Automação do tráfego de veículos: sistema de busca de caminho de menor custo entre dois pontos Richard Beyer Schroeder Orientador: Aurélio Faustino Hoppe 01/2012
1.Motivação 2.Trabalhos relacionados 3.Objetivos 4.Requisitos 5.Solução proposta 6.Implementação 7.Experimentos 8.Conclusão 9.Limitações 10.Extensões 11.Demonstração SUMÁRIO
MOTIVAÇÃO Quanto tempo você perde diariamente no trânsito?
Google Maps Google Maps Navigation GPS Airis Mobile Millennium TRABALHOS RELACIONADOS
Google Maps TRABALHOS RELACIONADOS Características: - Exibir o mapa das cidades - Visualização das condições de tráfego através de cores
Google Maps Navigation TRABALHOS RELACIONADOS Características: - Narração do trajeto percorrido - Evitar ruas congestionadas
GPS Airis TRABALHOS RELACIONADOS Características: - Evitar ruas congestionadas - Recepção das condições do trânsito através de Frequência Modulada (FM)
Mobile Century TRABALHOS RELACIONADOS Características: - Experimento - Define as condições do tráfego baseando-se em dispositivos móveis com GPS
Características / trabalhos correlatos Google Maps (2011) Google Maps Navigation (2011) GPS Airis (2011) Mobile Century (2008) Obtenção de rota de menor custo-XX- Envio de informações de condições de tráfego-X-X Visualização das condições de tráfego das viasXXXX TRABALHOS RELACIONADOS TrabalhoLIMITAÇÕES Google Maps disponível apenas em grandes cidades processo de definição de ruas congestionadas não divulgado, bem como processo de colaboração dos usuários Google Maps Navigation GPS Airis depende de provedores de informações de condições de tráfego por Frequência Modulada (FM) Presente em todos baixo nível de adesão de novas cidades dependência da corporação para concepção do mapa
Protótipo com capacidade para apresentar a rota de menor tempo entre dois pontos em uma malha viária - Colaboração dos usuários do protótipo para identificação das condições de tráfego - Construção dinâmica da representação computacional da malha viária de uma cidade - Cálculo da rota de menor custo baseada nas estatísticas de tráfego OBJETIVOS
REQUISITOS RF01 - Enviar informações de coordenadas geográficas para um servidor na web
RF02 - Disponibilizar interface para informar um endereço de origem e destino através de coordenadas geográficas REQUISITOS
RF03 - Exibir no dispositivo uma rota de menor custo que será calculada no servidor entre a coordenada de origem e destino informada
REQUISITOS RF03 - Exibir no dispositivo uma rota de menor custo que será calculada no servidor entre a coordenada de origem e destino informada
REQUISITOS RF03 - Exibir no dispositivo uma rota de menor custo que será calculada no servidor entre a coordenada de origem e destino informada
REQUISITOS RF03 - Exibir no dispositivo uma rota de menor custo que será calculada no servidor entre a coordenada de origem e destino informada
REQUISITOS RF03 - Exibir no dispositivo uma rota de menor custo que será calculada no servidor entre a coordenada de origem e destino informada
Itajaí Pres Castelo Branco Martin Luher Antonio da Veiga REQUISITOS RF03 - Exibir no dispositivo uma rota de menor custo que será calculada no servidor entre a coordenada de origem e destino informada
SOLUÇÃO PROPOSTA
?
-Protótipo capaz de retornar a rota de menor custo e contribuir na coleta de estatísticas do trânsito
IMPLEMENTAÇÃO Coleta de dados Geração da malha viária Cálculo da rota de menor custo
IMPLEMENTAÇÃO Coleta de dados
IMPLEMENTAÇÃO Coleta de dados
IMPLEMENTAÇÃO Coleta de dados
Velocidade Distância IMPLEMENTAÇÃO Coleta de dados
Velocidade Distância IMPLEMENTAÇÃO Coleta de dados
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária
IMPLEMENTAÇÃO Situação 1 - O usuário percorrer em totalidade uma rua que antes apenas havia sido percorrida de maneira parcial Situação 2 - O usuário percorrer a mesma seção de rua que já foi percorrida e mapeada por outro usuário Situação 3 - O usuário entrar em uma outra rua antes e percorrer até o final a rua que já havia sido percorrida antes Situação 4 - O usuário percorrer uma rua processada além do seu limite Situações a serem tratadas para gerar a malha viária:
IMPLEMENTAÇÃO Percurso efetuado pelo primeiro usuário Situação 1 - O usuário percorrer em totalidade uma rua que antes apenas havia sido percorrida de maneira parcial
IMPLEMENTAÇÃO 20 km/h Percurso efetuado pelo primeiro usuário Situação 1 - O usuário percorrer em totalidade uma rua que antes apenas havia sido percorrida de maneira parcial
IMPLEMENTAÇÃO Percurso efetuado pelo segundo usuário Situação 1 - O usuário percorrer em totalidade uma rua que antes apenas havia sido percorrida de maneira parcial
IMPLEMENTAÇÃO 20 km/h Situação 2 – O usuário percorrer a mesma seção de rua que já foi percorrida e mapeada por outro usuário
IMPLEMENTAÇÃO 18 km/h Situação 1 – O usuário percorrer em totalidade uma rua que antes apenas havia sido percorrida de maneira parcial Situação 2 – O usuário percorrer a mesma seção de rua que já foi percorrida e mapeada por outro usuário
IMPLEMENTAÇÃO 18 km/h 25 km/h Situação 1 – O usuário percorrer em totalidade uma rua que antes apenas havia sido percorrida de maneira parcial Situação 2 – O usuário percorrer a mesma seção de rua que já foi percorrida e mapeada por outro usuário
IMPLEMENTAÇÃO Situação 3 – O usuário entrar em uma outra rua antes e percorrer até o final a rua que já havia sido percorrida antes
IMPLEMENTAÇÃO Situação 3 – O usuário entrar em uma outra rua antes e percorrer até o final a rua que já havia sido percorrida antes
IMPLEMENTAÇÃO Situação 3 – O usuário entrar em uma outra rua antes e percorrer até o final a rua que já havia sido percorrida antes
IMPLEMENTAÇÃO Situação 4 – O usuário percorrer uma rua processada além do seu limite
IMPLEMENTAÇÃO Situação 4 – O usuário percorrer uma rua processada além do seu limite
IMPLEMENTAÇÃO Situação 4 – O usuário percorrer uma rua processada além do seu limite
IMPLEMENTAÇÃO Cálculo da rota de menor custo
IMPLEMENTAÇÃO Cálculo da rota de menor custo Algoritmo de Dijkstra
IMPLEMENTAÇÃO 32s 19s 40s 25s 23s 37s 13s Cálculo da rota de menor custo Algoritmo de Dijkstra
32s 19s 40s 25s 23s 37s 13s IMPLEMENTAÇÃO Cálculo da rota de menor custo Algoritmo de Dijkstra Origem
EXPERIMENTO 1: Testes efetuados com dados hipotéticos comprovar a correta geração do grafo representando a malha viária comprovar o funcionamento do cálculo da rota de menor custo, consequentemente o funcionamento de Dijkstra EXPERIMENTO 2: Teste em ambiente real comprovar o funcionamento da coleta de dados geográficos EXPERIMENTOS
Origem Destino EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS
5060 metros EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS
30 km/h 5060 metros EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS
30 km/h 10 minutos e 6 segundos 5060 metros EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS
7621 metros EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS
40 km/h 7621 metros EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS
40 km/h 11 minutos e 24 segundos 7621 metros EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS
10 minutos e 6 segundos EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS Obtendo a rota de menor custo SEM congestionamento
10 minutos e 6 segundos 11 minutos e 24 segundos EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS Obtendo a rota de menor custo SEM congestionamento
10 minutos e 6 segundos EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS Obtendo a rota de menor custo SEM congestionamento
10 minutos e 6 segundos 11 minutos e 24 segundos EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS Obtendo a rota de menor custo SEM congestionamento
20 km/h EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS Obtendo a rota de menor custo COM congestionamento
+ 2 minutos e 34 segundos 11 minutos e 24 segundos Obtendo a rota de menor custo COM congestionamento EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS
12 minutos e 40 segundos 11 minutos e 24 segundos EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS Obtendo a rota de menor custo COM congestionamento
EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS Obtendo a rota de menor custo COM congestionamento
12 minutos e 40 segundos 11 minutos e 24 segundos EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS Obtendo a rota de menor custo COM congestionamento
Coleta dos dados EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL
Coleta dos dados: Coordenadas coletadas não representam com exatidão o percurso percorrido EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL
Coleta dos dados: Identificando problema de descalibragem da API do Google Maps Google Maps EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL
Bing Maps Coleta dos dados: Identificando problema de descalibragem da API do Google Maps EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL Google Maps
Bing MapsYahoo Maps Coleta dos dados: Identificando problema de descalibragem da API do Google Maps EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL
Origem Destino Coleta dos dados: Testes efetuados na cidade de Gaspar EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL
Origem Destino Coleta dos dados: Testes efetuados na cidade de Gaspar EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL
Origem Destino Coleta dos dados: Testes efetuados na cidade de Gaspar EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL
Coleta dos dados: Testes efetuados na cidade de Gaspar EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL
Coleta dos dados: Testes efetuados na cidade de Gaspar EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL
É possível utilizar celulares com GPS para determinar as condições do trânsito Algoritmo de Dijkstra efetivo API de geocodificação do Google mostrou-se problemática CONCLUSÃO Características / trabalhos correlatos Schroeder (2012) Google Maps (2011) Google Maps Navigation (2011) GPS Airis (2011) Mobile Century (2008) Obtenção de rota de menor custoX-XX- Envio de informações de condições de tráfego X-X-X Visualização das condições de tráfego das vias -XXXX Malha viária construída dinamicamente X----
Situação não tratada LIMITAÇÕES
EXTENSÕES tornar visível a situação das condições de tráfego através de um site;
EXTENSÕES tornar visível a situação das condições de tráfego através de um site; integrar novas APIs de geocodificação reversa, afim de não depender somente da API do Google que nos testes demonstrou problemas de calibragem na cidade de Blumenau
EXTENSÕES tornar visível a situação das condições de tráfego através de um site; integrar novas APIs de geocodificação reversa, afim de não depender somente da API do Google que nos testes demonstrou problemas de calibragem na cidade de Blumenau utilizar heurística para o cálculo da rota de menor custo a fim de melhorar o processamento em uma massa de dados maior
EXTENSÕES tornar visível a situação das condições de tráfego através de um site; integrar novas APIs de geocodificação reversa, afim de não depender somente da API do Google que nos testes demonstrou problemas de calibragem na cidade de Blumenau utilizar heurística para o cálculo da rota de menor custo a fim de melhorar o processamento em uma massa de dados maior disponibilizar uma interface para informar sobre desvios na via de tráfego ou ainda sobre possíveis interdições devido a obras;
EXTENSÕES tornar visível a situação das condições de tráfego através de um site; integrar novas APIs de geocodificação reversa, afim de não depender somente da API do Google que nos testes demonstrou problemas de calibragem na cidade de Blumenau utilizar heurística para o cálculo da rota de menor custo a fim de melhorar o processamento em uma massa de dados maior disponibilizar uma interface para informar sobre desvios na via de tráfego ou ainda sobre possíveis interdições devido a obras implementar a coleta de dados geográficos em outras plataformas móveis como IOS, Symbian e Windows Phone garantindo assim uma maior adesão de usuários e logo uma maior cobertura na coleta dos dados o que significa que mais ruas terão suas estatísticas de tráfego apuradas
DEMONSTRAÇÃO
OBRIGADO