Automação do tráfego de veículos: sistema de busca de caminho de menor custo entre dois pontos Richard Beyer Schroeder Orientador: Aurélio Faustino Hoppe.

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1 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

2 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

3 MOTIVAÇÃO Quanto tempo você perde diariamente no trânsito?

4 Google Maps Google Maps Navigation GPS Airis Mobile Millennium TRABALHOS RELACIONADOS

5 Google Maps TRABALHOS RELACIONADOS Características: - Exibir o mapa das cidades - Visualização das condições de tráfego através de cores

6 Google Maps Navigation TRABALHOS RELACIONADOS Características: - Narração do trajeto percorrido - Evitar ruas congestionadas

7 GPS Airis TRABALHOS RELACIONADOS Características: - Evitar ruas congestionadas - Recepção das condições do trânsito através de Frequência Modulada (FM)

8 Mobile Century TRABALHOS RELACIONADOS Características: - Experimento - Define as condições do tráfego baseando-se em dispositivos móveis com GPS

9 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

10 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

11 REQUISITOS RF01 - Enviar informações de coordenadas geográficas para um servidor na web

12 RF02 - Disponibilizar interface para informar um endereço de origem e destino através de coordenadas geográficas REQUISITOS

13 RF03 - Exibir no dispositivo uma rota de menor custo que será calculada no servidor entre a coordenada de origem e destino informada

14 REQUISITOS RF03 - Exibir no dispositivo uma rota de menor custo que será calculada no servidor entre a coordenada de origem e destino informada

15 REQUISITOS RF03 - Exibir no dispositivo uma rota de menor custo que será calculada no servidor entre a coordenada de origem e destino informada

16 REQUISITOS RF03 - Exibir no dispositivo uma rota de menor custo que será calculada no servidor entre a coordenada de origem e destino informada

17 REQUISITOS RF03 - Exibir no dispositivo uma rota de menor custo que será calculada no servidor entre a coordenada de origem e destino informada

18 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

19 SOLUÇÃO PROPOSTA

20

21

22 ?

23 -Protótipo capaz de retornar a rota de menor custo e contribuir na coleta de estatísticas do trânsito

24 IMPLEMENTAÇÃO Coleta de dados Geração da malha viária Cálculo da rota de menor custo

25 IMPLEMENTAÇÃO Coleta de dados

26 IMPLEMENTAÇÃO Coleta de dados

27 IMPLEMENTAÇÃO Coleta de dados

28 Velocidade Distância IMPLEMENTAÇÃO Coleta de dados

29 Velocidade Distância IMPLEMENTAÇÃO Coleta de dados

30 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

31 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

32 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

33 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

34 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

35 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

36 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

37 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

38 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

39 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

40 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

41 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

42 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

43 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

44 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

45 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

46 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

47 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

48 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

49 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

50 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

51 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

52 IMPLEMENTAÇÃO Geração da malha viária

53 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:

54 IMPLEMENTAÇÃO Percurso efetuado pelo primeiro usuário Situação 1 - O usuário percorrer em totalidade uma rua que antes apenas havia sido percorrida de maneira parcial

55 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

56 IMPLEMENTAÇÃO Percurso efetuado pelo segundo usuário Situação 1 - O usuário percorrer em totalidade uma rua que antes apenas havia sido percorrida de maneira parcial

57 IMPLEMENTAÇÃO 20 km/h Situação 2 – O usuário percorrer a mesma seção de rua que já foi percorrida e mapeada por outro usuário

58 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

59 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

60 IMPLEMENTAÇÃO Situação 3 – O usuário entrar em uma outra rua antes e percorrer até o final a rua que já havia sido percorrida antes

61 IMPLEMENTAÇÃO Situação 3 – O usuário entrar em uma outra rua antes e percorrer até o final a rua que já havia sido percorrida antes

62 IMPLEMENTAÇÃO Situação 3 – O usuário entrar em uma outra rua antes e percorrer até o final a rua que já havia sido percorrida antes

63 IMPLEMENTAÇÃO Situação 4 – O usuário percorrer uma rua processada além do seu limite

64 IMPLEMENTAÇÃO Situação 4 – O usuário percorrer uma rua processada além do seu limite

65 IMPLEMENTAÇÃO Situação 4 – O usuário percorrer uma rua processada além do seu limite

66 IMPLEMENTAÇÃO Cálculo da rota de menor custo

67 IMPLEMENTAÇÃO Cálculo da rota de menor custo Algoritmo de Dijkstra

68 IMPLEMENTAÇÃO 32s 19s 40s 25s 23s 37s 13s Cálculo da rota de menor custo Algoritmo de Dijkstra

69 32s 19s 40s 25s 23s 37s 13s IMPLEMENTAÇÃO Cálculo da rota de menor custo Algoritmo de Dijkstra Origem

70 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

71 Origem Destino EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS

72

73

74 5060 metros EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS

75 30 km/h 5060 metros EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS

76 30 km/h 10 minutos e 6 segundos 5060 metros EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS

77

78

79 7621 metros EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS

80 40 km/h 7621 metros EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS

81 40 km/h 11 minutos e 24 segundos 7621 metros EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS

82 10 minutos e 6 segundos EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS Obtendo a rota de menor custo SEM congestionamento

83 10 minutos e 6 segundos 11 minutos e 24 segundos EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS Obtendo a rota de menor custo SEM congestionamento

84 10 minutos e 6 segundos EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS Obtendo a rota de menor custo SEM congestionamento

85 10 minutos e 6 segundos 11 minutos e 24 segundos EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS Obtendo a rota de menor custo SEM congestionamento

86 20 km/h EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS Obtendo a rota de menor custo COM congestionamento

87 + 2 minutos e 34 segundos 11 minutos e 24 segundos Obtendo a rota de menor custo COM congestionamento EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS

88 12 minutos e 40 segundos 11 minutos e 24 segundos EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS Obtendo a rota de menor custo COM congestionamento

89 EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS Obtendo a rota de menor custo COM congestionamento

90 12 minutos e 40 segundos 11 minutos e 24 segundos EXPERIMENTO 1: DADOS HIPOTÉTICOS Obtendo a rota de menor custo COM congestionamento

91 Coleta dos dados EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL

92 Coleta dos dados: Coordenadas coletadas não representam com exatidão o percurso percorrido EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL

93 Coleta dos dados: Identificando problema de descalibragem da API do Google Maps Google Maps EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL

94 Bing Maps Coleta dos dados: Identificando problema de descalibragem da API do Google Maps EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL Google Maps

95 Bing MapsYahoo Maps Coleta dos dados: Identificando problema de descalibragem da API do Google Maps EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL

96 Origem Destino Coleta dos dados: Testes efetuados na cidade de Gaspar EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL

97 Origem Destino Coleta dos dados: Testes efetuados na cidade de Gaspar EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL

98 Origem Destino Coleta dos dados: Testes efetuados na cidade de Gaspar EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL

99 Coleta dos dados: Testes efetuados na cidade de Gaspar EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL

100 Coleta dos dados: Testes efetuados na cidade de Gaspar EXPERIMENTO 2: AMBIENTE REAL

101  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----

102 Situação não tratada LIMITAÇÕES

103 EXTENSÕES  tornar visível a situação das condições de tráfego através de um site;

104 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

105 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

106 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;

107 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

108 DEMONSTRAÇÃO

109 OBRIGADO