<p>  </p> <p>Transportation access is an important indicator of the quality of life and if it is inequitable, it will limit the work, leisure, and other essential opportunities for people and worsen the access for the disadvantaged groups. In the U.S., increased auto-dependency and the lack of other feasible alternative transportation modes exacerbate the negative impacts of this inequity, especially for the people without automobiles. The transportation equity in terms of the number of feasible transportation mode alternatives to serve a trip (i.e. mobility option equity) has not been extensively evaluated in the literature. Existing studies mainly analyzed the access to transportation infrastructures (e.g., bus stops, bike lanes, shared bike stations) based on the proximity at the zonal level. However, having access to a certain trip mode based on proximity does not necessarily add to the mobility option equity. First, mismatch may exist between the infrastructure and an individual’s travel demand. For example, if someone lives closely to a bus station but the bus route that can be accessed does not align with this person’s trip destination, they will not be able to use bus as a feasible mode for this trip. Second, existing accessibility-based studies often lack consideration of the trip feasibility (in terms of cost, quality, and safety) of using transportation infrastructures at the route level. For example, if a walking trip route is generated without considering the existence of sidewalks, the individual might have to walk on a unsafe busy road. In this case they will not be able to walk to satisfy their travel demand. Therefore, better transportation equity metrics concerning the feasibility of using transportation infrastructures to serve individuals’ travel demands are needed. </p> <p>To address this gap, this thesis defined the “travel-demand-relevant access” (mobility-need-relevant access) metric to evaluate transportation access in the context of individual travel demands and route-level infrastructure constraints and developed a framework to use GPS data to quantify the proposed metric for transportation equity analysis. Assessing which transportation modes are feasible alternatives to serve a trip, requires trip-level disaggregated travel demand data and detailed transportation infrastructure information. The recent development of information and communication technologies and open data efforts provide unprecedented opportunities for such trip-level analysis. With these developments it is now possible to evaluate the feasibility of a mode both the cost- and quality-based measures. The cost-based method estimates the monetary and time cost of using each mobility option and compares it with prominent trip mode (car) to examine “forced car use” concerning the travel demand. The quality-based method comprises accessibility and mobility-based performance measures to evaluate the feasibility of a certain trip mode regarding the ease of use and safety with relation to the infrastructure characteristics. The mobility options/alternatives deemed feasible with these two methods were used in the equity analysis, where the travel-demand-relevant access on the spatial and sociodemographic level was evaluated. </p> <p>The proposed framework was applied to the Indianapolis Metropolitan Planning Area (MPA) as a case study. The key insights of this study can be listed as (1) it is important to consider travel-demand-relevant access to evaluate transportation equity because we found that 40% of the trips that were identified as accessible by public transit are not feasible when travel-demand-relevant access is considered; (2) suburban areas on average have 12% less mobility options available compared with  the urban core which forces high car ownership in these areas; amd (3) people with non-college educational attainment, households with more crowded rooms, and larger families are the negatively impacted disadvantaged groups while census block groups with high composition of white middle-class suburban families have the lowest number of options (1.5 on average) available. </p> <p>The suburban populations with a low number of mobility options (with a vehicle) are not necessarily at a disadvantage in terms of mobility option equity, since suburban areas are by design made to be car dependent. However, the lower number of feasible mobility options in these areas possesses a risk for the future if the consequences are not evaluated carefully. In terms of urban migration, if out-migration from the urban core to suburban areas keeps increasing as the pandemic trend suggests, the forced car ownership in suburban areas could increase and create/worsen transport deserts. This increase in vehicle ownership contradicts equity and environmental goals regarding transportation. If we observe an increase in the suburban to urban core migration trend, it can force disadvantaged groups to move into suburban areas because of gentrification and increasing prices. These disadvantaged groups could suffer from the limited amount of mobility options in suburban areas, since their access to opportunities would decrease. </p>

The thesis deals with principles and common applications of the electron backscatter diffraction (EBSD) method. Some practical experience in application of the method to a study of highly deformed structure of copper and its thermal stability is described on one hand, and, on the other hand, to a study of phase composition of TRIP steel on various levels of imposed strain. The limitations of EBSD method are discussed along with its resolution in comparison with other complimentary techniques.

In der Arbeit werden spezielle Kupferlote im MIG- und Laserlötverfahren an Stählen mit unterschiedlichem Festigkeitsverhalten untersucht. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, den Lötprozess durch den Einsatz spezieller Kupferbasislote zu optimieren und durch reduzierten Energieeintrag ein homogeneres Eigenschaftsfeld im Bereich der Fügestelle zu erzeugen. Den Verarbeitern dieser Werkstoffe soll die Möglichkeit gegeben werden, diese Werkstoffe rationeller und mit höherer Effektivität zu verarbeiten. Im Ergebnis der Arbeit sollen Verbesserungen der Eigenschaften der Lötnähte erzielt werden, die besonders in der Dünnblechverarbeitung mit Schwerpunkt Karosseriebau Anwendung finden. Wesentliche Ziele sind die Erhöhung der Festigkeitseigenschaften, eine Erhöhung der Fügegeschwindigkeit, die Verbesserung des Phosphatierungsverhaltens sowie eine Reduzierung der eingebrachten Wärmeenergie. Die Vielfältigkeit dieser Anforderungen macht es notwendig, die Versuche sowohl im Laser- als auch im MIG-Lötverfahren durchzuführen. Die Lötverfahren werden in der Praxis für unterschiedliche Anforderungen innerhalb der Karosserie eingesetzt. Das Fügen von hochfesten Strukturelementen oder Außenhautbauteilen erfordert in Abhängigkeit von den Anforderungen die Verwendung ausgewählter Zusatzwerkstoffe. Die Vielfältigkeit der Werkstoffe und der Anforderungen spiegelt sich in den Untersuchungen der vorliegenden Arbeit wieder. Für weitergehende Untersuchungen, speziell im hochfesten Blechbereich, soll die Arbeit entsprechende Grundlagen bieten. Als Vorlage für die Erarbeitung von experimentellen und theoretischen Methodiken der Prozessbetrachtung werden neben typischen Kupferloten neu entwickelte Lotlegierungen verwendet. Bei der Betrachtung der Kupferlegierungen werden die unterschiedlichen Einflüsse auf den Fügeprozess definiert und beschrieben. Es wird festgestellt, dass niedrig schmelzende Lote mit ausgewählter Legierungszusammensetzung im Gegensatz zu Eisenbasis-Schweißdrähten einen geringeren negativen Einfluss auf das Gefüge der Bleche im Nahtbereich ausüben. Um die thermische Beanspruchung, besonders in der Wärmeeinflusszone, während des Fügeprozesses gering zu halten, kann zusätzlich eine geeignete Stromquellentechnik zum Einsatz kommen. Mit Hilfe des „kalten“ Lichtbogens ist es möglich, die eingebrachte Streckenenergie weiter zu reduzieren. Faktoren, die den Energieeintrag beeinflussen, werden in der vorliegenden Arbeit in experimentellen und theoretischen Untersuchungen hinsichtlich ihrer Wirkung auf das Festigkeitsverhalten betrachtet. Es werden durch geeignete Legierungskombinationen die Einflüsse auf die Steigerung der Lötgeschwindigkeit und auf eine Verbesserung des Phosphatierungsverhaltens untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen liefern die Informations- und Beweisbasis für die erarbeiteten Legierungssysteme und ermöglichen es, den optimierten Lötprozess an hochfesten Stahlblechen wissenschaftlich zu betrachten. Die Auswertung der wissenschaftlichen Experimente, dargestellt in den angefügten ausführlichen Tabellen, stellen die Zusammenhänge zwischen der Legierungsauswahl und der eingebrachten Streckenenergie dar. Die Erkenntnisse aus der vorliegenden Arbeit sollen für das Fügen von hochfesten Blechen die Entscheidung über die Auswahl geeigneter Zusatzwerkstoffe erleichtern. Die Ergebnisse der theoretischen Untersuchungen anhand mathematischer Modelle zur Beschreibung der physikalischen Prozesse der Wärmezufuhr durch Verwendung eines ausgewählten Lotes in Kombination mit geeigneter Stromquellentechnologie sind die Grundlage für die Optimierung des Lötprozesses. Die vorgeschlagenen Modelle zur Entwicklung und Optimierung von Lichtbogenlötprozessen mit neu entwickelten Lotlegierungen wurde im Rahmen der vorgelegten Arbeit an realen Blechqualitäten angewendet und überprüft. In den Ergebnissen hat sich bestätigt, dass die Verwendung spezieller Kupferlote zu verbesserten Verarbeitungseigenschaften führen, und damit Konzepte zum wirtschaftlich verbesserten Fügen angeboten werden.:Inhalt 1. Einleitung. Kritische Bewertung der Literatur und Problemanalyse. 11 Perspektiven 1.1. Bedeutung des Lichtbogenlötens an höherfesten Stahlblechen 11 1.2. Entwicklungsstand bei höherfesten Dünnblechen und geeigneten 12 Lotwerkstoffen 1.3. Lichtbogenlöten an höherfesten Stahlblechen und Verfahrensgrenzen 15 2. Wissenschaftliche Problemstellung und Lösungsmöglichkeiten 16 2.1. Problemdarstellung 17 2.1.1. Problematik hochfester Grundwerkstoff 18 2.1.2. Löten vs. Schweißen 18 2.2. Lösungsstrategien und angestrebte Lösungswege 20 3. Theoretische Herleitung eines Mehrphasenmodells auf Kupferbasis 22 mit erhöhten Festigkeitseigenschaften 3.1. Voraussetzungen für die Legierungsbildung in Kupfer 22 3.2. Einfluss wesentlicher Legierungselemente auf die Eigenschaften von 26 Kupferlegierungen 3.2.1. Silizium 26 3.2.2. Aluminium 28 3.2.3. Mangan, Nickel, Zinn, Silber, Mikrolegierungselemente 29 3.3. Ermittlung optimierter Legierungen 30 3.4. Gieß- und ziehtechnische Einschränkungen 33 4. Versuchsdurchführung und Untersuchungsmethoden 34 4.1. Laserlöten 34 4.1.1. Grundwerkstoffe 34 4.1.2. Lote 34 4.1.3. Versuchsaufbau 36 4.1.4. Festlegung der Prozessdaten 37 4.1.5. Versuchsdurchführung 39 4.1.5.1. Bördelnaht DX54D+Z100 39 4.1.5.2. Überlappnaht DX54D+Z100 / HC180BD 40 4.1.5.3. Ermittlung der Benetzungswinkel bei unterschiedlichen 41 Lötgeschwindigkeiten 4.1.5.4. Korrosionsverhalten 43 4.2. MIG-Löten 44 4.2.1. Grundwerkstoffe 44 4.2.2. Lote 44 4.2.3. Versuchsaufbau 45 4.2.4. Messdatenerfassung 47 4.2.5. Versuchsdurchführung 48 4.2.5.1. Überlappnaht 22MnB5+AS 48 4.2.5.2. Überlappnaht HCT780XD Z70 (DP 800), HCT690T Z100 (TRIP700) 49 4.2.5.3. Ermittlung der Benetzungswinkel 49 4.2.5.4. Untersuchung des Wärmeeintrages 50 4.2.5.5. Phosphatierungsverhalten 51 5. Versuchsauswertung 52 5.1. Laserlöten 52 5.1.1. Visuelle Prüfung 52 5.1.1.1. Bördelnaht DX54D+Z100 52 5.1.1.2. Überlappnaht DX54D+Z100 / HC180BD 55 5.1.2. Statische Zugversuche 56 5.1.2.1. Bördelnaht DX54D+Z100 57 5.1.2.2. Überlappnaht DX54D+Z100 / HC180BD 58 5.1.3. Mikroskopische Untersuchungen 60 5.1.3.1. Bördelnaht DX54D+Z100 60 5.1.3.2. Überlappnaht DX54D+Z100 / HC180BD 63 5.1.4. Benetzungsverhalten 65 5.1.5. Beurteilung des Korrosionsverhaltens 67 5.2. MIG-Löten 69 5.2.1. Visuelle Prüfung 69 5.2.1.1. Überlappnaht 22MnB5+AS 69 5.2.1.2. Überlappnaht HCT780XD Z70 (DP 800), HCT690T Z100 (TRIP700) 71 5.2.2. Statische Zugversuche 73 5.2.2.1. Überlappnaht 22MnB5+AS 73 5.2.2.2. Überlappnaht HCT780XD Z70 (DP 800), HCT690T Z100 (TRIP700) 75 5.2.3. Härteverläufe 80 5.2.3.1. Überlappnaht 22MnB5+AS 80 5.2.3.2. Überlappnaht HCT780XD Z70 (DP 800), HCT690T Z100 (TRIP700) 82 5.2.4. Mikroskopische Untersuchungen 83 5.2.4.1. Überlappnaht 22MnB5+AS 83 5.2.4.2. Überlappnaht HCT780XD Z70 (DP 800), HCT690T Z100 (TRIP700) 86 5.2.5. Benetzungsverhalten 87 5.2.6. Schutzgas 89 5.2.7. Thermische Untersuchung 90 5.2.8. Phosphatierungsverhalten 92 6. Betrachtung von Optimierungskriterien 94 6.1. Werkstofftechnische Betrachtungen 95 6.1.1. Legierungssysteme 95 6.1.2. Einfluss von Oberflächenbeschichtungen 96 6.1.3. Streckenenergiebetrachtungen 96 6.2. Betrachtung des Einflusses von Nahtgeometrie, Schutzgas und 96 Gerätetechnik 6.2.1. Nahtgeometrie 96 6.2.2. Gerätetechnik 97 7. Übertragung der Ergebnisse auf andere hochfeste Stähle 97 8. Erprobung unter seriennahen Bedingungen 99 9. Zusammenfassung und Ausblick 101 10. Anhang 104

In der Arbeit werden spezielle Kupferlote im MIG- und Laserlötverfahren an Stählen mit unterschiedlichem Festigkeitsverhalten untersucht. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, den Lötprozess durch den Einsatz spezieller Kupferbasislote zu optimieren und durch reduzierten Energieeintrag ein homogeneres Eigenschaftsfeld im Bereich der Fügestelle zu erzeugen. Den Verarbeitern dieser Werkstoffe soll die Möglichkeit gegeben werden, diese Werkstoffe rationeller und mit höherer Effektivität zu verarbeiten. Im Ergebnis der Arbeit sollen Verbesserungen der Eigenschaften der Lötnähte erzielt werden, die besonders in der Dünnblechverarbeitung mit Schwerpunkt Karosseriebau Anwendung finden. Wesentliche Ziele sind die Erhöhung der Festigkeitseigenschaften, eine Erhöhung der Fügegeschwindigkeit, die Verbesserung des Phosphatierungsverhaltens sowie eine Reduzierung der eingebrachten Wärmeenergie. Die Vielfältigkeit dieser Anforderungen macht es notwendig, die Versuche sowohl im Laser- als auch im MIG-Lötverfahren durchzuführen. Die Lötverfahren werden in der Praxis für unterschiedliche Anforderungen innerhalb der Karosserie eingesetzt. Das Fügen von hochfesten Strukturelementen oder Außenhautbauteilen erfordert in Abhängigkeit von den Anforderungen die Verwendung ausgewählter Zusatzwerkstoffe. Die Vielfältigkeit der Werkstoffe und der Anforderungen spiegelt sich in den Untersuchungen der vorliegenden Arbeit wieder. Für weitergehende Untersuchungen, speziell im hochfesten Blechbereich, soll die Arbeit entsprechende Grundlagen bieten. Als Vorlage für die Erarbeitung von experimentellen und theoretischen Methodiken der Prozessbetrachtung werden neben typischen Kupferloten neu entwickelte Lotlegierungen verwendet. Bei der Betrachtung der Kupferlegierungen werden die unterschiedlichen Einflüsse auf den Fügeprozess definiert und beschrieben. Es wird festgestellt, dass niedrig schmelzende Lote mit ausgewählter Legierungszusammensetzung im Gegensatz zu Eisenbasis-Schweißdrähten einen geringeren negativen Einfluss auf das Gefüge der Bleche im Nahtbereich ausüben. Um die thermische Beanspruchung, besonders in der Wärmeeinflusszone, während des Fügeprozesses gering zu halten, kann zusätzlich eine geeignete Stromquellentechnik zum Einsatz kommen. Mit Hilfe des „kalten“ Lichtbogens ist es möglich, die eingebrachte Streckenenergie weiter zu reduzieren. Faktoren, die den Energieeintrag beeinflussen, werden in der vorliegenden Arbeit in experimentellen und theoretischen Untersuchungen hinsichtlich ihrer Wirkung auf das Festigkeitsverhalten betrachtet. Es werden durch geeignete Legierungskombinationen die Einflüsse auf die Steigerung der Lötgeschwindigkeit und auf eine Verbesserung des Phosphatierungsverhaltens untersucht. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen liefern die Informations- und Beweisbasis für die erarbeiteten Legierungssysteme und ermöglichen es, den optimierten Lötprozess an hochfesten Stahlblechen wissenschaftlich zu betrachten. Die Auswertung der wissenschaftlichen Experimente, dargestellt in den angefügten ausführlichen Tabellen, stellen die Zusammenhänge zwischen der Legierungsauswahl und der eingebrachten Streckenenergie dar. Die Erkenntnisse aus der vorliegenden Arbeit sollen für das Fügen von hochfesten Blechen die Entscheidung über die Auswahl geeigneter Zusatzwerkstoffe erleichtern. Die Ergebnisse der theoretischen Untersuchungen anhand mathematischer Modelle zur Beschreibung der physikalischen Prozesse der Wärmezufuhr durch Verwendung eines ausgewählten Lotes in Kombination mit geeigneter Stromquellentechnologie sind die Grundlage für die Optimierung des Lötprozesses. Die vorgeschlagenen Modelle zur Entwicklung und Optimierung von Lichtbogenlötprozessen mit neu entwickelten Lotlegierungen wurde im Rahmen der vorgelegten Arbeit an realen Blechqualitäten angewendet und überprüft. In den Ergebnissen hat sich bestätigt, dass die Verwendung spezieller Kupferlote zu verbesserten Verarbeitungseigenschaften führen, und damit Konzepte zum wirtschaftlich verbesserten Fügen angeboten werden.:Inhalt 1. Einleitung. Kritische Bewertung der Literatur und Problemanalyse. 11 Perspektiven 1.1. Bedeutung des Lichtbogenlötens an höherfesten Stahlblechen 11 1.2. Entwicklungsstand bei höherfesten Dünnblechen und geeigneten 12 Lotwerkstoffen 1.3. Lichtbogenlöten an höherfesten Stahlblechen und Verfahrensgrenzen 15 2. Wissenschaftliche Problemstellung und Lösungsmöglichkeiten 16 2.1. Problemdarstellung 17 2.1.1. Problematik hochfester Grundwerkstoff 18 2.1.2. Löten vs. Schweißen 18 2.2. Lösungsstrategien und angestrebte Lösungswege 20 3. Theoretische Herleitung eines Mehrphasenmodells auf Kupferbasis 22 mit erhöhten Festigkeitseigenschaften 3.1. Voraussetzungen für die Legierungsbildung in Kupfer 22 3.2. Einfluss wesentlicher Legierungselemente auf die Eigenschaften von 26 Kupferlegierungen 3.2.1. Silizium 26 3.2.2. Aluminium 28 3.2.3. Mangan, Nickel, Zinn, Silber, Mikrolegierungselemente 29 3.3. Ermittlung optimierter Legierungen 30 3.4. Gieß- und ziehtechnische Einschränkungen 33 4. Versuchsdurchführung und Untersuchungsmethoden 34 4.1. Laserlöten 34 4.1.1. Grundwerkstoffe 34 4.1.2. Lote 34 4.1.3. Versuchsaufbau 36 4.1.4. Festlegung der Prozessdaten 37 4.1.5. Versuchsdurchführung 39 4.1.5.1. Bördelnaht DX54D+Z100 39 4.1.5.2. Überlappnaht DX54D+Z100 / HC180BD 40 4.1.5.3. Ermittlung der Benetzungswinkel bei unterschiedlichen 41 Lötgeschwindigkeiten 4.1.5.4. Korrosionsverhalten 43 4.2. MIG-Löten 44 4.2.1. Grundwerkstoffe 44 4.2.2. Lote 44 4.2.3. Versuchsaufbau 45 4.2.4. Messdatenerfassung 47 4.2.5. Versuchsdurchführung 48 4.2.5.1. Überlappnaht 22MnB5+AS 48 4.2.5.2. Überlappnaht HCT780XD Z70 (DP 800), HCT690T Z100 (TRIP700) 49 4.2.5.3. Ermittlung der Benetzungswinkel 49 4.2.5.4. Untersuchung des Wärmeeintrages 50 4.2.5.5. Phosphatierungsverhalten 51 5. Versuchsauswertung 52 5.1. Laserlöten 52 5.1.1. Visuelle Prüfung 52 5.1.1.1. Bördelnaht DX54D+Z100 52 5.1.1.2. Überlappnaht DX54D+Z100 / HC180BD 55 5.1.2. Statische Zugversuche 56 5.1.2.1. Bördelnaht DX54D+Z100 57 5.1.2.2. Überlappnaht DX54D+Z100 / HC180BD 58 5.1.3. Mikroskopische Untersuchungen 60 5.1.3.1. Bördelnaht DX54D+Z100 60 5.1.3.2. Überlappnaht DX54D+Z100 / HC180BD 63 5.1.4. Benetzungsverhalten 65 5.1.5. Beurteilung des Korrosionsverhaltens 67 5.2. MIG-Löten 69 5.2.1. Visuelle Prüfung 69 5.2.1.1. Überlappnaht 22MnB5+AS 69 5.2.1.2. Überlappnaht HCT780XD Z70 (DP 800), HCT690T Z100 (TRIP700) 71 5.2.2. Statische Zugversuche 73 5.2.2.1. Überlappnaht 22MnB5+AS 73 5.2.2.2. Überlappnaht HCT780XD Z70 (DP 800), HCT690T Z100 (TRIP700) 75 5.2.3. Härteverläufe 80 5.2.3.1. Überlappnaht 22MnB5+AS 80 5.2.3.2. Überlappnaht HCT780XD Z70 (DP 800), HCT690T Z100 (TRIP700) 82 5.2.4. Mikroskopische Untersuchungen 83 5.2.4.1. Überlappnaht 22MnB5+AS 83 5.2.4.2. Überlappnaht HCT780XD Z70 (DP 800), HCT690T Z100 (TRIP700) 86 5.2.5. Benetzungsverhalten 87 5.2.6. Schutzgas 89 5.2.7. Thermische Untersuchung 90 5.2.8. Phosphatierungsverhalten 92 6. Betrachtung von Optimierungskriterien 94 6.1. Werkstofftechnische Betrachtungen 95 6.1.1. Legierungssysteme 95 6.1.2. Einfluss von Oberflächenbeschichtungen 96 6.1.3. Streckenenergiebetrachtungen 96 6.2. Betrachtung des Einflusses von Nahtgeometrie, Schutzgas und 96 Gerätetechnik 6.2.1. Nahtgeometrie 96 6.2.2. Gerätetechnik 97 7. Übertragung der Ergebnisse auf andere hochfeste Stähle 97 8. Erprobung unter seriennahen Bedingungen 99 9. Zusammenfassung und Ausblick 101 10. Anhang 104

In this master thesis project, a new protocol called the Round Trip Time (RTT) protocol is implemented and verified. It helps determine the Ethernet clock frequency offset between two communicating nodes. The detection of this offset between nodes is a way to reduce the clock synchronization error. Ethernet is the basis on which a large amount of communication takes place in the world. Either it is used for exchanging data from one device to another or to connect devices to the internet. Due to the absence of clocks being exchanged between the various Ethernet communicating nodes, clock phase and frequency offsets can be present which leads to clock de-synchronization between the various nodes and results in lower system throughput. In the telecommunication industry, synchronization error between base stations can lead to lower throughput, performance degradation and packet loss. Also, with the introduction of 5G, stringent requirements will be placed on the clock synchronization errors.Currently, the Precision Time Protocol (PTP) is used to detect and correct clock synchronization errors. The PTP implementation reduces the clock synchronization error but it is still quite large. Hence, it is necessary to find a protocol which can work together with the PTP protocol to reduce this error. This thesis will introduce a new way to determine the clock frequency offset between nodes through the implementation of the RTT protocol. Through the course of this project, the clock frequency offset was determined by the RTT protocol. By comparing the expected and the theoretical clock offsets, it was concluded that the two values were very similar. The error between the offsets was in the range of 2.349-15.687 parts per billion (ppb) of the link frequency. Thus, the RTT protocol accurately and precisely determined the clock frequency offset between two Ethernet communicating nodes. This protocol is also extended to determine the clock frequency offset between two nodes transmitting periodic signals. For future works, this protocol can be combined with the PTP protocol and a way to determine the clock phase offset will be investigated. / I detta examensarbete implementerades och verifierades ett nytt protokoll, kallat Round Trip Time (RTT)-protokollet, som hjälper till att bestämma Ethernets klockfrekvensförskjutning mellan två kommunicerande noder. Denna fastställda förskjutning mellan de två noderna är ett sätt att reducera klocksynkroniseringsfelet. Ethernet är grunden i en stor del av dagens kommunikation i världen. Antingen används det för informationsutbyte mellan två enheter, eller för att ansluta till internet. Då det saknas ett utbyte av referensklocka mellan de olika kommunikationsnoderna på Ethernet, kan det uppstå klockfasoch frekvensförskjutning som leder till att klockan desynkroniseras mellan de olika noderna och därmed ger ett minskat dataflöde. I telekommunikationsindustrin kan ett synkronisationsfel mellan basstationer leda till minskat dataflöde, sämre prestanda och paketförlust. I och med introduktionen av 5G kommer stränga krav att ställas på klocksynkronisationsfelen.För närvarande används Precision Time Protocol (PTP) för att upptäcka och korrigera klocksynkroniseringsfelen. Implementationen av PTP reducerar klocksynkroniseringsfelet, men det är fortfarande relativt stort. Därav är det nödvändigt att hitta ett protokoll som kan arbeta tillsammans med PTP för att reducera detta fel. Detta arbete kommer att introducera ett nytt sätt att bestämma klockfrekvensförskjutningen genom implementation av RTT-protokollet. I detta arbete bestämdes klockfrekvensförskjutningen av RTT-protokollet. Genom att jämföra det förväntade och faktiska värdet på klockförskjutningen kunde slutsatsen dras att de två värdena var väldigt lika. Felet var i storleksordningen av 2,349-15,687 parts per billion (ppb) i linkfrekvensen. Således bestämmer RTT-protokollet korrekt och exakt klockfrekvensförskjutningen mellan de två kommunikationsnoderna i Ethernet. Protokollet utökas också för att bestämma klockfrekvensförskjutningen mellan två noder som sänder en periodisk signal. För framtida arbete kan detta protokoll kombineras med PTP-protokollet, och det ska även undersökas ett sätt för att bestämma klockfasförskjutningen.

This Bachelor thesis presents an in-depth investigation into the effects of RogueAccess Point interference within Internet of Things networks. The study focuses onthe impact of rogue APs on the modulation and coding scheme indices, round triptime, and overall network performance. The presence of a rogue AP was found toshift devices from dual-stream to single-stream operation, causing a decrease in themodulation and coding scheme indices and data rates. Additionally, a significantincrease in round trip time was observed, emphasizing the detrimental impact ofrogue AP interference on network latency. The insights gained from this researchcontribute to a greater understanding of the challenges posed by rogue APinterference. This deeper comprehension paves the way for devising effectivestrategies to mitigate these impacts, thereby enhancing the reliability, security, andperformance of IoT networks. / Detta examensarbete presenterar en grundlig undersökning av effekterna avstörande åtkomstpunkter (Rogue Access Points) inom nätverk för Sakernas Internet(Internet of Things). Studien fokuserar på störande åtkomstpunkter inverkan påmodulations- och kodningsschemaindex (MCS), round trip time och denövergripande nätverksprestandan. När en störande åtkomstpunkt blev närvarandetvingades enheterna att omställa sig från att använda dubbelströmsoperation tillenkelströmsoperation, vilket ledde till en minskning av MCS-index ochdatahastigheter. Dessutom observerades en betydande ökning av RTT, vilketbetonar den skadliga inverkan av störande åtkomstpunkt interferens pånätverkslatens. De insikter som vunnits bidrar till en större förståelse för deutmaningar som störande åtkomstpunkter interferens medför. Denna djupareförståelse banar väg för att utforma effektiva strategier för att mildra dessa effekter,vilket i sin tur förbättrar tillförlitligheten, säkerheten och prestanda för IoT-nätverk.

Obtaining data simultaneously from different sensors located on different mobile devices can be useful for applications such as sports and medicine. In order for the data from the different sensors to be combined for analysis, the mobile devices need to be time synchronized first. This paper presents an application that can be used to calculate the difference between the internal clocks of two android devices using a combination of the Cristian and Marzullo algorithms. Different methods to connect the devices over Wi-Fi as well as the internet are tested to determine the optimal method for clock synchronization. The paper also validates the synchronization by testing different sensors on two identical android smartphones. The results show that clock synchronization between two mobile devices can be achieved with a round-trip time of 2 milliseconds or less using Wi-Fi Direct. Validation of the synchronization shows that a delay of 7 milliseconds or less can be achieved between two sensors of the same type on two identical android smartphones. It also shows that the least achievable delay between sensors of different types is 16 milliseconds. The conclusion is that once two android smartphones’ clocks are synchronized, only data from sensors of the same type can be combined, with the exception of the camera sensor. Further testing with more robust equipment is needed in order to eliminate human error which could possibly yield more desirable results. / Att erhålla data från olika sensorer som finns på olika mobila enheter kan vara användbart inom exempelvis sport och medicin. För att data från de olika sensorerna ska kunna kombineras för analys måste de mobila enheterna tidssynkroniseras först. Denna rapport presenterar en applikation som kan användas för att beräkna skillnaden mellan de interna klockorna på två Android enheter med en kombination av Cristian- och Marzullo -algoritmerna. Olika metoder för att ansluta enheterna via både Wi-Fi och internet testas för att bestämma den optimala metoden för tidssynkronisering. Rapporten validerar också synkroniseringen genom att testa olika sensorer på två identiska Android -smartphones. Resultaten visar att klocksynkronisering mellan två mobila enheter kan uppnås med en round-trip time på 2 millisekunder eller mindre med Wi-Fi Direct. Validering av synkroniseringen visar att en fördröjning på 7 millisekunder eller mindre kan uppnås mellan två sensorer av samma typ på två identiska Android -smartphones. Det visar också att den minst möjliga fördröjningen mellan sensorer av olika typer är 16 millisekunder. Slutsatsen är att när två Android smartphones är tidssynkroniserade kan endast data från sensorer av samma typ kombineras, med undantag för kamerasensorn. Ytterligare tester med mer robust utrustning behövs för att eliminera mänskliga fel vilket kan möjligen ge mer önskvärda resultat.

published_or_final_version / abstract / Urban Planning and Environmental Management / Doctoral / Doctor of Philosophy

published_or_final_version / Geography / Doctoral / Doctor of Philosophy

Regional growth caused the emergence of traffic congestion and pollution in the past few decades, which have started to affect small urban areas. These problems are not only related to transportation system design but also to land use planning. There has been growing recognition that the relationship between land use and transportation needs to be understood and analyzed in a consistent and systematic way. Integrated urban models have recently been introduced and implemented in several metropolitan areas to systematically examine the relationship between land use and transportation. The general consensus in the field of integrated urban models is that each model has its own limitations and assumptions because they are each designed for different application purposes. This dissertation proposes a new type of methodology to integrate the regression-based land use model and the combined trip distribution-assignment transportation model that can be applied to both metropolitan areas and small urban areas. The proposed integrated land use and transportation model framework has three components: the regression-based land use model, the combined trip distributionassignment transportation model, and the interaction between these two models. The combined trip distribution-assignment model framework provides the platform to simultaneously integrate the transportation model with the land use model. The land use model is developed using an easy-to-implement method in terms of correlation and regression analysis. The interaction between the land use model and the transportation model is examined by two model frameworks: feedback model framework and simultaneous model framework. The feedback model framework solves the land use model and the transportation model iteratively. The simultaneous model framework brings the land use model and the transportation models into one optimization program after introducing the used path set. Both the feedback model and the simultaneous model can be solved to estimate link flow, origin-destination (OD) trips, and household distribution with the results satisfying network equilibrium conditions. The proposed integrated model framework has an “affordable and easy-toimplement” land use model; it can be performed in small urban areas with limited resources. The model applications show that using the proposed integrated model framework can help decision-makers and planners in preparing for the future of their communities.