoda se numeste RDS (Radio Data System) iar informatiile sunt transmise prin
sistemul radio FM. RDS are lățimea de bandă limitată, astfel încât can titatea de date pe care o
primeste prin această metodă este limitată. A doua metoda se numeste DAB (Digital Audio
Broadcasting) utilizează t ehnologia digitală, avand banda largă de mare viteză pentru a primi
informații actualizate la nivel național. DAB ofera acces la informații fiabile privind traficul și
incidentele în timp real.

42 3.7.2 Functii si alerte de informare
Funcțiile de alerte pentru șofer și pentru limita de viteză au rol excl usiv informativ și nu
înlocuiesc responsabilitatea soferului de a respecta toate limitele de viteză de pe indicatoarele
rutiere și de a conduce permanent în siguranță. Dispozitivele oferă caracteristici care pot
încuraja condusul în siguranță și pot spori eficiența, chiar și atunci când se conduce într-o zonă
cunoscută. Dispozitivul redă un mesaj sau un ton audibil și afișează informații pentru fiecare
alertă în parte.
Tipuri de alerte:
1. Zonă cu școli sau școală în apropiere . Dispozitivul redă un sunet și af ișează distanța
până la școală sau zona cu școli, precum și limita de viteză (dacă este disponibilă).

Figura 32. Zona cu scoala in apropiere

2. Reducerea limitei de viteză. Dispozitivul redă un ton și afișează limita de viteză
redusă ce urmează a intra în vigoare.

Figura 33. Reducerea limitei de viteza

3. Limită de viteză depășită. Dispozitivul redă un ton și afișează un contur roșu pe
pictograma de limită de viteză când limita de viteză valabilă este depa sita pentru
drumul pe care se afla vehiculul.

Figura 34. Limita de viteza depasita

43 4. Contrasens pe o stradă cu sens unic. Dispozitivul redă un mesaj și afișează un
avertisment pe întreg ecranul. Marginile ecranului devin roșii, ia r alerta rămâne în
partea de sus a ecranului până când vehiculul paraseste strada cu sens unic sau se
schimba direcția de deplasare.

Figura 35. Contrasens pe o strada cu sens unic

5. Trecere la nivel cu calea ferată . Dispozitivul redă un ton și afișează distanța până la
o trecere la nivel cu o ca le ferată ce se află pe ruta in vigoare .

Figura 36. Trecerea la nivel cu calea ferta sau Traversare animale

6. Traversare animale . Dispozitivul redă un ton și afiș ează distanța până la o zonă de
trecere d e animale ce se află pe ruta in vigoare .
7. Curbă . Dispozitivul redă un ton și afișează distanța până la o curbă a drumului.

Figura 37. Curba

8. Trafic mai lent . Dispozitivul redă un ton și af ișează distanța până la porțiun ea de
trafic lent atunci când autovehiculul se apropie de aceasta cu viteză.

44
Figura 38. Trafic mai lent

9. Avertisment de oboseală . Dispozitivul redă un ton și suge rează zone de odihnă după
ce conduca torul autovehiculului a condus mai mult de două ore fără oprire.

Figura 39. Avertisment de oboseala
3.7.3 Initierea unei rute
Dispozitivul calculează o rută recomandată către o destinație pe baza preferințelor
setate , inclusiv modul d e calculare a rutei și rutele ocolitoare. Aceste prferinte sunt:
1. Timp mai scurt pentru a calcula rute care sunt mai rapide, dar care pot fi mai lungi
ca distanță.
2. Off-road pentru a calcula rute directe din punct în punct ( uneori fără drumuri
asfaltate ).
3. Distanță mai mică pentru a calcula rute cu distanță mai mică, dar pentru care durata
de călătorie poate fi mai lungă.
Soferul poate începe navigarea către destinație rapid, folos ind ruta recomandată, sau
poate selecta o rută alternativă . Dacă sunt drumuri pe care doreste să le evite sau să le urmeze
în mod special, poate personali za ruta din setari . De asemenea poate adăuga mai multe destinații
la o rută .
Dispozitivul calcule ază o rută până la locație și ghidează soferul , utilizând instrucțiuni
vocale și info rmații de pe hartă . Va fi afișată o previzualizare a drumur ilor principale de pe ruta
la marginea hărții, pentru câteva secunde.
În timp ul călătoriei, dispozitivul ghidează soferul spre destinație, utilizând instrucțiuni
vocale și informații de pe hartă. I nstrucțiunile pentru următorul viraj, următoarea ieșire sau
pentru orice alte acțiuni apar în partea de sus a hărții.

45
Figura 40. Ecranul unui dispozitiv Garmin

Numarul 1 reprezinta următoarea acțiune de pe rută. Indică următoru l viraj, ieșire sau
altă acțiune și banda pe care ar trebui să se deplaseze autovehiculul deplasați.
Numarul 2 reprezinta d istanța până la următoarea acțiune.
Numarul 3 reprezinta n umele străzii sau al ieșirii asociate cu următoarea acțiune.
Numarul 4 repr ezinta ruta evidențiată pe hartă.
Numarul 5 reprezinta următoarea acțiune de pe rută. Săgețile de pe hartă indică locația
acțiunilor următoare .
Numarul 6 reprezinta viteza vehiculului.
Numarul 7 reprezinta numele drumului .
Numarul 8 reprezinta ora de sosir e estimativă.
3.7.4 Dispozitive Garmin
Dispozitivele Garmin de navigatie prin GPS elimina incertitudinile in timpul
condusului. Aceste naviga toare sunt concepute pentru a ajuta soferul să parcurga traseul zilnic
și ofera alerte pentru șo fer pentru a -l informa. Aceste dispozitive sunt:
1. Garmin DriveLuxe 51 LMT -S (Anexa 1) .

Figura 41. Dispozitiv Garmin DriveLuxe 51 LMT -S.

2. Garmin DriveAssist 51 LMT -S (Anexa 2) .

46
Figura 42. Garmin DriveAssist 51 LMT -S.

3. Garmin D riveSmart 51/61 (Anexa 3) .

Figura 43. Garmin DriveSmart 51/61.

4. Garmin Drive 51/61 (Anexa 4) .

Figura 44. Garmin Drive 51/61 .

47 Capitolul 4. Studiu de caz
Solutia reprezinta o aplicatie software pentru planificarea r utelor in sistemul de transport
rutier. Principalele elemente de intrare ale aplicatiei sunt date oferite de sistemul GPS, GIS si
senzori montati in teren (Camerele video IP) . Aceasta aplicatie este dezvolatata ca aplicatie de
tip web dar functioneaza atat pe smarphone -uri (Android, iOS) cat si pe laptopuri, tablete
(Windows , Linux , Android, Mac OS). Aplicatia poate fi accesata de oriunde si oricand atat timp
cat exista o conexiune la internet, ofera actualizare in timp real. Ofera imagini din satelit, hart i
stradale, vederi panoramice la 360° ale strazilor, conditii de trafic in timp real, video streaming
din 253 de intersectii din Bucuresti.
Aplicatia este scrisa in urmatoarele limbaje de programare, TypeScript, HTML si CSS,
utilizand framework -ul Angular 2 (dezvoltat de Google) si managerul de pachete NodeJS.
Utilizand toate aceste limbaje de programare, rezulta o mai buna functionare a aplicatiei din
punct de vedere al vitezei de procesare a datelor si a functionarii sale pe termen lung.
4.1 Prezentarea aplic atiei
Utilizatorul poate accesa de oriunde aplicatia, doar daca dispozitivul folosit este
conectat la internet. Dupa ce acesta a accesat aplicatia, este directionat catre pagina „Acasa”. In
partea de sus a paginii se afla o bara de navigatie format a din 3 link-uri de navigatie.

Figura 45. Bara de navigatie

Primul link de navigatie este „Acasa” , acesta contine informatii despre aplicatie, cateva
imagini din aplicatie si din teren.

Figura 46. Pagina „A casa”

48 Al doilea link de navigatie este „Selecteaza -ti ruta”, acesta contine in partea de sus a
ecranului 2 casete pentru introducerea adresa de plecare si de destinatie, dupa aceste casete se
afla butonul „Cauta”.

Figura 47. Casetele pentru introducerea adreselor

Butonul se apasa doar dupa introducerea adreselor in campurile de mai sus, dupa apasarea
acestui buton, aplicatia calculeaza cea mai optima ruta in functie de trafic, de evenimentele din
trafic , de kilometrii, de timp, combinand aceste date cu imaginile prelucrate de la camerele
video. Calculul acestei rute dureaza cateva secunde in functie de cat de rapida este conexiunea
la internet. P e ecran se afiseaza in partea de sus traseul si manevrele care trebuiesc urmat e,
timpul si kilometrii aferente traseului.

Figura 48. Afișarea detaliilor pentru traseul selectat

49 In partea de jos a ecranului se afiseaza harta traseului optimizat , si camerele video
aferente acestuia .

Figura 49. Traseul afișat pe hartă, conținând și camerele video

Harta are 2 optiuni, prima fiind vedere din satelit si cealalta fiind doar cu strazile.
Utilizatorul poate alege din aceste 2 optiuni.

Figura 50. Vederea din satel it asupra traseului

Utilizatorul poate selecta una dintre camere pentru a vedea in timp real ce se intampla in
intersectie.

Figura 51. Selectarea camerei de pe traseu

50 In partea dreapta a hartii exista 4 butoane, acestea avand d iferite functii.

Tabel 5. Prezentarea butoanelor de pe harta.
Functionalitate Simbol
Afisare harta pe tot ecranul
Micsorare harta
Marire harta
Vedere panoramica 360° in teren

In fundalul paginii „Selecteaza -ti ruta” ruleaza un videoclip cu traficul din Bucuresti.

Figura 52. Videoclipul cu traficul din Bucuresti.

Al treilea link de navigatie este „Harta cu evenimente ”, acesta reprezinta mai exact harta
Bucurestiului cu toate camerele video d in intersectii si cu incidentele din trafic.

Figura 53. Harta cu evenimente

51 Selectand una dintre camere poate vedea in timp real cum e traficul din acea intersectie .

Figura 54. Selectarea unei camer e de pe harta

Utilizatorul poate apasa pe butonul „Vezi live ”, si este directionat catre pagina video –
streaming, unde este afisat traficul in timp real din acea intersectie, pe tot ecranul.

Figura 55. Pagina video -streaming

Pentru a vedea a afisa in timp real trafic din intersectie se acceseaza link -ul camerei web,
acesta difera pentru fiecare camera in parte. De asemenea o camera web cu IP poate sa transmita
prin diferite protocoale cum ar fi HTTP, RTMP sau RTSP. Indiferent de protocolul folosit, link –
ul camerei se seteaza in momentul in care asteasta este amplasata in teren, de asemenea atunci
cand se selecteaza o anumita camera, aplicatia cauta in baza de date adresa pentru a o putea
accesa .

52
Figura 56. Schema bloc de functionare a aplicatiei
4.2 Funcționarea aplicației

Figura 57. Schema logică pentru setarea și urmarea traseului

53 4.2.1 Construirea hartii si a traseului
Harta este construita cu ajutorul librariei „Ngui -Map”, fiind o l ibrarie care utilizeaza
hartile Google. Instalarea se realizeaza prin comanda „npm install @ngui/map
@types/googlemaps –save ”. Iar accesarea in pagina HTML a hartii se face prin utilizarea tag –
ului:

<ngui-map zoom=”13” center=”Bucuresti, Romania”>
</ngui-map>

Libraria utilizeaza datele provenite de la Google cu privire la trafic. Analizand locatiile
telefoanelor mobile determinate de GPS, prin calcularea vitezei utilizatorilor de -a lungul unei
lungimi de drum si generand un cod de culoare pentru acesta:
1. Verde: nu sunt intarzieri in trafic, viteza aproximativa 50 km/h.
2. Portocaliu: volum mediu de trafic, viteza aproximativa 25 -50 km/h.
3. Rosu: intarzieri in trafic, viteza aproximativa 10 -25 km/h.
4. Rosu inchis, viteza aproximativa sub 10 km/h.
De as emenea pe harta sunt reprezentate incidente cum ar fi accidente, lucrari de
constructii, drumuri inchise si alte incidente cu ajutorul unor pictograme de culoare rosie sau
galbena in functie de tipul de incident. Afisarea acestor date se face cu ajutorul l iniei de cod:

<ngui-map zoom=”13” center=”Bucuresti, Romania”>
<traffic -layer></traffic -layer>
</ngui-map>

Afisarea camerelor video din intersectii pentru traseul optimizat, camerele video avand
o pozitie fixa , cunoscandu -se latitudinea si longitudinea fiecareia. A fisarea se face parcurgand
matricea formata:

<ngui-map zoom=”13” center=”Bucuresti, Romania”>
<marker *ngFor="let mar ker of marker s" [position]="[mar ker.latitude,
marker.longitude]" [icon]="mar ker.icon" (click)="clicked($event)">
</marker>
</ngui-map>

Afisarea traseului pe harta de la adresa de plecare pana la adresa de destinatie se
realizeaza cu functia „DirectionsRenderer”, atunci cand dispozitivul isi schimba locatia, se
apeleaza functia „directionsChanged()”:

<ngui-map zoom=”13” center=”Bucuresti, Romania”>
<directions -renderer [suppressMarkers]="false" panel="#my -panel"
(directions_changed)="directionsChanged()"
[directions -request]="direction">
</directions -renderer> </ngui-map>

54 Atunci cand se apasa pe o camera video de pe traseu se transmite catre aplicatie numarul
camerei. Aplicatia cauta in baza de date link -ul pentru accesarea camerei in timp real, si acesta
este accesat in fisierul HTML:

<ngui-map zoom=”13” center=”Bucuresti, Romania”>
<info-window id="iw">
<div *ng If="marker.display"> {{marker.info}}
<fieldset class="first">
<legend>Camera</legend>
<input type="text" value= {{marker.index}}>
<iframe src="marker.url " height=" 240" width="360" > </iframe>
</fieldset>
</div>
</info-window>
</ngui-map>

4.2.2 Auto -completarea locatiei
In momentul in care se introduc primele litere in casete pentru adresa de plecare sau
pentru adresa de destinatie, se afiseaza o lista verticala formata din cel mult 5 locatii care contin
literele introduse, apelandu -se libraria „PlacesAutoComplete”. Aceasta librarie face parte din
librarie „Ngui -Map” si se instaleaza o data cu aceasta.

Figura 58. Auto -completarea adresei

Portiunea de cod care afiseaza lista verticala cu cel mult 5 locatii:

<input type="text" places-auto-complete [(ngMode l)]="origin">

4.2.3 Accesarea camerei IP
Camera web cu IP poate sa transmita prin diferite protocoale cum ar fi HTTP, RTMP
sau RTSP. Indiferent de protocolul folosit, link -ul camerei se seteaza in momentul in care
asteasta este amplasata in teren, de asemenea atunci cand se selecteaza o anumita camera,

55 aplicatia cauta in baza de date adresa pentru a o putea accesa. Camera folosita pentru realizarea
acestui proiect este camera de supraveghere IP Dahua IPC -HFW2100 . Cam era IP Dahua
transmite prin protocol RTSP dar si prin HTTP iar link -ul. Pentru protocolul HTTP link -ul de
accesare este „ http://192.168.20.108:8080/stream.ogg ”, acesta fiind format din IP -ul aplicatiei
si portul pentru transmisie. Pentru protocolul RTSP li nk-ul este format din IP-ul camerei si
portul pentru transmisie „rtsp://192.168.2.128:554/live ” .
4.3 Instalarea aplicatiei pe server
Aplicatia este instalata pe un server care foloseste sistemul de operare Microsoft
Windows si un set de servicii de internet IIS (Internet Information Services) . Acesta este al
doilea server web ca popularitate, fiind devansat doar de Apache HTTP Server.
Codul sursa al aplicatiei este scris in editorul Visual Studio Code, utilizand framework –
ul Angular 2. Pentru a compila aplic atia se foloseste comanda „ng build” si se genereaza un
fisier cu numele „dist”. Folderul „dist” este incarcat in IIS, unde se seteaza adresa domeniului
web si portul HTTP.
Specificatii tehnice pentru IIS:
– Procesor : 1.4 GHz 64 biți;
– RAM : 4 GB pentru 64 de biți;
– HDD : minimum 32 GB;
– Ethernet : cablu gigabit 1Gb/s;
– Sistemul de operare : Windows 10;
4.4 Camera IP Dahua
Camera folosita in intersectii este c amera de supraveghere video IP Megapixel Dahua
IPC-HDB3200P de exterior .

Figura 59. Camera Dahua IPC -HDB3200P (Anexa 5)

56 Specificatii:
– Temperatura de functionare cuprinsa intre -10° si +50 ° Celsius;
– Dahua IPC -HFW2100 are incorporat un iluminator automat cu leduri infrarosii ce
permit sa vizualizati imagini in timp real pe timp de no apte, pe o dista nta de pana la
20m;
– Senzor de 1/3 inch Megapixel Aptina ;
– Sensibilitate: 0.1 Lux la F1.2 color, 0.05 Lux/B/W ;
– Rezolutie megapixeli: 1.3 MP ;
– Functie Zi/Noapte;
– Lentila fixa: 3.6 mm ;
– Compresie video: H.264 , 2M (1920×1080) , 1.3M (1280×960), 720 P (1280×720),
D1(704×576), CIF(352×288), VGA(640×480) ;
– Alimentare: DC 12V+ PoE(IEEE802.3af) ;
– Grad de protectie carcasa: IP66 (carcasa rezistenta la praf si intemperii, pentru o
instalare usoara in exterior) ;

57 Concluzii
Traficul aglomerat din București are efecte negative, inc lusiv timp pierdut, consum
mare de combustibil, emisii crescute, risc de accidente ridicat și cost uri mari de transport.
Traficul congestionat este relativ ușor de recunoscut prin drumurile satur ate de autoturisme
circulând cu viteză redusă. Traficul rutier din Bucuresti fiind foarte de aglomerat , acest a are
nevoie de inovat ie.
Inovatia reprezentand implementarea de practici si tehnologii care sa imbunatateasca
siguranta s i performanta. Evolutii semnificative ale inovatiei se observa in sistemele automate
de co nducere , senzori, cartografiere , date, comunicatii si aplicatii software . Aplicatiile software
reprezinta un sistem de programe pentru diferite dispozitive cum ar fi telefoane , laptopuri ,
tablete . Aplicatiile prelucreaza datele provenite de la senzorii din teren , avand posibilitatea sa
gestionez e cantitati mari de date intr -un timp foarte scurt. Planificarea rutelor optime pentru
soferi reprezinta o aplicatie software inovatoare bazata pe cartografierea spatiului terestru, si
gasirea traseului cel mai eficient din punct de vedere al distantei, timpului si al kilometrilor.
Soluția abordată în această lucrare, se bazează pe ca rtografierea spațiului terestru
folosind GPS -ul, și găsirea unui traseu optim pentru șoferii care utiliz ează aplicația software,
colectarea datelor despre trafic în timp real, cu ajutorul Google dar și cu ajutorul camerelor
video. Imaginile furnizate de camerele video sunt analizate în funcție de ora din zi, în urma
analizării imaginilor rezultă gradul de ag lomerarea al intersecției. Camerele video sunt
amplasate î n 253 de intersectii principale din București, printre care: Piața Victo riei, Piața
Unirii, Piața Constituției, Piața Charles de Gaulle, Piața Romană, Piața Universității. Aplicatia
ofera indicațiile necesar e virajelor, manevrelor, și traseul pe harta, pe traseu sunt marcate în
fiecare intersecți e camerele video. De asemenea se poate vedea în timp real ce se întamplă în
intersecție prin apăsarea markerului de pe hartă, deschizându -se o fereastră în care este indicat
gradul de ocupare al intersecției și imaginile video transmise de camera, astfe l se accesează IP –
ul camerei și imaginile sunt transmise prin protocolul HTTP. Camerele video sunt conectate
într-o retea locală, trimit imaginile către un server unde sunt stocate și analizate .
Prin implementarea si utilizarea acestei aplicatii , se poate reduc e timpul de asteptare din
trafic pentru utilizatori , se poate reduce consumul de combustibil, kilometrii parcursi si zonele
aglomerate. Deoarece aplicatia ofera date din trafic in timp real, utilizatorii isi pot planifica
traseul cu mult timp inainte de a pleca la drum. Aceasta aplicatie e ste dezvol atata ca aplicatie
de tip web dar functioneaza atat pe smarphone -uri (Android, iO S) cat si pe laptopuri, tablete
(Windows, Linux, Android, Mac OS). Fiinde dezvoltata ca si aplicatia de tip web, aceasta poate
fi accesata de oriunde si oric and atat timp cat exista o conexiune la internet si nu necesita spatiu
de stocare pe dispozitiv . Ofera imagini din satelit, harti stradale, vederi panoramice la 360° ale
strazilor, conditii de trafi c in timp real, video streaming din 253 de intersectii din Bucuresti.

58 Dicționar explicativ de termeni și abrevieri
3D – Three Dimensional
AJAX – Asynchronous JavaScript XML
BDS – BeiDou Navigati on Satellite System
CI – Core Infrastructure
COSPAS – Space System for Search of Distress Vessels
CS – Com mercial Service
CSS – Cascading Style Sheets
DAB – Digital Audio Broadcasting
EGNOS – European Geostationary Navigation Overlay Service
ESA – European Space Agency
FDMA – Frequency Division Multiple Access
GB – Giga Byte
GCC – Ground Control Centres
GCS – Ground Control Segment
GEO – Geostationary Earth Orbit
GHz – Giga Hertz
GIS – Geographic Information System
GLONASS – Global Navigation Satellite System
GMS – Ground Mission Segment
GNSS – Global Navigation Satellite System
GPS – Global Positioning System
GRSP – Geodesic Reference Service Provider
GSMC – Galileo Security Monitoring Centre
GST – Galileo System Time
GTRF – Galileo Terrestrial Reference Frame
HDD – Hard Drive Disk
HTML – HyperT ext Markup Language
HTTP – Hyper Text Transfer Protocol
IIS – Internet Information Services
IGSO – Included GeoSynchronous Orbit
INS – Institutul National de Statistica
iOS – Apple Operation System
IOT – In Orbit Test
IP – Internet Protocol
ITRF – International Terrestrial Reference Frame
ITS – Intelligent Transport System s
ITU – International Telecomunication Union
LEOP – Launch and Early Operations Phase

59 Mac OS – Macintosh Operating System
MEO – Medium Earth Orbit
MMI – Man Machine Interface
OS – Open Service
RAM – Random Acce ss Memory
PR – Pseudo Random
PRS – Public Regulated Service
RCC – Rescue Control Centre
RDS – Radio Data System
RF – Radio Frequency
RTMP – Real Time Messaging Protocol
RTSP – Real Time Streaming Protocol
SA – Selective Availability
SAR – Search And Rescue
SARSAT – Search And Rescue Satel lite Aided Tracking
SIS – Signal In Space
SoL – Safety of Life
TOA – Time Of Arrival
TSP – Time Service Provider
UE – European Union
UTC – Coordinated Universal Time
XML – eXtensible Markup Language

60 Bibliografie
[1] TomTom Traffic Index , Measuring Congestion WorldWide ,
https://www.tomtom.com/en_gb/trafficindex/city/buchares t, 2016.
[2] Create – P.M.B., City Report Bucharest Romania, Past, Present and Future Mobility
challenges and opportunities in Bucharest ,
http://nws.eurocities.eu/Me diaShell/media/CITY_REPORT_Bucharest_21_12_2017.
pdf, 2017.
[3] Avensa, Planul de mobilitate urbana durabila 2016 -2030 Regiunea Bucuresti –
Ilfov , SUMP Conference 2015,
http://www.pmb.ro/servicii/transporturi_drumuri/docs/raport_instruire_model_cerer
e_de_transport.pdf , 2015.
[4] Institutul National de Statistica, Transportul de pasageri si marfuri pe moduri de
transport ,
http://www.insse.ro/cms/sites/default/files/field/publicatii/transportul_de_pasageri_s
i_marfuri_pe_moduri_de_transport_in_anul_2017.pd f, 2017 .
[5] CA O’Flaherty, Transport Planning and Traffic Engineering ,
http://site.iugaza.edu.ps/emasry/files/2010/09/Transport -Planning -and-traffic –
engineering.pdf , 2010.
[6] U.S. Department of Transportation, Strategic Plan for FY 2018 -2022 ,
https://ww w.transportation.gov/sites/dot.gov/files/docs/mission/administrations/offic
e-policy/304866/dot -strategic -plan-fy2018 -2022508.pdf , 2018.
[7] Ministerul Transporturilor si Infrastructurii , Stratedia de Transport Intermodal in
Romania 2020 ,
http://mt.gov.ro/web14/documente/strategie/strategii_sectoriale/strategie_de_transpo
rt_intermodal_text.pdf , 2011.
[8] NYC Dept. City Planning Transportation D ivision, World Cities Best Practices
Innovations in Transportation ,
https://www1.nyc.gov/assets/planning/download/pdf/plans/transportation/world_cit i
es_full.pdf , 2008.
[9] VTT TECHNOLOGY, Roadmap for innovative operation of the transport system ,
https://www.vtt.fi/inf/pdf/technology/2012/T8.pdf , 2012.
[10] ADRBI, Sustainable Development in Buch arest -Ilfov Region , http://2014 –
2020.adrbi.ro/media/2907/sustainable -development -forum -ase-14-martie -2017.pdf ,
2017.
[11] S.S. Keshkamat, J.M. Looijen, M.H .P. Zuidgeest, The formulation and evaluation of
transport route planning alternatives ,
https://geography.upol.cz/soubory/lide/hercik/SEDOP/The%20formulation%20and%
20evaluation%20of%20transport%20route%20planning%20alternatives%20 -%20a%
20spatial%20decisi on%20support%20system%20for%20the%20Via%20Baltica%20
project%20 -%20Poland.pdf , 2009.
[12] American Public Transportation Association, Public transportation fact book ,
http://www.apta.com/resources/statistics/Documents/FactBook/2016 -APTA -Fact-
Book.pdf , 2017.

61 [13] Google, Assistance and Route Planner ,
https://static.googleusercontent.com/media/enterprise.google.com/en//maps/files/the
rmal_assistance_route_planner_leaflet.pdf , 2017.
[14] NHVR, Journey Planner user guide , https://www.nhvr.gov.au/files/201401 -0064 –
journey -planner -user-guidev2.pdf , 2014.
[15] European Commission, Road Transport ,
https ://ec.europa.eu/transport/sites/transport/files/modes/road/doc/broch -road-
transport_en.pdf , 2012.
[16] Dr. Tom V. Mathew , Transportation Systems Engineering ,
http://nptel.ac.in/courses/1 05101008/downloads/cete_48.pdf , 2014.
[17] Oklahoma Department of Transportation, Route planner training guide ,
http://www.swpermitsok.com/NSW%2012 -3/Test/PDF/RoutePlannerHelp.p df, 2017.
[18] Julia Letchner, John Krumm, Eric Horvitz, Incorporating Personalization into Route
Planning , https://www.aaai.org/Papers/AAAI/2006/AAAI06 -297.pdf , 2006.
[19] WIT Transactions on The Built Environment, Development of a sustainable road
transport system ,
https://www.witpress.com/Secure/elibrary/papers/UT13/UT13041FU1.pdf , 2013.
[20] Primacons Group, Normativ pentru proiectarea intersectiilor la nivel pe drumuri
public e,
http://sitevechi.cnadnr.ro/ReglementariTehnice/AND%20600%20 -%20REV%202.p
df, 2015.
[21] Wanaka Enterprises, Intructions for Using the Google Maps App on Your
Smartphone to Navigate in Italy or Ireland , https://www. adventuresbycar.com/wp –
content/uploads/2017/04/Instructions -for-Using -the-Google -Maps -App-on-Your –
Smartphone -04-12-17.pdf , 2017.
[22] Simon Hill, Learn How to use Google Maps with these handy tips and tricks ,
https://www.digitaltrends.com/mobile/how -to-use-google -maps/2/ , 2018.
[23] Wikipedia, Harti Google,
https://ro.wikipedia.org/wiki/H%C4%83r%C8%9Bi_Google , 2018.
[24] The Connectivist, How Google Tracks Traffic ,
http://www.utrc2.org/sites/default/files/documents/How%20Does%20Google%20M
aps%20Traffic%20Maps %20Work.pdf , 2014.
[25] Alain Biem, Eric Bouillet, Hanhua Feng, A nand Ranganathan, Anton Riabov , Real –
Time Traffic Information Management using Stream Computing ,
https://pdfs.semanticscholar.org/2a59/510b3adea158588928cd813915dcd7bc0fad.pd
f, 2010.
[26] U.S. Environmental Protection Agency Science and Ecosystem Support Division
Athens, Georgia, Global Positioning System ,
https://www.epa.gov/sites/production/files/2015 –
10/documents/global_positioning_system110_af.r4.pdf , 2015.
[27] Javier Pérez Bartolomé, Xavier Maufroid, Ignacio Fernández Hernández, José A.
López S alcedo, Gonzalo Seco Granados, Overview of Galileo System ,
https://www.springer.com/cda/content/document/cda_downloaddocu ment/97894007
18296 -c2.pdf?SGWID=0 -0-45-1477020 -p175271702 , 2015.

62 [28] Coordination Scientific Information Center, GLONASS ,
https://www.unavco.org/help/glossary/docs/ICD_GLON ASS_4.0_(1998)_en.pdf ,
1998.
[29] China Satellite Navigati on Office, BeiDou Navigation Sa tellite System Signal In
Space Interface Control Document ,
http://m.beidou.gov.cn/xt/gfxz/2 01712/P020171226742357364174.pdf , 2017.
[30] The State Council Information Office of the People’s Republic of China, China’s
BeiDou Navigation Satellite System ,
http://www.beidou .gov.cn/xt/gfxz/201712/P020171221333863515306.pdf , 2016.
[31] Nasa, Introduction to GPS and other Global Navigation Satellite Systems ,
https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi. ntrs.nasa.gov/20170004590.pdf , 2017.
[32] Bernd Eissfeller, Gerald Ameres, Victoria kropp, D aniel S anroma, Performance of
GPS, GLONASS and Galileo , http://www.ifp.uni –
stuttga rt.de/publications/phowo07/220eissfeller.pdf , 2007.
[33] Blekinge Institute of Technology, Mathematical Modelling of The Global
Positioning System Tracking Signals , https://www.di va-
portal.org/smash/get/diva2:831645/FULLTEXT01.pdf , 2008.
[34] Department of Geomatics, University of Newcastle, Basics of the GPS Technique:
Observation Equations ,
http://www.n bmg.unr.edu/staff/pdfs/blewitt%20basics%20of%20gps.pdf , 1997.
[35] Department of Geomatics Engineering, University of Calgary, The Impact of Future
Global Navigation Satellite Systems on Precise Carrier Phase Positioning ,
http://www.ucalgary.ca/engo_webdocs/NES/05.20218.TRichert.pdf , 2005.
[36] European GNSS Agency, Using GNSS Raw Measurements on Android Devices ,
https://www.gsa.europa.eu/system/files/reports/gnss_raw_measurement_web_0.pdf ,
2017.
[37] Wazeopedia, Technical Information ,
https://wiki.waze.com/wiki/Technical_Information , 2015 .
[38] Wikipedia, Waze , https://en.wikipedia.org/wiki/Waze , 2018.
[39] Meital Ben Sinai, Nimrod Partush, Shir Yadid, Eran Yahav, Exploiting Social
Navigation , http://www.blackhat.com/docs/asia -15/materials/asia -15-Partush –
Exploiting -Social -Navigation -wp.pdf , 2013.
[40] Cozmin Lucău -Dănilă, Pierre Defourny, Christine Farcy, GPS(Global Positioning
System) , http://www.bucovina -forestiera.ro/article/gps/ , 2000.
[41] Sergey Revnivykh, GLONASS Status and Progress ,
http://slideplayer.com/slide/9249345/ , 200 8.
[42] Royal Institute of Technology, Positioning of emergency personnel in rescue
operations , https://www.researchgate.net/publication/262731273 , 2007.
[43] Wikipedia, Google Maps, https://en.wikip edia.org/wiki/Google_Maps , 2018.
[44] Google, Trafic, https://support.google.com/maps/answer/3092439?visit_id=1 –
636650 106473223884 –
3062550073&rd=1&co=GENIE.Platform%3DDesktop&oco=1 , 2018.
[45] Shunfu Hu, Ting Dai, Online Map Application Development Using Google Maps
API, SQL Database, and ASP.NET,
https://www.researchgate.net/profile/Shunfu_Hu/publication/259716454 , 2018.

63 [46] Garmin, Garmin Drive, https://www8.garmin.com/automotive/pdfs/drive.pdf , 2017.
[47] Garmin, Manual de utilizare, http://static.garmin.com/pumac/Drive_40 -50-
60_OM_RO.pdf , 2016.

64 Anex a 1

65 Anexa 2

66 Anexa 3

67 Anexa 4

68 Anexa 5