Projeto e análise de um sistema descentralizado e local para monitoramento de trânsito baseado no compartilhamento de dados colaborativos

• Autor(a) principal: Almeida, Thales Teixeira de
• Data de Publicação: 2016
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/8531
• topic: Engenharia de trânsito - Modelos matemáticos; Trânsito - Fluxo - Modelos matemáticos; Tráfego urbano; Sistema de Posicionamento Global; Algoritmos; Ciência da Computação

O constante aumento no número de acidentes e congestionamentos causa impactos negativos em diversas áreas, como economia, meio ambiente e saúde. Para minimizar os problemas de trânsito, é essencial que se conheça as condições da via. Como sistemas atuais para monitoramento automatizado de trânsito requerem alto custo de instalação e manutenção, especialmente por serem dependentes de uma estrutura que conecte os veículos a um elemento central (responsável por calcular e divulgar as condições da via), sistemas baseados em infraestruturas descentralizadas vêm ganhando força na comunidade cientifica. Todavia, sem o auxílio de dispositivos GPS, estes sistemas não são capazes de garantir que as informações mais recentes serão preservadas, devido à falta de sincronismo dos relógios internos de unidades de bordo e de acostamento. Este trabalho apresenta o DOCS4V (Decentralized and Offline Community-based System for Vehicles), um sistema descentralizado para monitoramento e divulgação das condições de trânsito baseado no compartilhamento de dados colaborativos, onde unidades de bordo e unidades de acostamento, que não precisam estar interligadas entre si, nem a um ponto central, trocam informações a fim de atualizar suas tabelas de condições sobre cada trecho da via. Alertas de obstáculos são propagados via broadcast como forma de disseminar as informações em tempo hábil aos veículos interessados. A falta de sincronismo entre os relógios é minimizada por meio de um mecanismo que atribui tempos de vida relativos para as informações geradas, a serem interpretados de acordo com o relógio local dos dispositivos. Cada dispositivo é responsável por decrementar a cada segundo o valor do tempo de vida útil da informação baseado no horário local. Para validar o funcionamento do DOCS4V em ambientes reais, simulações usando o padrão IEEE 802.11p foram executadas por meio do simulador de eventos discretos NS-3 integrado ao modelo de mobilidade IDM e ao modelo de troca de pista MOBIL. Como cenário, usou-se como referência as características físicas e de trânsito da Marginal Tietê, localizada na cidade de São Paulo, cuja análise histórica sobre volumes aponta um de seus trechos como o mais carregado da América do Sul. A comparação dos resultados obtidos com os dados de um GPS simulado mostram que DOCS4V é acurado em estimar as condições de trânsito e eficiente em disseminar alertas de obstáculos, com baixo atraso de rede, pequeno volume de tráfego e altos índices de quadros entregues com sucesso.