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A major component of future communication systems is vehicle-to-vehicle (V2V) communications, in which vehicles along roadways transfer information directly among themselves and with roadside infrastructure. Despite its numerous potential advantages, V2V communication suffers from one inherent shortcoming: the stochastic and time-varying nature of the node distributions in a vehicular ad hoc network (VANET) often leads to loss of connectivity and lower coverage. One possible way to improve this coverage is to allow the vehicular nodes to connect to the more reliable cellular network, especially in cases of loss of connectivity in the vehicular network. In this thesis, we analyze this possibility of boosting performance of VANETs, especially their node coverage, by taking assistance from the cellular network. The spatial locations of the vehicular nodes in a VANET exhibit a unique characteristic: they always lie on roadways, which are predominantly linear but are irregularly placed on a two dimensional plane. While there has been a signifcant work on modeling wireless networks using random spatial models, most of it uses homogeneous planar Poisson Point Process (PPP) to maintain tractability, which is clearly not applicable to VANETs. Therefore, to accurately capture the spatial distribution of vehicles in a VANET, we model the roads using the so called Poisson Line Process and then place vehicles randomly on each road according to a one-dimensional homogeneous PPP. As is usually the case, the locations of the cellular base stations are modeled by a planar two-dimensional PPP. Therefore, in this thesis, we propose a new two-tier model for cellular-assisted VANETs, where the cellular base stations form a planar PPP and the vehicular nodes form a one-dimensional PPP on roads modeled as undirected lines according to a Poisson Line Process. The key contribution of this thesis is the stochastic geometric analysis of a maximum power-based cellular-assisted VANET scheme, in which a vehicle receives information from either the nearest vehicle or the nearest cellular base station, based on the received power. We have characterized the network interference and obtained expressions for coverage probability in this cellular-assisted VANET, and successfully demonstrated that using this switching technique can provide a significant improvement in coverage and thus provide better vehicular network performance in the future. In addition, this thesis also analyzes two threshold-distance based schemes which trade off network coverage for a reduction in additional cellular network load; notably, these schemes also outperform traditional vehicular networks that do not use any cellular assistance. Thus, this thesis mathematically validates the possibility of improving VANET performance using cellular networks. / Master of Science

[pt] Apresenta-se uma visão gerencial para o procedimento de projeto de suspensões de veículos terrestres. São descritos, em linhas gerais, os principais aspectos técnicos relativos ao projeto deste sub-sistema veicular, e tratados, com detalhes, os tópicos fundamentais para a sua administração. Discute-se, entre outras, as etapas de especificação do projeto, quesitos necessários, normas a serem aplicadas, e as etapas a cumprir, segundo a visão do gerente administrativo do projeto, responsável pela organização do grupo de técnicos que irá desenvolvê-lo. / [en] It is shown a managerial vision of the ground vehicles suspension design procedure. Are described, in general lines, the main technical aspects related to the design of this vehicular sub-system, and treats, with details, the fundamental topics for its administration. It is discussed, beside others, the design specification stages, necessary requirements, norms to be applied, and the stages to accomplish, according to the vision of the administrative design manager, responsible for the organization of the technicians' group that will develop it.

Este trabalho apresenta uma proposta para o controle da suspensão veicular utilizando o amortecedor magneto-reológico, sendo o controle proposto composto pela associação de duas estratégias de controle, o controle ótimo e o controle fuzzy. O Controle ótimo é utilizado para determinar a força a ser utilizada pelo amortecedor magneto-reológico, e o controle fuzzy é utilizado para determinar a corrente elétrica, a ser utilizada no amortecedor magento-reológico e é obtido considerando o modelo de Mandani. Para o controle fuzzy, são consideradas duas entradas, a velocidade de deslocamento do pistão do amortecedor e a força prevista pelo controle ótimo, e uma saída, a corrente elétrica [A]. Para demonstrar a eficiência do controle proposto são consideradas simulações computacionais, utilizando um modelo matemático não-linear de um quarto de veículo. A análise do desempenho do controle é realizada, considerando excitações provocadas por irregularidades na pista, as irregularidades são representadas por entradas tipo degrau, impulso e senoidal. As simulações computacionais são realizadas, utilizando o Matlab® e o Simulink. Os resultados das simulações demonstram que o controle proposto aumenta a segurança do veículo e melhora sua dirigibilidade, reduzindo o deslocamento vertical do conjunto eixo e roda e o espaço de trabalho do amortecedor, quando comparado como o sistema passivo. Também contribui com o conforto dos passageiros, reduzindo as oscilações da carroceria, mantendo os níveis de aceleração abaixo dos considerados desconfortáveis pela norma BS 6841, 1987. Para verificar o comportamento do controle proposto, diante de incertezas, são realizadas simulações computacionais, considerando a possibilidade de erros paramétricos. As simulações, considerando os erros paramétricos, demonstram que o controle ótimo, mesmo quando sujeito a incertezas, permanece sendo estável e ótimo. / This work presents a proposal for control of vehicular suspension using the magneto-rheological damper, the proposed control is composed by association of two control strategy, the optimal control and the fuzzy control. The optimal control is used to determine the power to be applied by the magneto-rheological damper, and the fuzzy control is used to determine the electric current to be used in the magneto-rheological damper and is obtained considering the Mandani's model. For the fuzzy control two inputs are considered, the velocity of the piston's damper and the force provided by the optimal control, and one output, the electric current [A]. To demonstrate the efficiency of the proposed control, computational simulations are considered using a nonlinear mathematical model for a quarter-car. The performance of the control is analyzed considering excitements provoked by irregularities in the track, the irregularities are represented by entrances step type, pulse and sinusoidal. The computational simulations are performed using the Matlab® and the Simulink. The results of simulations show that the proposed control increases the vehicle security and improves the drive ability by reducing the vertical wheel displacement and the workspace to be used by the damper when compared to the passive system. It also helps with the comfort of passengers, reducing the bodywork oscillations, maintaining levels of accelerating below considered uncomfortable by standard BS 6841, 1987. To verify the behavior of the proposed control, in the face of uncertainty, computational simulations are carried out, considering the possibility of parametric errors. The simulations, show that the Optimal Control, even when subject to uncertainties, remains stable and optimal.

La congestión vehicular se ha convertido en una constante en la vida citadina y Lima no es la excepción. Sin embargo, existen acciones que pueden ser implementadas para minimizar el tiempo que se pierde al circular por vías de alto tránsito, especialmente durante horas pico, como es el caso de la red constituida por las avenidas Faustino Sánchez Carrión. y La Marina, desde la Av. Gregorio Escobedo hasta la Av. Antonio José de Sucre. En ese contexto, el propósito del presente trabajo es brindar una alternativa de gestión de la oferta vial que contribuya con la optimización de los indicadores de medición del tráfico; entre ellos, el grado de saturación, el nivel de servicio de las intersecciones que forman parte de la investigación y las demoras por tiempo de espera. Para ello, se hace uso de Synchro 8, un software de simulación que sirve de soporte para la generación del modelo de solución, efectuado a nivel mesoscópico. Synchro es compatible con el Highway Capacity Manual - HCM 2000 y 2010; pero además, cuenta con una serie de herramientas que le permiten incorporar su propia técnica de análisis. En el caso de este proyecto, la evaluación del tráfico se desarrolla mediante la Metodología del Automóvil de HCM 2010; sin considerar el análisis de peatones ni ciclistas. Los resultados obtenidos demuestran que es posible optimizar el tráfico vehicular a través del uso correcto de simuladores de tránsito y no solo con intervenciones geométricas de gran escala o excesiva inversión en nueva infraestructura. / Traffic congestion has become a constant in city life, and Lima is not the exception. However, there are actions that can be implemented to minimize the time lost when traveling on high-traffic routes, especially during rush hours, such as the case of the road network formed by the Faustino Sánchez Carrión and La Marina avenues, from Gregorio Escobedo Ave. to Antonio José de Sucre Ave. In that context, the purpose of this project is to provide an alternative of road offer management which contributed to improving traffic measurement indicators; among them, saturation degree, intersections level of service that are part of the research, and delays due to waiting time. In doing so, Synchro 8 is used. This simulation software functions as a support for the solution model generation, which is performed at the mesoscopic level. Synchro is compatible with the Highway Capacity Manual - HCM 2000 and 2010; but also, it has a set of tools that allow it to incorporate its own analysis technique. In the case of this project, traffic evaluation is developed on the basis of vehicular operation system by means of the HCM 2010 Automobile Methodology; that is, the pedestrians and cyclists analysis are not taken into consideration. The results obtained show that it is possible to optimize vehicular traffic through the correct use of traffic simulators and not only through large-scale geometric interventions, or with excessive investment in new infrastructure. / Tesis

Este trabalho apresenta uma proposta para o controle da suspensão veicular utilizando o amortecedor magneto-reológico, sendo o controle proposto composto pela associação de duas estratégias de controle, o controle ótimo e o controle fuzzy. O Controle ótimo é utilizado para determinar a força a ser utilizada pelo amortecedor magneto-reológico, e o controle fuzzy é utilizado para determinar a corrente elétrica, a ser utilizada no amortecedor magento-reológico e é obtido considerando o modelo de Mandani. Para o controle fuzzy, são consideradas duas entradas, a velocidade de deslocamento do pistão do amortecedor e a força prevista pelo controle ótimo, e uma saída, a corrente elétrica [A]. Para demonstrar a eficiência do controle proposto são consideradas simulações computacionais, utilizando um modelo matemático não-linear de um quarto de veículo. A análise do desempenho do controle é realizada, considerando excitações provocadas por irregularidades na pista, as irregularidades são representadas por entradas tipo degrau, impulso e senoidal. As simulações computacionais são realizadas, utilizando o Matlab® e o Simulink. Os resultados das simulações demonstram que o controle proposto aumenta a segurança do veículo e melhora sua dirigibilidade, reduzindo o deslocamento vertical do conjunto eixo e roda e o espaço de trabalho do amortecedor, quando comparado como o sistema passivo. Também contribui com o conforto dos passageiros, reduzindo as oscilações da carroceria, mantendo os níveis de aceleração abaixo dos considerados desconfortáveis pela norma BS 6841, 1987. Para verificar o comportamento do controle proposto, diante de incertezas, são realizadas simulações computacionais, considerando a possibilidade de erros paramétricos. As simulações, considerando os erros paramétricos, demonstram que o controle ótimo, mesmo quando sujeito a incertezas, permanece sendo estável e ótimo. / This work presents a proposal for control of vehicular suspension using the magneto-rheological damper, the proposed control is composed by association of two control strategy, the optimal control and the fuzzy control. The optimal control is used to determine the power to be applied by the magneto-rheological damper, and the fuzzy control is used to determine the electric current to be used in the magneto-rheological damper and is obtained considering the Mandani's model. For the fuzzy control two inputs are considered, the velocity of the piston's damper and the force provided by the optimal control, and one output, the electric current [A]. To demonstrate the efficiency of the proposed control, computational simulations are considered using a nonlinear mathematical model for a quarter-car. The performance of the control is analyzed considering excitements provoked by irregularities in the track, the irregularities are represented by entrances step type, pulse and sinusoidal. The computational simulations are performed using the Matlab® and the Simulink. The results of simulations show that the proposed control increases the vehicle security and improves the drive ability by reducing the vertical wheel displacement and the workspace to be used by the damper when compared to the passive system. It also helps with the comfort of passengers, reducing the bodywork oscillations, maintaining levels of accelerating below considered uncomfortable by standard BS 6841, 1987. To verify the behavior of the proposed control, in the face of uncertainty, computational simulations are carried out, considering the possibility of parametric errors. The simulations, show that the Optimal Control, even when subject to uncertainties, remains stable and optimal.

Este trabalho apresenta uma proposta para o controle da suspensão veicular utilizando o amortecedor magneto-reológico, sendo o controle proposto composto pela associação de duas estratégias de controle, o controle ótimo e o controle fuzzy. O Controle ótimo é utilizado para determinar a força a ser utilizada pelo amortecedor magneto-reológico, e o controle fuzzy é utilizado para determinar a corrente elétrica, a ser utilizada no amortecedor magento-reológico e é obtido considerando o modelo de Mandani. Para o controle fuzzy, são consideradas duas entradas, a velocidade de deslocamento do pistão do amortecedor e a força prevista pelo controle ótimo, e uma saída, a corrente elétrica [A]. Para demonstrar a eficiência do controle proposto são consideradas simulações computacionais, utilizando um modelo matemático não-linear de um quarto de veículo. A análise do desempenho do controle é realizada, considerando excitações provocadas por irregularidades na pista, as irregularidades são representadas por entradas tipo degrau, impulso e senoidal. As simulações computacionais são realizadas, utilizando o Matlab® e o Simulink. Os resultados das simulações demonstram que o controle proposto aumenta a segurança do veículo e melhora sua dirigibilidade, reduzindo o deslocamento vertical do conjunto eixo e roda e o espaço de trabalho do amortecedor, quando comparado como o sistema passivo. Também contribui com o conforto dos passageiros, reduzindo as oscilações da carroceria, mantendo os níveis de aceleração abaixo dos considerados desconfortáveis pela norma BS 6841, 1987. Para verificar o comportamento do controle proposto, diante de incertezas, são realizadas simulações computacionais, considerando a possibilidade de erros paramétricos. As simulações, considerando os erros paramétricos, demonstram que o controle ótimo, mesmo quando sujeito a incertezas, permanece sendo estável e ótimo. / This work presents a proposal for control of vehicular suspension using the magneto-rheological damper, the proposed control is composed by association of two control strategy, the optimal control and the fuzzy control. The optimal control is used to determine the power to be applied by the magneto-rheological damper, and the fuzzy control is used to determine the electric current to be used in the magneto-rheological damper and is obtained considering the Mandani's model. For the fuzzy control two inputs are considered, the velocity of the piston's damper and the force provided by the optimal control, and one output, the electric current [A]. To demonstrate the efficiency of the proposed control, computational simulations are considered using a nonlinear mathematical model for a quarter-car. The performance of the control is analyzed considering excitements provoked by irregularities in the track, the irregularities are represented by entrances step type, pulse and sinusoidal. The computational simulations are performed using the Matlab® and the Simulink. The results of simulations show that the proposed control increases the vehicle security and improves the drive ability by reducing the vertical wheel displacement and the workspace to be used by the damper when compared to the passive system. It also helps with the comfort of passengers, reducing the bodywork oscillations, maintaining levels of accelerating below considered uncomfortable by standard BS 6841, 1987. To verify the behavior of the proposed control, in the face of uncertainty, computational simulations are carried out, considering the possibility of parametric errors. The simulations, show that the Optimal Control, even when subject to uncertainties, remains stable and optimal.

FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Os avanÃos alcanÃados na computaÃÃo mÃvel e na comunicaÃÃo sem o levaram ao desenvolvimento do Sistema Inteligente de Transporte, onde se pode destacar as redes veiculares. Nelas, o roteamento à uma tarefa desaadora devido à alta mobi- lidade dos nÃs, à instabilidade dos enlaces sem-o e a diversidade de cenÃrios. Por essa razÃo, diversos protocolos de roteamento foram projetados com o objetivo de solucionar um ou mais problemas especÃcos de cada cenÃrio. Entretanto, apesar de existirem vÃrias soluÃÃes propostas para o problema do roteamento em redes veicu- lares, nenhuma delas alcanÃou um desempenho satisfatÃrio em mais de um cenÃrio, como urbano e rodovia. Sendo assim, nesta dissertaÃÃo, analisamos atravÃs de si- mulaÃÃes o impacto da densidade, da carga da rede e da mobilidade no desempenho de um protocolo de roteamento para fornecer diretrizes para os projetistas de redes veiculares desenvolverem protocolos de roteamento ecientes, capazes de se adaptar aos cenÃrios urbano e de rodovia. Para alcanÃar esse objetivo, quatro protocolos existentes na literatura foram avaliados nos cenÃrios urbano e de rodovia, dois deles voltados diretamente para redes veiculares e os outro dois tradicionais de redes âd hoâ. / Advances in mobile computing and wireless communications have made possible the development of the Intelligent Transportation System, which contain the vehi- cular networks. There, routing is a challenging task due to the high node mobility, the instability of wireless links and the diversity of scenarios. For this reason, several routing protocols have been designed with the goal of solving one or more specic problems of each scenario. However, although there are several proposed solutions to the routing problem in vehicular networks, none of them has achieved a satisfac- tory performance in more than one scenario, such as urban and highway. Thus, in this work, we rst analyze with simulations the impact of density, the network load and the mobility pattern in the performance of routing protocols for these networks. Then, we provide new directions for designing ecient vehicular network routing protocols, able to adapt to urban and highway scenarios. To achieve this goal, four existing protocols were evaluated in urban and highway scenarios.

La presente investigación se titula “Importación y venta de kits para conversión de bicicletas convencionales a eléctricas y bicicletas eléctricas como una alternativa de transporte ecológico en Lima Metropolitana”. Dicha idea de negocio surgió como una iniciativa de los ejecutores del proyecto para hacer frente a la necesidad de buscar un medio de transporte para mitigar el problema de la congestión vehicular en Lima Metropolitana. Uno de los problemas que aqueja a la ciudad de Lima es la congestión vehicular, esto produce estrés por el mayor tiempo invertido para trasladarse de un lugar a otro; ante ello, el presente estudio brinda una alternativa ante este problema social. Durante el año 2020, la demanda sobre el uso de las bicicletas eléctricas se ha convertido en muy buena alternativa para movilizarse, asimismo sería una respuesta eficaz a raíz de la pandemia que se está viviendo a nivel mundial. La finalidad de disminuir la posibilidad del contagio del Covid-19, reducir la congestión, el consumo de combustible, la contaminación y los tiempos de desplazamientos. / The present research is entitled “Import and sale of kits for conversion from conventional bicycles to electric bicycles and electric bicycles as an alternative for ecological transport in Metropolitan Lima”. This business idea emerged as an initiative of the project's executors to address the need to seek a means of transport that to mitigate the traffic congestion that exists in Metropolitan Lima. One of the problems that binds the city of Lima is the vehicle congestion, this causes stress for the longer time spent to move from one place to another; before this, the present study provides an alternative to this social problem. During 2020, demand for the use of electric bicycles has become a very good alternative for mobilization, and it would also be an effective response to the pandemic that is being experienced worldwide. The aim is to reduce the possibility of covid-19 transmission, reduce congestion, fuel consumption, pollution and travel times. / Trabajo de investigación