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
Il centro di controllo riceve i
dati e li elabora in modo tale
da poter offrire i servizi
richiesti
Struttura On-Board Unit
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
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
ID SEGMENTO
TEMPO
4 byte
2 byte
Dati inviati per ogni
segmento di strada
percorso da una
vettura
Comunicazione V2I
a pagamento
Informazione cercata
Fase di elaborazione
Traffic Monitoring
Problema
TECNICHE DI
COMUNICAZIONE
STANDARD
COSTI DI
TRASMISSIONE
DATI ELEVATI
Soluzione
TECNICHE
COMMUNICATION
SAVING
RIDUZIONE DELLA
QUANTITA’ DI BYTE
INVIATI
Traffic Monitoring
Clustering*
CM di
H
(0.9
: 1)
CM
(0.6di: 2)
H
(0.5
CH: 4)
D
Fase 1:
CM
(0.1 di
: 2)
H
A
 Memorizzazione vicini
 Generazione probabilità
Fase 2:
 Elezione Cluster Head
H
C
CM di H
CM
(0.2di: 2)
E
CM di E
B
(0.3 :CH
3)
I
E
 Definizione Cluster Member
F
Fase 3:
 Soluzione casi
d’assegnamento multipli
G
(0.2di: 1)
CM
E
(0.5
CH: 0)
CM
E
(0.8 di
: 1)
* M. Pergola: “Studio, simulazione e valutazione di un algoritmo V2V per lo scambio di informazioni”
Traffic Monitoring
Aggregazione dati
Comunicazione V2V
gratuite
CMS
CH
Inviano i dati
memorizzati
Aggregazione dati
comuni prima di
inviarli al Centro di
controllo
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
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:
ID SEGMENTO
PARTENZA
ID SEGMENTO
ARRIVO
SOGLIA DI
TOLLERANZA
INTERVALLO DI
TEMPO
Fase 2:
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
Risultati sperimentali
I risultati preliminari
Risparmio annuo
indicano un risparmio
Traffic Monitoring
annuo stimato
pari al 22% per il
servizio di
Traffic Monitoring,
%
€
22
>30’000
Localizzazione
e del 65% per il servizio
%
€
di Localizzazione
65
>4’000
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
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