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

UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MODENA E REGGIO EMILIA Facoltà di Scienze Fisiche, Informatiche e Matematiche Corso di Laurea in Informatica Proposta di un’Implementazione per i Servizi di Localizzazione e Traffic Monitoring nell’Intelligent Trasportation System Pegasus 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 Pegasus • Servizio di Traffic Monitoring • Servizio di Localizzazione • Conclusioni 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 riferimento • Numero vetture superiore al 1'300'000 • Le vetture effettuano: • Comunicazioni V2V • Comunicazioni V2I Struttura On-Board Unit Il centro di controllo riceve i dati e li elabora in modo tale da poter offrire i servizi richiesti

Scenario progetto Pegasus Servizio di Traffic Monitoring Servizio di Localizzazione Conclusioni e sviluppi futuri Proposta di un’Implementazione per i Servizi di Localizzazione e Traffic Monitoring nell’Intelligent Trasportation System Pegasus

Traffic Monitoring 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 Comunicazioni standard Dati inviati per ogni segmento di strada percorso da una vettura Comunicazione V2I a pagamento Informazione cercata Fase di elaborazione

Traffic Monitoring Problema COSTI DI TRASMISSIONE DATI ELEVATI TECNICHE DI COMUNICAZIONE STANDARD Soluzione RIDUZIONE DELLA QUANTITA’ DI BYTE INVIATI TECNICHE COMMUNICATION SAVING

Traffic Monitoring Clustering* CM di H (0.6 : 2) CM di H (0.5 : 4) CH (0.9 : 1) D • Fase 1: • Memorizzazione vicini • Generazione probabilità CM di H (0.1 : 2) A H C CM di H CM di E CM di E (0.2 : 2) B • Fase 2: • Elezione Cluster Head • Definizione Cluster Member (0.3 : 3) CH I E F • Fase 3: • Soluzione casi d’assegnamento multipli (0.5 : 0) CH G (0.2 : 1) CM di E CM di E (0.8 : 1) * M. Pergola: “Studio, simulazione e valutazione di un algoritmo V2V per lo scambio di informazioni”

Traffic Monitoring Aggregazione dati Comunicazione V2V gratuite CH CMS Aggregazione dati comuni prima di inviarli al Centro di controllo Inviano i dati memorizzati

Localizzazione Descrizione servizio Conoscere la posizione della vettura durante il suo tragitto Garantendo maggior sicurezza ai viaggiatori

Localizzazione Implementazione ideale Invio continuo di aggiornamenti sulla propria posizione al centro di controllo Introduzione di costi di comunicazione molto elevati

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

Localizzazione Inizializzazione algoritmo Fase 1: Fase 2:

Localizzazione Invio aggiornamenti L’invio degli aggiornamentiavviene solo nel caso in cui la posizione reale della vettura differisca da quella prevista di un valore superiore alla soglia di tolleranza

Risultati sperimentali 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

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

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