Made available in DSpace on 2016-06-02T19:58:04Z (GMT). No. of bitstreams: 1 3674.pdf: 4771914 bytes, checksum: 5dd14583c2d833c9bb3c7f0ec784e9d4 (MD5) Previous issue date: 2011-02-21 / Universidade Federal de Minas Gerais / This research attempted to study the issue of assessing the level of service for bicycles in Brazilian cities, with the ultimate aim of developing a bicycle level of service model that can be used in medium-sized Brazilian cities. The methodology used for model development began with the identification of attributes that can be used to describe the level of service for bicycles, followed by assessing the perceptions of individuals about the importance of the attributes. Among the methods available to measure the perceptions of individuals about the roadway characteristics related to bicycle transportation, it was chosen to use simulations (video based evaluation). The video was produced through a system in which a portable video camera was attached to the bicycle stern. To compensate for the exclusion of some attributes that could not be assessed through video (such as the sensation of heat, the cost of the bicycle, the health benefits, etc) the simulation method was combined with another method of perception analysis: questionnaires formulated based on the Likert scale. Data collection was performed in a case study in the cities of São Carlos and Rio Claro (São Paulo state), in several educational facilities. In total, 451 questionnaires were administered, 60 in the city of Rio Claro and the rest of them in the city of São Carlos. The results of field study were analyzed through methods of descriptive statistics and correlations, producing the following studies: questionnaires results, classification of participants into types of cyclists, the definition of a scale of acceptability to bicycle use and classification of participants in groups, according to this scale. The Bicycle Level of Service Model was calibrated using the FLOW variable, defined as the volume of motor vehicles divided by the effective width of the road, and the level of service grades resulting from the participants evaluation. The model was validated through cross-validation methodology. The model development resulted in a graphic that can be used to determine the probability of perceived level of service for flow values found on roadways. It was considered that the study reached its primary goal, providing a Bicycle Level of Service Model that can be used in medium-sized Brazilian cities. / A presente pesquisa buscou estudar o tema da avaliação do nível de serviço para bicicletas em cidades brasileiras, com o objetivo principal de desenvolver um modelo de nível de serviço para bicicletas possível de ser utilizado em cidades brasileiras de porte médio. A metodologia utilizada para o desenvolvimento do modelo teve início com a identificação dos atributos que podem ser utilizados para descrever o nível de serviço para bicicletas, seguida pela avaliação da percepção de indivíduos sobre a importância dos atributos. Dentre os métodos disponíveis para medir a percepção dos indivíduos sobre as características viárias relacionadas ao transporte cicloviário, definiu-se pela realização de simulações, ou seja, avaliação com base em vídeo. O vídeo foi elaborado por meio de um sistema no qual uma câmera de vídeo portátil foi acoplada ao guidão da bicicleta. Para compensar a exclusão de alguns atributos que não podem ser avaliados através do vídeo (como a sensação de calor, o custo da bicicleta, os benefícios para a saúde, etc.), o método da simulação foi combinado com outro método de análise da percepção: questionários formulados com base na escala Likert. A coleta de dados foi realizada em um estudo de caso nas cidades paulistas de São Carlos e Rio Claro, em diversas instituições de ensino. No total, 451 questionários foram aplicados, sendo 60 na cidade de Rio Claro e o restante na cidade de São Carlos. Os resultados da pesquisa de campo foram analisados através de métodos de análise estatística descritiva e correlacional, produzindo os seguintes estudos: resultados dos questionários; classificação dos participantes em tipos de ciclistas; definição de uma escala de aceitabilidade ao uso da bicicleta e a classificação dos participantes em grupos, de acordo com esta escala. O Modelo de Nível de Serviço para Bicicletas foi calibrado utilizando-se a variável FLUXO, definida como o volume de veículos motorizados dividido pela largura efetiva da via, e as medidas de nível de serviço provenientes da avaliação realizada pelos participantes da pesquisa. O modelo foi validado através da metodologia da validação cruzada. O desenvolvimento do modelo resultou em um gráfico que pode ser utilizado para determinar a probabilidade da percepção de nível de serviço para valores de fluxo encontrados nas vias. Considera-se que a pesquisa atingiu o seu objetivo principal, fornecendo um Modelo de Nível de Serviço para Bicicletas que pode ser utilizado em cidades brasileiras de porte médio.

As Redes Ad Hoc Veiculares (Veicular Ad Hoc Networks (VANETs)) são redes móveis que possuem como propósito a comunicação entre veículos para fornecer segurança e entretenimento a seus ocupantes. A comunicação pode ocorrer de três modos: Vehicle-to-Vehicle (V2V), Vehicle-to-Infrastructure (V2I) e híbrida (V2V e V2I ao mesmo tempo). As redes V2I e híbridas apresentam elevados custos de construção e manutenção, pois necessitam ser estabelecidas em locais que possuam infraestrutura fixa, o que as tornam impraticáveis na maioria das vezes. As redes V2V, por sua vez, apresentam baixos custos de construção, pois podem ser estabeleci- ˜ das em qualquer ambiente urbano, entretanto dependem do fluxo de veículos nestes ambientes para manter a conectividade e o bom desempenho. Em ambientes urbanos existem basicamente veículos particulares, veículos de transporte pesado, e veículos de transporte coletivo (ônibus). Entre estes, os veículos de transporte coletivo apresentam um comportamento de trafego diferenciado em relação aos demais veículos. Em particular, na cidade de Curitiba, os ônibus pertencentes as linhas expressas trafegam por canaletas exclusivas, segundo um escalonamento ` relativamente regular, em um trajeto linear praticamente sem obstáculos. Estas características sugerem que um sistema que faz uso destes ônibus para a criação de uma infraestrutura de comunicação apresentará um desempenho superior quando comparado a um sistema que não faz distinção entre veículos. Assim sendo, este trabalho propõe a utilização dos ônibus do transporte coletivo urbano para formar uma rede de transporte de dados (backbone) ad hoc móvel (BMVA), a qual irá prover conectividade e aumentar o desempenho da rede sem utilizar infraestrutura fixa. Novos protocolos de roteamento capazes de explorar a conectividade intrínseca fornecida pelo BMVA também são propostos. Estes protocolos foram desenvolvidos tomando-se por base os protocolos AODV, AOMDV e DSDV. Análises estatísticas com dados reais, bem como experimentos de simulação, comprovam que o BMVA e os novos protocolos podem criar uma infraestrutura de comunicação móvel e promover o aumento de métricas de desempenho, como a taxa de entrega e a vazão dos pacotes de dados. / Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs) are mobile networks which have as a purpose the communication between vehicles in order to provide safety and entertainment to their users. The communication may occur in three ways: Vehicle-to-Vehicle (V2V), Vehicle-to-Infrastructure (V2I) and hybrid (V2V and V2I at the same time). V2I and hybrid networks have, usually, high costs of implementation and maintenance, for they need to be implemented in places with a fixed infrastructure, which will be impracticable most of the times. V2V networks, on the other hand, have low cost of implementation, for they may be implemented in any urban nvironment. However, V2V networks would depend on the vehicles flow in order to keep connectivity and a good performance. In urban environments there are basically private vehicles, cargo vehicles and public transport vehicles (buses). Of these, the public transport vehicles present a distinct behavior in regard to other vehicles. Specifically, in the city of Curitiba, the buses from express lines travel in exclusive lanes, following a relatively regular schedule, in a linear route with practically no obstacles. These characteristics suggest that a system using those buses for the deployment of a communication infrastructure would present a superior performance if compared to a system which makes no distinction between vehicles. Thus, this work proposes the utilization of public transport urban buses for the implementation of an mobile backbone (BMVA), which will provide connectivity and improve the network performance without using a fixed infrastructure. New routing protocols, capable of exploring the intrinsic connectivity provided by BMVA are also proposed. These protocols were developed from AODV, AOMDV and DSDV protocols. Statistical analyses with real data and simulation experiments, confirm that BMVA and the new protocols can create a mobile communication infrastructure and increase the performance metrics such as delivery rate and throughput.

As Redes Ad Hoc Veiculares (Veicular Ad Hoc Networks (VANETs)) são redes móveis que possuem como propósito a comunicação entre veículos para fornecer segurança e entretenimento a seus ocupantes. A comunicação pode ocorrer de três modos: Vehicle-to-Vehicle (V2V), Vehicle-to-Infrastructure (V2I) e híbrida (V2V e V2I ao mesmo tempo). As redes V2I e híbridas apresentam elevados custos de construção e manutenção, pois necessitam ser estabelecidas em locais que possuam infraestrutura fixa, o que as tornam impraticáveis na maioria das vezes. As redes V2V, por sua vez, apresentam baixos custos de construção, pois podem ser estabeleci- ˜ das em qualquer ambiente urbano, entretanto dependem do fluxo de veículos nestes ambientes para manter a conectividade e o bom desempenho. Em ambientes urbanos existem basicamente veículos particulares, veículos de transporte pesado, e veículos de transporte coletivo (ônibus). Entre estes, os veículos de transporte coletivo apresentam um comportamento de trafego diferenciado em relação aos demais veículos. Em particular, na cidade de Curitiba, os ônibus pertencentes as linhas expressas trafegam por canaletas exclusivas, segundo um escalonamento ` relativamente regular, em um trajeto linear praticamente sem obstáculos. Estas características sugerem que um sistema que faz uso destes ônibus para a criação de uma infraestrutura de comunicação apresentará um desempenho superior quando comparado a um sistema que não faz distinção entre veículos. Assim sendo, este trabalho propõe a utilização dos ônibus do transporte coletivo urbano para formar uma rede de transporte de dados (backbone) ad hoc móvel (BMVA), a qual irá prover conectividade e aumentar o desempenho da rede sem utilizar infraestrutura fixa. Novos protocolos de roteamento capazes de explorar a conectividade intrínseca fornecida pelo BMVA também são propostos. Estes protocolos foram desenvolvidos tomando-se por base os protocolos AODV, AOMDV e DSDV. Análises estatísticas com dados reais, bem como experimentos de simulação, comprovam que o BMVA e os novos protocolos podem criar uma infraestrutura de comunicação móvel e promover o aumento de métricas de desempenho, como a taxa de entrega e a vazão dos pacotes de dados. / Vehicular Ad Hoc Networks (VANETs) are mobile networks which have as a purpose the communication between vehicles in order to provide safety and entertainment to their users. The communication may occur in three ways: Vehicle-to-Vehicle (V2V), Vehicle-to-Infrastructure (V2I) and hybrid (V2V and V2I at the same time). V2I and hybrid networks have, usually, high costs of implementation and maintenance, for they need to be implemented in places with a fixed infrastructure, which will be impracticable most of the times. V2V networks, on the other hand, have low cost of implementation, for they may be implemented in any urban nvironment. However, V2V networks would depend on the vehicles flow in order to keep connectivity and a good performance. In urban environments there are basically private vehicles, cargo vehicles and public transport vehicles (buses). Of these, the public transport vehicles present a distinct behavior in regard to other vehicles. Specifically, in the city of Curitiba, the buses from express lines travel in exclusive lanes, following a relatively regular schedule, in a linear route with practically no obstacles. These characteristics suggest that a system using those buses for the deployment of a communication infrastructure would present a superior performance if compared to a system which makes no distinction between vehicles. Thus, this work proposes the utilization of public transport urban buses for the implementation of an mobile backbone (BMVA), which will provide connectivity and improve the network performance without using a fixed infrastructure. New routing protocols, capable of exploring the intrinsic connectivity provided by BMVA are also proposed. These protocols were developed from AODV, AOMDV and DSDV protocols. Statistical analyses with real data and simulation experiments, confirm that BMVA and the new protocols can create a mobile communication infrastructure and increase the performance metrics such as delivery rate and throughput.