ES2230993A1 - System for determining intensity of vehicle in traffic, has components, where one of components is provided with global positioning system, processing unit and receptor/transmitter - Google Patents

Abstract

The system has two components, where one of the components is provided with a global positioning system (GPS), a processing unit and a receptor/transmitter. Another component is provided with a processing power station that calculates average speed of a vehicle and stores into a geographic system. An algorithm is utilized to calculate route based on calculated speed for the vehicle.

Description

Sistema para determinar en tiempo real la intensidad del tráfico de vehículos.System to determine in real time the vehicle traffic intensity.

La presente invención se refiere a un sistema para determinar en tiempo real la intensidad del tráfico de vehículos, gracias al cual se podrá informar de las condiciones del tráfico a los vehículos participantes, de forma que puedan evitar los atascos siguiendo rutas alternativas.The present invention relates to a system to determine in real time the traffic intensity of vehicles, thanks to which the conditions of the traffic to participating vehicles, so that they can avoid traffic jams following alternative routes.

Sector de la técnicaTechnical sector

La invención se encuadra en los sectores técnicos de la navegación vía satélite mediante sistemas de posicionamiento global (GPS) y de las telecomunicaciones, vía radio o telefonía móvil.The invention falls within the technical sectors of satellite navigation through positioning systems Global (GPS) and telecommunications, via radio or telephone mobile.

Estado de la técnicaState of the art

Actualmente se han popularizado los sistemas de posicionamiento global (en adelante, GPS) para proporcionar una ayuda a la conducción de vehículos al ser utilizados como parte de sistemas de navegación vía satélite. Básicamente, un GPS se encarga de recibir una información vía radio que algunos satélites en órbita terrestre transmiten continuamente, y con ello, determinar por triangulación la posición geográfica (latitud, longitud y altura) del dispositivo GPS. Un sistema de navegación GPS permite visualizar la posición obtenida por el GPS en un mapa electrónico, pudiendo incluso establecer rutas entre un punto de origen (habitualmente, donde se encuentra el dispositivo en ese momento) y un punto de destino. Algunos sistemas de navegación disponen de callejeros que permiten establecer el punto de destino mediante la búsqueda del nombre de la vía en una población concreta. Una vez establecidos los puntos origen y destino, el sistema de navegación utiliza algoritmos de cálculo de rutas que, en algunos casos, permiten elegir entre diferentes opciones: ruta más corta o ruta más rápida. La ruta estará compuesta por una serie de tramos de vías y en el primer caso (ruta más corta) se prima que la distancia total resultante de la suma de las longitudes de los tramos seleccionados entre los puntos origen y destino sea lo más corta posible. En el segundo caso (ruta más rápida) se prima que el tiempo necesario para realizar la ruta sea el menor posible; en este último caso, además de conocer la longitud de los tramos, cada tipo de vía tiene asociada una velocidad, pudiendo de este modo calcular el tiempo necesario para recorrer toda la ruta. Pueden ofrecerse funcionalidades adicionales, como son, el poder elegir una ruta que no contenga tramos de vías de peaje, o mostrar el tiempo y distancia estimados para llegar al destino. Una vez calculada la ruta, se presenta en el mapa electrónico de forma que, unido a la visualización de la posición del dispositivo en el mapa, permiten que el usuario siga fácilmente los tramos seleccionados. Estos sistemas de navegación suelen informar de los puntos en los que será necesario realizar algún tipo de maniobra, giros, cambios de dirección, etc., para seguir la ruta, indicando la distancia hasta el siguiente punto y el tipo de maniobra a realizar. Algunos dispositivos proporcionan dicha información mediante instrucciones habladas, con el objeto de que si el dispositivo se instala en un vehículo, no se distraiga la atención del conductor.Currently, the systems of global positioning (hereinafter, GPS) to provide a vehicle driving aid when used as part of satellite navigation systems. Basically, a GPS takes care of receiving information via radio that some satellites in Earth orbit continuously transmit, and thereby, determine by triangulation the geographical position (latitude, longitude and height) of the GPS device. A GPS navigation system allows visualize the position obtained by the GPS on an electronic map, being able to even establish routes between a point of origin (usually, where the device is at that time) and a destination point Some navigation systems have street plans that allow to establish the destination point by search for the name of the road in a specific population. One time established the origin and destination points, the navigation system uses route calculation algorithms that, in some cases, allow you to choose between different options: shortest route or route faster. The route will consist of a series of sections of tracks and in the first case (shorter route) the distance is premium total resulting from the sum of the lengths of the sections selected between the origin and destination points be the shortest possible. In the second case (faster route), the premium is higher than time needed to make the route is as short as possible; in this last case, in addition to knowing the length of the sections, each type of track has a speed associated, thus being able to Calculate the time needed to travel the entire route. They can offer additional features, such as being able to choose a route that does not contain sections of toll roads, or show the Estimated time and distance to reach the destination. One time Once the route is calculated, it is presented on the electronic map so that, attached to the display of the device's position on the map, They allow the user to easily follow the selected sections. These navigation systems usually report the points in the that it will be necessary to perform some type of maneuver, turns, changes direction, etc., to follow the route, indicating the distance to the next point and the type of maneuver to perform. Some devices provide such information through instructions spoken, in order that if the device is installed in a vehicle, the driver's attention is not distracted.

Asimismo, los operadores de telefonía móvil prestan una serie de servicios adicionales a la comunicación por voz, como por ejemplo, la transmisión de datos entre sistemas informáticos, lo que permite una comunicación inalámbrica entre dichos sistemas. Incluido en estos servicios se encuentra el de transmisión de datos vía GPRS, que permite comunicar al dispositivo móvil, o a un ordenador conectado a él, con cualquier ordenador de la red pública Internet.Also, mobile phone operators provide a series of additional services to communication by voice, such as data transmission between systems computer, allowing wireless communication between such systems. Included in these services is the one of data transmission via GPRS, which allows the device to communicate mobile, or to a computer connected to it, with any computer from The public Internet network.

La presente invención utiliza estos servicios, posicionamiento vía satélite y comunicaciones inalámbricas, para constituir un centro de información de tráfico (en adelante CIT), que se alimentará principalmente con la información que transmitan los vehículos asociados, aunque también es posible la utilización de otras fuentes de información, como boletines de noticias, etc. Al disponer de un CIT actualizado en tiempo real, se podrá proporcionar información de las condiciones de tráfico personalizadas a cada vehículo asociado, indicándole rutas alternativas para evitar los puntos de congestión detectados.The present invention uses these services, satellite positioning and wireless communications, for establish a traffic information center (hereinafter CIT), that will be fed mainly with the information they transmit the associated vehicles, although the use of  other sources of information, such as newsletters, etc. To the have an updated CIT in real time, you can provide information on traffic conditions customized to each associated vehicle, indicating routes Alternatives to avoid congestion points detected.

Se conocen diversas iniciativas y experiencias de clubes u organizaciones de radioaficionados para emitir vía radio la posición de vehículos y recoger dicha información en un sistema de información geográfica. También son conocidos los sistemas de recuperación de vehículos robados que utilizan GPS y telefonía móvil para determinar la posición del vehículo. Existen diversas iniciativas para conocer la situación del tráfico, promovidas incluso por instituciones estatales (por ejemplo, por la Dirección General de Tráfico) pero quedan limitadas a ciertas zonas o vías, ya que se utilizan sensores estáticos del tráfico (líneas bajo el pavimento, cámaras de vídeo, etc.), siendo la transmisión de la información del tráfico vía boletines de noticias o a través de mensajes cortos que se muestran en los equipos de audio de los vehículos. Sin embargo, se desconoce que estos mecanismos sean utilizados de forma cooperativa en un sistema central de información de tráfico.Various initiatives and experiences of amateur radio clubs or organizations to broadcast via radio the position of vehicles and collect such information in a system of geographic information. Also known are the systems of recovery of stolen vehicles using GPS and mobile telephony  to determine the position of the vehicle. There are several initiatives to know the traffic situation, promoted even by state institutions (for example, by the Directorate General Traffic) but are limited to certain areas or roads, since static traffic sensors are used (lines under the pavement, video cameras, etc.), being the transmission of the traffic information via newsletters or through Short messages displayed on the audio equipment of the vehicles. However, it is unknown that these mechanisms are used cooperatively in a central system of traffic information

Descripción detallada de la invenciónDetailed description of the invention

La presente invención consiste en un sistema central de información de tráfico (CIT) en tiempo real, comunicado con los sistemas de navegación de un grupo de vehículos participantes o usuarios del sistema. La invención se basa en que cada elemento del grupo informa a la central de las condiciones del tráfico particulares, de esta forma el sistema central puede unir todas las informaciones particulares en un mapa con las condiciones del tráfico, que servirá a su vez para informar a cada usuario de las condiciones del tráfico que le afecten.The present invention consists of a system real-time traffic information center (CIT), statement with the navigation systems of a group of vehicles participants or users of the system. The invention is based on the fact that each element of the group informs the central of the conditions of the particular traffic, in this way the central system can unite all the particular information on a map with the conditions of traffic, which will in turn serve to inform each user of the traffic conditions that affect you.

Dos problemas fundamentales en el control del tráfico son mantener actualizado permanentemente el sistema CIT y el medio de comunicación entre dicho sistema y los usuarios del mismo, de forma que éstos puedan estar informados de las condiciones del tráfico que afectan a su ruta.Two fundamental problems in the control of traffic are keeping the CIT system permanently updated and the means of communication between said system and the users of the same, so that they can be informed of the Traffic conditions that affect your route.

La presente invención proporciona una solución a cada uno de los problemas planteados; por una parte, se dispone de un sistema CIT que se alimenta principalmente con la información proporcionada por los sistemas de navegación del grupo de vehículos asociados, que transmiten periódicamente su posición geográfica (latitud y longitud), con lo que el CIT puede determinar la velocidad real por la que se circula en las vías donde se encuentren los vehículos asociados; uniendo todas esta informaciones se puede formar un mapa del tráfico en tiempo real. Cuanto mayor sea el grupo de vehículos participante, más fiable será la información disponible en el sistema. El problema de la comunicación entre el sistema central y cada elemento del grupo se resuelve mediante la comunicación inalámbrica, ya sea vía radio o vía telefonía móvil, de forma que los usuarios puedan informar y estar informados de las condiciones del tráfico.The present invention provides a solution to each of the problems raised; on the one hand, a CIT system that feeds primarily on information provided by the vehicle group navigation systems Associates, who periodically transmit their geographical position (latitude and longitude), with which the CIT can determine the actual speed by which it circulates on the roads where find the associated vehicles; joining all this Information can be mapped in real time traffic. The larger the participating vehicle group, the more reliable It will be the information available in the system. The problem of communication between the central system and each element of the group is Solve via wireless communication, either via radio or via mobile telephony, so that users can inform and Be informed of traffic conditions.

La operativa sería la siguiente: cada vehículo participante dispone de un sistema cliente formado por un dispositivo de computación, que da soporte a un programa de gestión de comunicaciones y a un sistema de navegación con un GPS, conectado o formando parte de un dispositivo de comunicación inalámbrica (por ejemplo, un teléfono móvil con el servicio de GPRS) que permita la conexión bidireccional a una red de ordenadores (por ejemplo, Internet), donde se encontrará conectado el sistema central de información de tráfico (CIT) o sistema servidor. El sistema servidor está formado por un dispositivo de computación con un programa de gestión de comunicaciones y un sistema de información geográfica. El usuario inicia una conexión entre el sistema cliente y el sistema servidor. Una vez establecida la conexión, el sistema cliente del vehículo transmitirá periódicamente su posición geográfica (latitud y longitud) al sistema servidor. Cuando el sistema servidor, una vez reconocido al sistema cliente (por medio del número de teléfono móvil o porque se incluya información identificadora en la transmisión), vuelve a recibir una transmisión del sistema cliente, la compara con la última recibida y con la diferencia de tiempo y posición, calcula la velocidad del vehículo y la asocia al tramo recorrido, actualizando el sistema de información geográfica con la información de la intensidad del tráfico por donde circula el vehículo. Esta operativa se repite para cada vehículo participante, de forma que el sistema servidor mantiene un mapa del tráfico en tiempo real en su sistema de información geográfica.The operation would be as follows: each vehicle participant has a client system consisting of a computing device, which supports a management program of communications and a navigation system with a GPS, connected or part of a communication device wireless (for example, a mobile phone with the service of GPRS) that allows bidirectional connection to a network of computers (for example, Internet), where you will be connected the central traffic information system (CIT) or system server. The server system consists of a device computing with a communications management program and a geographic information system. The user initiates a connection between the client system and the server system. Once established the connection, the client system of the vehicle will transmit periodically its geographical position (latitude and longitude) at server system When the server system, once recognized at client system (through the mobile phone number or because include identifying information in the transmission), return to receive a transmission from the client system, compare it with the last received and with the time and position difference, calculate the speed of the vehicle and associates it to the section traveled, updating the geographic information system with the information of the traffic intensity where the vehicle is traveling. This operational is repeated for each participating vehicle, so that the server system maintains a real-time traffic map in Your geographic information system.

Si el usuario indica un punto de destino en su sistema cliente, se puede transmitir al sistema servidor de igual forma a la indicada para transmitir la posición del vehículo. En este caso, el sistema servidor puede calcular una ruta entre la posición actual del vehículo (punto de origen), y el punto de destino recibido. El algoritmo de cálculo de ruta tendrá en cuenta las velocidades reales asociadas a cada tramo de la ruta entre el punto de origen y el de destino, pudiendo determinar la ruta más rápida y evitando los tramos de mayor congestión de tráfico. Una vez calculada la ruta, que consistirá en una serie de puntos de referencia o de paso, se la transmitirá al sistema cliente por el mismo mecanismo de comunicación. El sistema cliente podrá indicar al usuario las acciones a realizar para alcanzar el siguiente punto de referencia (giros, cambios de dirección, etc.) ya que dispone en todo momento de la posición del vehículo (proporcionada por el GPS) y la del siguiente punto de referencia (proporcionado por el sistema servidor), de forma que cada usuario pueda seguir la ruta como en un sistema de navegación normal. Periódicamente, el sistema servidor vuelve a calcular la ruta más rápida entre la posición actual del vehículo y su punto de destino (que puede ser el mismo o haber sido modificado por el usuario), teniendo en cuenta las posibles nuevas condiciones del tráfico a lo largo de la ruta. En el caso de que resulte una nueva ruta, volverá a transmitírsela al sistema cliente.If the user indicates a destination point on his client system, can be transmitted to the same server system form to the indicated one to transmit the position of the vehicle. In In this case, the server system can calculate a route between the current position of the vehicle (point of origin), and the point of destination received. The route calculation algorithm will take into account the actual speeds associated with each section of the route between the point of origin and destination, being able to determine the route more fast and avoiding the sections of greater traffic congestion. A Once the route is calculated, it will consist of a series of points of reference or step, it will be transmitted to the client system by the Same communication mechanism. The client system may indicate to user the actions to be taken to reach the next point of reference (turns, changes of direction, etc.) as it has in all moment of vehicle position (provided by GPS) and that of the next reference point (provided by the server system), so that each user can follow the route as in a normal navigation system. Periodically, the system server recalculates the fastest route between the position current vehicle and its destination point (which may be the same or have been modified by the user), taking into account the possible new traffic conditions along the route. In if a new route results, it will be transmitted again to client system

Descripción de los dibujosDescription of the drawings

Con el objeto de facilitar la comprensión de lo expuesto en el presente documento, se acompañan unos dibujos de los componentes y sistemas descritos.In order to facilitate the understanding of what set out in this document, some drawings of the components and systems described.

La figura 1 corresponde a los componentes del sistema servidor o Centro de Información de Tráfico (CIT); y la figura 2 representa los componentes del sistema cliente, a instalar en los vehículos.Figure 1 corresponds to the components of the server system or Traffic Information Center (CIT); and the Figure 2 represents the components of the client system, to be installed In the vehicles.

Modo de realizaciónEmbodiment

La presente invención se ilustra mediante un ejemplo, el cual no pretende ser limitativo de su alcance.The present invention is illustrated by a example, which is not intended to be limiting of its scope.

Los sistemas están formados por una serie de componentes:The systems consist of a series of components:

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Sistema Central de Información de Tráfico (CIT) o sistema servidor (3):System Traffic Information Center (CIT) or server system (3):

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Ordenador o conjunto de ordenadores (3) conectados a Internet (1).Computer or set of computers (3) connected to the Internet (1).

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Sistema de gestión de comunicaciones (4): programa o conjunto de programas que permiten gestionar las comunicaciones entre el sistema servidor y los sistemas clientes.System of communications management (4): program or set of programs that allow you to manage communications between the server system and Customer systems

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Sistema de Información Geográfica (GIS) (6): programa o conjunto de programas que permiten almacenar en un ordenador, información de carácter geográfico (mapas, callejeros, etc.).System of Geographic Information (GIS) (6): program or set of programs that allow you to store character information on a computer geographical (maps, street maps, etc.).

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Sistema Cliente, instalado en cada uno de los vehículos participantes (8):System Client, installed in each of the participating vehicles (8):

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Sistema de computación (11): Ordenador, agenda personal (PDA) o teléfono móvil con capacidad de programación.System of Computing (11): Computer, personal agenda (PDA) or mobile phone With programming capacity.

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Dispositivo de comunicaciones inalámbricas (9), como por ejemplo, un teléfono móvil con servicio GPRS.Device wireless communications (9), such as a telephone mobile with GPRS service.

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Sistema de posicionamiento global (GPS) (16).System of global positioning (GPS) (16).

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Sistema de gestión de comunicaciones (12): programa o conjunto de programas que permiten gestionar las comunicaciones entre el sistema cliente y el sistema servidor.System of communications management (12): program or set of programs which allow managing communications between the client system and the server system.

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Sistema de navegación (14): programa o conjunto de programas que permiten mostrar en un mapa electrónico la posición del GPS y permiten establecer rutas entre un punto origen y un punto destino.System of navigation (14): program or set of programs that allow show the GPS position on an electronic map and allow establish routes between a source point and a destination point.

En el sistema servidor (3), se comunica con Internet (1) mediante una conexión (2); en este sistema se instalan los programas de gestión de comunicaciones (4) y el sistema de información geográfica (6). Ambos programas dispondrán de un mecanismo de comunicación interna (5) mediante el cual se transferirán los datos. Mediante los programas de gestión de comunicaciones se atenderán las peticiones de comunicación de los sistemas clientes. La información resultante se irá almacenando en el sistema de información geográfica.In the server system (3), it communicates with Internet (1) via a connection (2); in this system they are installed the communications management programs (4) and the system of geographic information (6). Both programs will have a internal communication mechanism (5) by which They will transfer the data. Through the management programs of communications the communication requests of the client systems The resulting information will be stored in The geographic information system.

El sistema cliente (8) se instala en cada uno de los vehículos participantes. En el sistema de computación (11) se instalan los programas de gestión de comunicaciones (12) y el sistema de navegación (14), que estarán comunicados entre sí (13) para la transferencia de datos. El teléfono móvil (9) se conecta al sistema de computación mediante una interfaz (10), por ejemplo, RS-232, USB o Bluetooth. El GPS (16) también se conecta al sistema de computación mediante una interfaz (15), pudiendo ser del mismo tipo que la del teléfono móvil.The client system (8) is installed in each of Participating vehicles In the computer system (11) install the communications management programs (12) and the navigation system (14), which will be communicated with each other (13) for data transfer. The mobile phone (9) connects to the computer system via an interface (10), for example, RS-232, USB or Bluetooth. The GPS (16) is also connect to the computer system through an interface (15), It can be the same type as the mobile phone.

Para comenzar la operativa, se inicia una comunicación GPRS en el teléfono móvil, lo cual permite la conexión (7) del sistema de computación (11) a Internet (1). El sistema de gestión de comunicaciones utiliza dicha conexión para establecer una sesión para el intercambio de datos con el sistema servidor (3).To begin the operation, a GPRS communication on the mobile phone, which allows connection (7) from the computer system (11) to the Internet (1). System communications management uses that connection to establish a session for exchanging data with the server system (3).

Una vez establecida la comunicación entre el sistema cliente y el sistema servidor, el sistema cliente transmite periódicamente al servidor los datos de posición (latitud y longitud) que recibe del GPS y el instante de tiempo en que se ha capturado dicha posición. El sistema servidor, con los datos recibidos, determina la velocidad real del tráfico de los tramos por los que ha circulado cada vehículo, ya que dispone de los puntos geográficos por los que ha pasado, con lo que puede calcular la distancia entre los mismos, y el tiempo que se ha necesitado para recorrerlos. Una vez calculada la velocidad de los tramos, actualiza dicha información en el sistema de información geográfica.Once the communication between the client system and server system, the client system transmits periodically the position data (latitude and length) that you receive from the GPS and the instant in which it has been captured that position. The server system, with the data received, determines the actual traffic speed of the sections for which each vehicle has circulated, since it has the geographical points through which it has passed, with which it can calculate the distance between them, and the time it has taken to go through them Once the speed of the sections has been calculated, update this information in the information system geographical

Cuando se establece un destino en el sistema de navegación del sistema cliente, se transmite al servidor los datos de posición del destino (latitud y longitud), ante lo cual, el sistema servidor calculará la ruta más rápida entre la última posición conocida del sistema cliente, o posición origen, y la posición del destino, utilizando para ello la información sobre las velocidades en los tramos almacenada en el sistema de información geográfica. Una vez calculada la ruta, el sistema servidor transmitirá la posición geográfica de los puntos de paso al sistema cliente, de forma que su sistema de navegación pueda presentar la ruta recibida al usuario del vehículo. El sistema servidor recalculará periódicamente la ruta entre la posición actual del vehículo y su punto de destino, teniendo en cuenta las variaciones en las condiciones del tráfico que puedan producir. Si resultara una nueva ruta, se volvería a transmitir al sistema cliente.When a destination is set in the system client system navigation, data is transmitted to the server of position of the destination (latitude and longitude), before which, the server system will calculate the fastest route between the last known position of the client system, or origin position, and the position of the destination, using the information on the speeds in the sections stored in the information system geographical Once the route is calculated, the server system transmit the geographical position of the waypoints to the system client, so that your navigation system can present the route received to the vehicle user. The server system periodically recalculate the route between the current position of the vehicle and its destination point, taking into account variations in the traffic conditions they may produce. If it turns out A new route would be transmitted back to the client system.

Serán independientes del objeto de la invención los dispositivos, protocolos de comunicación, operadores de comunicaciones, interfaces, programas, sistemas operativos y lenguajes de programación utilizados, siempre y cuando no afecten a su esencialidad.They will be independent of the object of the invention the devices, communication protocols, operators communications, interfaces, programs, operating systems and Programming languages used, as long as they do not affect Its essentiality.

Aplicación industrialIndustrial application

Se considera que la aplicación industrial se deriva de forma evidente de la naturaleza de la invención y de la explicación de la misma.The industrial application is considered to be it derives clearly from the nature of the invention and from the explanation of it.

Claims (1)

1. Un sistema para determinar en tiempo real la intensidad del tráfico de vehículos y prevenir los atascos de tráfico, mediante la utilización cooperativa de la información sobre velocidades reales en las vías de circulación, proporcionada por un grupo de vehículos asociados, que comprende un sistema central de información de tráfico donde se almacena la información sobre velocidades y un sistema cliente que se instala en cada vehículo y se encarga de capturar la posición geográfica del vehículo para transmitirla periódicamente al sistema central de información de tráfico. Estos datos permiten que el sistema central de información de tráfico pueda realizar el cálculo de las rutas más rápidas reales e informar particularizadamente a cada vehículo asociado.1. A system to determine in real time the vehicle traffic intensity and prevent traffic jams traffic, through the cooperative use of information on actual speeds on the roads, provided by a group of associated vehicles, which includes a system traffic information center where information is stored on speeds and a client system that is installed in each vehicle and is responsible for capturing the geographical position of the vehicle to transmit it periodically to the central system of traffic information This data allows the central system of traffic information can perform the calculation of the routes more  real fast and inform each vehicle in particular associated.