Caracterização de um dataset de mobilidade dos ônibus da cidade de São Paulo

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ferreira, Carolina Junqueira
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/14672
Resumo: Simulation is a widely used technique for validation and testing of routing protocols in vehicular networks (VANETs). These simulations are based on mobility models that must follow the real movement patterns of vehicles to produce realistic and accurate assessments of protocols and other vehicular network solutions. Mobility models and simulations can be based and adjusted using real vehicular mobility traces. These traces are records of vehicles positioning over a period of time, and they incorporate the behavior and dynamics that occur in the day-to-day of a city (traffic jams, the way drivers drive, routines of population or types of vehicles). Understanding the mobility characteristics of these traces helps in feasibility study of vehicular networks, understanding of factors that affect traffic conditions, configuring and conducting realistic simulations so that the design of routing protocols reacts to real vehicle movement behaviors. Therefore, a tool to produce more accurate and realistic results in these simulations is the characterization of vehicle mobility datasets. There are works that already makes this type of characterization, but few of them explore data from large cities like São Paulo. This work characterizes a dataset of real mobility traces of buses in São Paulo, extracting and demonstrating mobility and connectivity metrics found in the literature. Prior to characterization, the dataset was pre-processed using common treatments for this type of data. The metrics extraction and pre-processing were done using the Python language and the big data tool Apache Spark. The objective of this work is to demonstrate the behavior of a large urban centers, and to provide a dataset for the validation, adjustment and conduction of simulations of vehicular networks. The extracted characteristics indicate behavior patterns in the movement of buses that are repeated according to the days of the week (weekdays, Saturdays, and Sundays), period of the day, and regions of the city.
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These traces are records of vehicles positioning over a period of time, and they incorporate the behavior and dynamics that occur in the day-to-day of a city (traffic jams, the way drivers drive, routines of population or types of vehicles). Understanding the mobility characteristics of these traces helps in feasibility study of vehicular networks, understanding of factors that affect traffic conditions, configuring and conducting realistic simulations so that the design of routing protocols reacts to real vehicle movement behaviors. Therefore, a tool to produce more accurate and realistic results in these simulations is the characterization of vehicle mobility datasets. There are works that already makes this type of characterization, but few of them explore data from large cities like São Paulo. This work characterizes a dataset of real mobility traces of buses in São Paulo, extracting and demonstrating mobility and connectivity metrics found in the literature. Prior to characterization, the dataset was pre-processed using common treatments for this type of data. The metrics extraction and pre-processing were done using the Python language and the big data tool Apache Spark. The objective of this work is to demonstrate the behavior of a large urban centers, and to provide a dataset for the validation, adjustment and conduction of simulations of vehicular networks. The extracted characteristics indicate behavior patterns in the movement of buses that are repeated according to the days of the week (weekdays, Saturdays, and Sundays), period of the day, and regions of the city.A simulação é uma técnica amplamente utilizada para validação e testes de protocolo de roteamento em redes veiculares (VANETs). Essas simulações são baseadas em modelos de mobilidade que devem seguir o padrão real de movimentação dos veículos para produzir avaliações realistas e acuradas de protocolos e outras soluções de redes veiculares. Os modelos de mobilidade e as simulações podem ser baseados e ajustados através de traços reais de mobilidade veicular. Esses traços são registros de posicionamento de veículos durante um período de tempo, e incorporam o comportamento e dinâmica real que ocorrem no dia-a-dia de uma cidade (engarrafamentos, maneira de motoristas dirigir, rotinas da população ou dos tipos de veículos). O entendimento de características de mobilidade desses traços auxilia no estudo de viabilidade de redes veiculares, compreensão de fatores que afetam condições de tráfego, configurar e conduzir simulação realistas para que o projeto de protocolos de roteamento reajam a comportamentos reais da movimentação dos veículos. Portanto, uma ferramenta para produzir resultados mais acurados e realistas nessas simulações é a caracterização de datasets de mobilidade veicular. Existem trabalhos que já realizam essa caracterização, porém poucos exploram os dados de grandes cidades como São Paulo. Este trabalho caracteriza um datase} de traços reais de mobilidade dos ônibus de São Paulo extraindo e demonstrando métricas de mobilidade e conectividade encontradas na literatura. Previamente à caracterização, o conjunto de dados foi pré-processado através de tratamentos comuns para este tipo de dado. A extração das métricas e o pré-processamento foram feitos através da linguagem Python e a ferramenta de Big Data Apache Spark. O objetivo deste trabalho é demonstrar o comportamento de um grande centro urbano, e fornecer um conjunto de dados para fonte de validação, ajustes e condução de simulações de redes veiculares. As características extraídas indicam padrões de comportamento na movimentação dos ônibus que se repetem de acordo com os dias da semana (dias úteis, sábados, e domingos), horário, e regiões da cidade.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)CAPES: Código de Financiamento 001porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Ciência da Computação - PPGCCUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessRedes veicularesTraços de mobilidadeSão PauloÔnibusCaracterizaçãoSimulaçãoVANETsMobility tracesBusSão PauloCharacterizationSimulationCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::SISTEMAS DE COMPUTACAOCaracterização de um dataset de mobilidade dos ônibus da cidade de São PauloCharacterization of a mobility dataset for buses in the city of São Pauloinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis6006002947c428-30b1-4d14-8369-e5871a4d7accreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALDissertação-CarolinaJunqueiraFerreira-Caracterização de um dataset de mobilidade dos ônibus da cidade de São Paulo-2.pdfDissertação-CarolinaJunqueiraFerreira-Caracterização de um dataset de mobilidade dos ônibus da cidade de São Paulo-2.pdfapplication/pdf18733761https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/c5049fbf-a32b-4191-bdd2-784029d20324/download18923bb7ac886dc385dc41258261294dMD56trueAnonymousREAD2021-07-27carta-aprovacao-Carolina Junqueira Ferreira-PPGCC_Template_declaracao_BCO.pdfcarta-aprovacao-Carolina Junqueira Ferreira-PPGCC_Template_declaracao_BCO.pdfapplication/pdf108800https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/fc318e78-cc1d-4167-aebb-1bffb6e3fe80/download727a054b632cd1152cbe18867e614784MD59falseAnonymousREAD2021-07-27CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/066067c8-af68-4801-9d90-5b4de0a7d96b/downloade39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD510falseAnonymousREAD2021-07-27TEXTDissertação-CarolinaJunqueiraFerreira-Caracterização de um dataset de mobilidade dos ônibus da cidade de São Paulo-2.pdf.txtDissertação-CarolinaJunqueiraFerreira-Caracterização de um dataset de mobilidade dos ônibus da cidade de São Paulo-2.pdf.txtExtracted texttext/plain192797https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/adfbf409-d67b-4cd9-ac1f-3e5ea5709042/download66fc5444cca422dcd183bdae87155db2MD515falseAnonymousREAD2021-07-27carta-aprovacao-Carolina Junqueira Ferreira-PPGCC_Template_declaracao_BCO.pdf.txtcarta-aprovacao-Carolina Junqueira Ferreira-PPGCC_Template_declaracao_BCO.pdf.txtExtracted texttext/plain1557https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/6365e780-50cf-4e86-892a-c0e1244ec7e8/download3053678267cb8c1cf4d9790fbf34ab9eMD517falseAnonymousREAD2021-07-27THUMBNAILDissertação-CarolinaJunqueiraFerreira-Caracterização de um dataset de mobilidade dos ônibus da cidade de São Paulo-2.pdf.jpgDissertação-CarolinaJunqueiraFerreira-Caracterização de um dataset de mobilidade dos ônibus da cidade de São Paulo-2.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg7644https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/3ec98180-d69a-4a86-8be7-55703b524d88/download7bde173340f566dc5e6a1ad0e657ea67MD516falseAnonymousREAD2021-07-27carta-aprovacao-Carolina Junqueira Ferreira-PPGCC_Template_declaracao_BCO.pdf.jpgcarta-aprovacao-Carolina Junqueira Ferreira-PPGCC_Template_declaracao_BCO.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg6531https://repositorio.ufscar.br/bitstreams/d4b34233-0c0a-43be-9125-017d6a84dc7f/download845049b6ffddcbe4bca322be2e9b4217MD518falseAnonymousREAD2021-07-2720.500.14289/146722025-02-05 20:00:43.088http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilopen.accessoai:repositorio.ufscar.br:20.500.14289/14672https://repositorio.ufscar.brRepositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestrepositorio.sibi@ufscar.bropendoar:43222025-02-05T23:00:43Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
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