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Tipo do documento: Dissertação
Título: Algoritmo inteligente para geração de rotas em smart cities
Autor: MORAIS, Renê Douglas Nobre de 
Primeiro orientador: GARROZI, Cícero
Primeiro membro da banca: GARROZI, Cícero
Segundo membro da banca: FERREIRA, Tiago Alessandro Espínola
Terceiro membro da banca: ARAÚJO, Aluizio Fausto Ribeiro
Resumo: O congestionamento nos grandes centros urbanos é um dos principais problemas para as pessoas que necessitam se locomover diariamente seja utilizando o transporte público ou individual. O surgimento do conceito de cidades inteligentes tornou possível o desenvolvimento de inúmeras soluções inovadoras que, através da tecnologia, compartilham e disseminam diversas informações em tempo real para a população. Porém, à medida que o problema é tomado por inúmeras variáveis, torna-se cada vez mais difícil oferecer soluções viáveis e em tempo hábil. Desta forma, este trabalho propõe um algoritmo que utiliza Pontos de Referência para determinação de passeios em redes viárias de larga-escala considerando 3 objetivos (tempo de viagem, distância e número de semáforos) em tempo hábil utilizando um algoritmo evolucionário multiobjetivo. Além disso, um novo operador de mutação que garante apenas pequenas alterações nos indivíduos é proposto. A abordagem proposta é testada realizando simulações em um mapa de uma cidade grande com diferentes níveis de congestionamento utilizando os dados do Openstreetmap. Por fim, os resultados das simulações são comparados com soluções geradas pelo algoritmo de Dijkstra que representam o menor valor teórico para cada objetivo. Foram realizados 5 grupos de simulações com 3 cenários cada com diferentes níveis de congestionamento. Os resultados mostraram que o algoritmo encontrou diversos trade-offs, destacando os melhores resultados para os maiores níveis de congestionamento com perdas médias que não ultrapassaram os 20% em 2 dos 3 objetivos em grande parte das simulações. Quanto ao tempo computacional gasto, em 2 grupos o algoritmo demorou em média 3 segundos para encontrar as melhores rotas e 6 segundos em média para os outros 3 grupos. Desta forma, concluiu-se que o algoritmo foi capaz de gerar trade-offs viáveis em um bom tempo computacional considerando o ambiente em que foi executado. Estes resultados também refletiram a eficiência do operador de mutação proposto.
Abstract: The traffic congestion in large urban centers is one of the main problems for people who need to drive daily. The concept of smart cities has made possible the development of innumerable innovative solutions that, through technology, share and disseminate various information in real time to the population. However, these problems have numerous variables that make it difficult to resolve them in satisfactory time. In this way, this work proposes an algorithm that uses Points of Reference to determine rides in large-scale road networks considering 3 objectives (travel time, distance and number of traffic lights) in a satisfactory ti using an evolutionary multiobjective algorithm. In addition, a new mutation operator that guarantees only minor changes in individuals is proposed. The proposed approach is tested by performing simulations on a map of a large city with different levels of traffic congestion using Openstreetmap data. Finally, the results of the simulations are compared with solutions generated by the Dijkstra’s algorithm that represent the lowest theoretical value for each objective. Five sets of simulations were carried out with 3 scenarios each with different levels of traffic congestion. The results showed that the algorithm found viable trade-offs, highlighting the best results for the highest levels of congestion with average losses that did not exceed 20% in 2 of the 3 objectives in most of the simulations when compared with the theoretical minimum values. As for the computational time spent, in 2 groups the algorithm took on average 3 seconds to find the best routes and 6 seconds on average for the other 3 groups. In this way, it was concluded that the algorithm was able to generate viable trade-offs in a good computational time considering the environment in which it was executed. These results also reflected the efficiency of the proposed mutation operator.
Palavras-chave: Cidade inteligente
Geração de rota
Tráfego de veículo
Computação evolucionária
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal Rural de Pernambuco
Sigla da instituição: UFRPE
Departamento: Departamento de Estatística e Informática
Programa: Programa de Pós-Graduação em Informática Aplicada
Citação: MORAIS, Renê Douglas Nobre de. Algoritmo inteligente para geração de rotas em smart cities. 2018. 113 f. Dissertação (Programa de Pós-Graduação em Informática Aplicada) - Universidade Federal Rural de Pernambuco, Recife.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/7856
Data de defesa: 27-Ago-2018
Aparece nas coleções:Mestrado em Informática Aplicada

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