Proposta di un’Implementazione per i Servizi di

Localizzazione e Traffic Monitoring nell’Intelligent Trasportation System

Pegasus

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MODENA E REGGIO EMILIA

Facoltà di Scienze Fisiche, Informatiche e MatematicheCorso di Laurea in Informatica

Tesi di Laurea di: Cristian Palazzi Relatore: prof. Riccardo Martoglia

Il progetto Pegasus* ha come obiettivo la creazione di un sistema di trasporto intelligente sul territorio nazionale in grado di:

migliorare la viabilità

garantire maggiore sicurezza

Offrendo dei servizi ai viaggiatori basandosi sull’acquisizione di informazioni in tempo reale

* Progetto industrie 2015 (pegasus.octotelematics.com)

Obiettivo della tesi

Proposta di un’implementazione innovativa per i servizi di:

Traffic Monitoring

Localizzazione

Garantendo:

risultati precisi

riduzione dei costi

Proposta di un’Implementazione per i Servizi di Localizzazione e Traffic Monitoring nell’Intelligent

Trasportation System Pegasus

Scenario progetto PegasusServizio di Traffic MonitoringServizio di LocalizzazioneConclusioni e sviluppi futuri

Lo stato attuale del traffico: In particolari momenti molto congestionato

Code, rallentamenti e ingorghi

Elevato numero di incidenti

Inquinamento acustico e ambientale

Deterioramento della qualità di vita

Intelligent Transportation

Systems

Scenario di riferimentoNumero vetture superiore al 1'300'000

Le vetture effettuano:

Comunicazioni V2V

Comunicazioni V2IStruttura On-Board Unit

Il centro di controllo riceve i dati e li elabora in modo tale da poter offrire i servizi richiesti

Proposta di un’Implementazione per i Servizi di Localizzazione e Traffic Monitoring nell’Intelligent

Trasportation System Pegasus

Scenario progetto PegasusServizio di Traffic MonitoringServizio di LocalizzazioneConclusioni e sviluppi futuri

Descrizione servizio

Calcolare in tempo reale il tempo medio di percorrenza di ogni segmento di strada considerato

Scelta del tragitto più conveniente

Miglioramento della viabilità stradale

Traffic Monitoring

ID SEGMENTO TEMPO

4 byte 2 byte

Dati inviati per ogni segmento di strada percorso da una vettura

Comunicazione V2I a pagamento

Fase di elaborazione

Informazione cercata

Comunicazioni standardTraffic Monitoring

TECNICHE DI COMUNICAZIONE

STANDARD

COSTI DI TRASMISSIONE DATI ELEVATI

TECNICHE COMMUNICATION

SAVING

RIDUZIONE DELLA

QUANTITA’ DI BYTE INVIATI

Problema

Soluzione

Traffic Monitoring

Clustering*A

B

C

D

H

E

F

G

I

(0.5 : 4) (0.6 : 2)

(0.1 : 2)

(0.2 : 2)

(0.3 : 3)

(0.2 : 1) (0.8 : 1)

(0.5 : 0)

(0.9 : 1)

CM di E CM di E

CH

CH

CH

CM di H

CM di H CM di H

CM di H

CM di ECM di E

Fase 1:

Memorizzazione vicini

Generazione probabilità

Fase 3:

Soluzione casi d’assegnamento multipli

Fase 2:

Elezione Cluster Head

Definizione Cluster Member

Traffic Monitoring

* M. Pergola: “Studio, simulazione e valutazione di un algoritmo V2V per lo scambio di informazioni”

CMS CH

Inviano i dati memorizzati

Aggregazione dati comuni

prima di inviarli al Centro di

controllo

Aggregazione dati

Comunicazione V2V gratuite

Traffic Monitoring

Proposta di un’Implementazione per i Servizi di Localizzazione e Traffic Monitoring nell’Intelligent

Trasportation System Pegasus

Scenario progetto PegasusServizio di Traffic MonitoringServizio di LocalizzazioneConclusioni e sviluppi futuri

Localizzazione

Descrizione servizio

Conoscere la posizione della vettura durante il suo tragitto

Garantendo maggior sicurezza ai viaggiatori

Invio continuo di aggiornamenti sulla propria posizione al centro di controllo

Introduzione di costi di comunicazione molto elevati

Implementazione idealeLocalizzazione

Implementazione proposta

Ridurre il numero di comunicazione attraverso un algoritmo di previsione della

posizione*

Utilizzando:

Luogo di partenza

Destinazione sicura o presunta della vettura

Risultati del servizio di Traffic Monitoring

Localizzazione

* A. Civilis, C. S. Jensen, S. Pakalnis: “Efficient tracking of moving objects with precision guarantees”

Inizializzazione algoritmo

Fase 1:

ID SEGMENTO PARTENZA

ID SEGMENTO ARRIVO

Fase 2:

SOGLIA DI TOLLERANZA

INTERVALLO DI TEMPO

Localizzazione

Invio aggiornamenti

L’invio degli aggiornamenti avviene solo nel

caso in cui la posizione reale della vettura

differisca da quella prevista di un valore

superiore alla soglia di tolleranza

Localizzazione

I risultati preliminari

indicano un risparmio

annuo stimato

pari al 22% per il

servizio di

Traffic Monitoring,

e del 65% per il servizio

di Localizzazione

Risultati sperimentali

Traffic Monitoring

Localizzazione

% €

22 >30’000

% €

65 >4’000

Risparmio annuo

Proposta di un’Implementazione per i Servizi di Localizzazione e Traffic Monitoring nell’Intelligent

Trasportation System Pegasus

Scenario progetto PegasusServizio di Traffic MonitoringServizio di LocalizzazioneConclusioni e sviluppi futuri

Conclusioni

Le implementazioni proposte hanno ridotto la quantita’ di byte inviati al centro di controllo, con un conseguente risparmio economico, garantendo comunque dei servizi precisi ed affidabili

Sviluppi futuri

Implementare gli algoritmi, e testarli con simulatori di traffico

Installarli sull’architetture delle vetture per valutare il reale risparmio ottenuto

GRAZIE A TUTTI PER

L’ATTENZIONE