[pt] Foi desenvolvido neste trabalho um conjunto de procedimentos computacionais com o objetivo de estudar o comportamento da dinâmica de veículos terrestres. Utilizando recursos de armazenamento em banco de dados, programas de simulação de modelos dinâmicos e geração de animações gráficas são possível analisar o comportamento dos veículos, representados por modelos matemáticos consagrados ou que estejam sendo desenvolvidos. A característica mais importante da estrutura computacional implementada neste trabalho é o conceito de modularidade, ou seja, diversos modelos dinâmicos podem ser empregados e simulados, a partir da alteração ou adaptação de alguns módulos, sem que seja necessário modificar a estrutura computacional desenvolvida. O ambiente de banco de dados pode armazenar os parâmetros de veículos e pneus, além da descrição da pista e da trajetória a ser percorrida. O objetivo é que todas as inofrmações pertinentes ao estudo da dinâmica de veículos estejam contidas neste banco de dados, e que futuramente ele s torne um ponto de referencia para consultas diversas nesta área. Já o ambiente de animação gráfica permite representar a trajetória real percorrida pelo veículo, que depende de suas características dinâmicas, e os seus movimentos típicos, como as rotações em torno do eixo lateral e longitudinal, além de possibilitar a visualização do contexto no qual o veículo está inserido e o acompanhamento do percurso através de câmeras localizadas em posições escolhidas pelo usuário. / [en] It has been developed a set of computacional procedures with the objective of studying the synamic behavior of ground vehicles. By using database resources, dynamic simulation models and graphic animation generation it is possible to abnalyze vehicles behavior, represented by well known mathematical models or new ones. The most important charateristic about the developed computacional enviromment it is modulatity, which means that many different dynamics models can be employed and simulated with the daptation of some modules, without beng necessary to modify the main structure. The database environment can store the vehicles and tires parameters, and the track and tragetory description. The main obejective is to store on the database all the concerned information necessary to the study of vehicles dynamic. The graphical animation environment displays the simulated vehicle trajectory, which depends on vehicle dynamic characteristics and is typical movements, as the rotation around the lateral (pitch) and longitudinal axis. The graphical animation environment is also important to allow the visualization od the context where the vehicles are inserted, not mentioning the path tracking through video cameras pre configured by the user.

This study measures the influence of public bus services on traffic congestion and environmental pollution in Lima and Callao. The effect of the flow of buses on the transportation network is measured by way of a dynamic traffic assignment program, Dynasmart. The database is constructed on the basis of the 2005-2025 Master Plan. To this end, the transportation network is verified using Google Earth, and field measurements of capacity, speed, and volume- relay functions to describe traffic congestion are used. The flow of buses is calculated using the Emme3 program. Origin-destination matrices are calculated for each hour based on the 24-hour origindestination matrix from the Master Plan. In the case of congestion, both the exact and the maximum influence of the flow of buses are measured, and the case of segregating a traffic lane for a Rapid Bus System—a much-discussed topic—is also considered. In the case of pollution, the exact influence of the flow of buses is used to measure fuel consumption and pollutant emissions for the option of reducing public bus services as well as a further five options, including the implementation of a Rapid Bus System featuring gas-powered buses. It is found that halving the size of the bus fleet increases the speed of the transportation network by between 2 and 7% per day, and between 9 and 14% until 11 am, and yields 46% of the benefits of promoting clean fuels and inspection and maintenance; that is, that this measure is of limited worth in reducing congestion, and should not be considered a priority means of alleviating pollution. / Se mide la influencia del transporte público de buses sobre la congestión vehicular y sobre la contaminación ambiental de Lima y Callao. Se modela el efecto de los flujos de buses sobre la red de transporte mediante un software de asignación dinámica de tráfico Dynasmart. Se construye la base de datos sobre el Plan Maestro 2005-2025. Para ello, se verifica la red de transporte por Google Earth, y se utilizan mediciones de campo sobre capacidad, velocidad, y funciones volumen-demora que describen la congestión vial. Se calculan los flujos de uses con el software Emme3. Se construyen las matrices origen-destino por cada hora a partir de la matriz origendestino de 24 horas del Plan Maestro. En el caso de la congestión, se mide una influencia exacta y otra máxima de los flujos de buses, y también el caso de segregar un carril de vía para un sistema de buses rápidos, un tema frecuente de discusión. En el caso de la contaminación, se utiliza la influencia exacta de los flujos de buses para medir consumo de combustible y emisión de contaminantes para la alternativa de reducción de buses de transporte público y otras cinco alternativas más, entre ellas la implementación de un sistema de buses rápidos con buses a gas. Se obtiene que, reducir la flota de buses a la mitad, incrementa la velocidad de la red de transporte entre 2 y 7% diario y entre 9 y 14% a las 11 am, y que produce un 46% de los beneficios de promover combustibles limpios e inspección como mantenimiento; es decir, que esta medida es poco efectiva en reducir la congestión y que su prioridad debiera reducirse en aliviar la contaminación.

[pt] Este trabalho apresenta uma abordagem de modelagem de sistemas dinâmicos, em conjunção com uma nova proposta de controladores embarcados para veículos automotores. Nesta nova proposta, além de ser possível modificar o controle aplicado à dinâmica veicular, por intermédio da habilitação e desligamento sucessivos de controladores locais específicos, também é possível modificar a complexidade do modelo dinâmico do automóvel, fazendo-o se comportar o mais próximo possível de como o homem o percebe: em partes e com complexidades diferentes à medida que se alteram as situações operacionais. Esta abordagem aproxima o veículo do conceito de homeostase empregado nas ciências médicas, que determina o funcionamento normal do corpo humano. Ela reconhece a capacidade de um controlador hierarquizado de alto nível determinar doses de ações de controle para situações críticas distintas conseguindo, com isso, restabelecer uma condição de estabilidade local que, por consequência, tende a garantir a estabilidade global do veículo. Este trabalho apresenta as considerações teóricas e o princípio dos desenvolvimentos para a obtenção do Controlador Homeostático, junto com simulações e aplicações em casos particulares. / [en] This work presents a technique for modeling dynamic systems together with a new proposal for the design and development of embedded controllers for automotive systems. In this new approach not only is it possible to modify the applied controller to vehicle dynamics by simply enabling or disabling successive specific local controllers, but it is also possible to change complexity of the dynamic model of the car. With this approach the designer makes the vehicle behave closer to what is perceived by humans: a vehicle in parts and with different complexities as operational situations may change. This approach approximates the vehicle to the homeostasis concept, employed in medical sciences, which determines the normal behavior of the human body. It recognizes the ability of a high level hierarchical controller to determine small control actions for critical specific scenarios. By that the controller reestablishes local stability and, as a direct consequence, ensures global stability of the vehicle. This work presents theoretical considerations and the initial developments in order to achieve the Homeostatic Controller. It also presents simulations and applications to specific cases.

O fenômeno do congestionamento, decorrente do rápido aumento da demanda por todos os meios de transporte só tende a se agravar, já que sistemas de transporte (vistos como um todo) têm um grande impacto na economia mundial. No caso do transporte veicular em particular, é notório que a demanda por mobilidade é uma das características da nossa sociedade. O impacto direto e indireto dos congestionamentos em áreas urbanas e interurbanas é imenso, e precisam ser avaliados adequadamente para que seus efeitos sejam pelo menos minorados. Esta dissertação apresenta o AVNET, uma modelagem baseada em agentes para avali- ação do balanceamento de carga em redes de tráfego veicular, capaz de investigar micros- copicamente a interação entre oferta, demanda e as particularidades do comportamento dos motoristas, aqui tratados como agentes autônomos capazes de perceber o estado do ambiente e se adaptar a ele utilizando replanejamento heurístico. O principal objetivo do AVNET é investigar a interação entre a percepção que o agente possui do tráfego e a consequente adaptação através da mudança de rota durante a viagem. De forma cíclica, o AVNET propõe que o estado do ambiente influencia na percepção do agente, e a ação do agente influencia no estado do ambiente. As medidas de balanceamento de carga visam avaliar o desempenho do ponto de vista do motorista, ao invés de abordar a avaliação do ponto de vista da rede como algumas abordagens tradicionalmente propõe. Experimentos foram realizados a partir da variação nas condições de oferta - utili- zando uma rede com topologia em estilo de grade e uma abstração de algumas vias arte- riais da cidade de Porto Alegre/RS - variação nas condições de demanda - o tipo de dis- tribuição e número de viagens - e dos tipos de agentes utilizados. Os resultados ajudam a responder como será o balanceamento de carga de redes de tráfego veicular conforme as condições de oferta e demanda do ambiente, e de percepção/ação dos agentes. / The phenomenon of congestion, due to the rapid increase in demand for all means of transport is only going to worsen, since systems transport (seen as a whole) have a major impact on the world economy. In the case of vehicular transport in particular, it is clear that the demand for mobility is a characteristic of our society. The direct and indirect impact of congestion in urban and long distance is immense, and must be properly evaluated for their effects are at least mitigated. This dissertation presents the AVNET, an agent-basead modelling to evaluate load bal- ancing in networks of vehicular traffic, able to microscopically investigate the interaction between supply, demand and the peculiarities of the behavior of drivers, here treated as autonomous agents, capable to perceive the state of the environment and adapt to it using heuristic redesign. The main goal of AVNET is to investigate the interaction between the perception that the agent has the traffic and the consequent adaptation by changing the route during the trip. Cyclically, the AVNET propose that the state of the environment influences the perception of the agent and the agent’s action influences the state of the environment. Experiments were performed from the variation in supply conditions - using a network grid topology and an abstraction of some arterial roads in the city of Porto Alegre/RS - changes in demand conditions - the type of distribution and number of trips - and the types of agents used. The results will help answer how the balancing network load of vehicular traffic as conditions of supply and demand of the environment, and perception / action agents.

As emissões de poluentes atmosféricos decorrentes de veículos automotores representam um grave problema ambiental. O modo de operação do veículo influencia diretamente a quantidade de poluentes emitidos. Quando um veículo inicia sua operação com motor frio, efeito denominado de partida a frio, a quantidade de poluentes emitidos torna-se consideravelmente maior em comparação às condições estabilizadas de temperatura do motor. O efeito da partida a frio é bastante representativo em viagens de curta duração, como é o caso dos deslocamentos urbanos. Este estudo propõe um método para a determinação e distribuição espacial do adicional de emissões de poluentes em partida a frio. Este método foi aplicado em Porto Alegre, utilizando informações de tráfego e da frota local coletados na pesquisa de entrevistas domiciliares, realizada no ano de 2003. Os fatores de emissão utilizados embasaram-se em um estudo realizado com veículos brasileiros. Os resultados da aplicação do método indicaram que a maior parte das partidas a frio ocorre na região central de Porto Alegre e suas adjacências, sendo maior no período matinal. Observou-se também que os maiores responsáveis pelo adicional por partida a frio são os veículos equipados com conversores catalíticos e injeção eletrônica de combustível. Entretanto, os veículos mais antigos, sem conversor catalítico e equipados com carburador, são os maiores responsáveis pela emissão total, adicional por partida a frio e emissão estabilizada de CO e HC nos períodos analisados. Através do método proposto neste estudo foi possível identificar áreas críticas que necessitam de ações de controle de emissões em partida a frio. Os resultados deste estudo podem subsidiar o planejamento e gerenciamento das condições ambientais provocadas pelas emissões veiculares em áreas urbanas. / Atmospheric pollution from vehicle emissions is a serious environmental problem. The vehicle operation mode influences directly in the amount of emitted pollutants. When a vehicle begins its operation with the cold engine, called as cold start effect, the amount of emitted pollutant becomes considerably higher than when in stabilized conditions of engine’s temperature. Cold start effect are very representative in short travels, such as urban trips. This study proposes a method to estimate the amount and spacial distribution of the additional cold start pollutant emissions. This method was applied to Porto Alegre, Brazil, using traffic and local fleet data from a household travel survey of 2003. Emissions factors were based on a study of Brazilian fleet. The results from the method application showed that cold start emissions in Porto Alegre are higher in the morning peak and most of the cold start emissions are concentrated in the town center and its adjacencies. The results also showed that the catalyst fuel injection vehicles are the main responsible for the additional cold start emissions. However, old vehicles, without catalyst and equipped with carburetor, are the main responsible for the total, cold start and running emissions, CO and HC emissions in both analyses periods. Through the proposed method, it was possible to identify critical areas that need control actions of cold start emissions. The results from this study can assist planning and management of the environmental conditions deriving from vehicular emissions in urban areas.

MATEUS, Bruno Góis. Análise sobre o impacto da densidade veicular, da carga da rede e da mobilidade no desempenho de protocolos de roteamento para redes veiculares. 2010. 136 f. Dissertação (Mestrado em ciência da computação)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2010. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-08T19:49:39Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_bgmateus.pdf: 3335220 bytes, checksum: 4b0144b0ee1b7f925c7bb9fe44a92e9c (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2016-07-14T15:18:09Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_bgmateus.pdf: 3335220 bytes, checksum: 4b0144b0ee1b7f925c7bb9fe44a92e9c (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-14T15:18:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_bgmateus.pdf: 3335220 bytes, checksum: 4b0144b0ee1b7f925c7bb9fe44a92e9c (MD5) Previous issue date: 2010 / 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 speci c 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 e cient 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. / Os avanços alcançados na computação móvel e na comunicação sem o levaram ao desenvolvimento do Sistema Inteligente de Transporte, onde se pode destacar as redes veiculares. Nelas, o roteamento é uma tarefa desa adora devido à alta mobi- lidade dos nós, à instabilidade dos enlaces sem- o e a diversidade de cenários. Por essa razão, diversos protocolos de roteamento foram projetados com o objetivo de solucionar um ou mais problemas especí cos de cada cenário. Entretanto, apesar de existirem várias soluções propostas para o problema do roteamento em redes veicu- lares, nenhuma delas alcançou um desempenho satisfatório em mais de um cenário, como urbano e rodovia. Sendo assim, nesta dissertação, analisamos através de si- mulações 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 e cientes, capazes de se adaptar aos cenários urbano e de rodovia. Para alcançar esse objetivo, quatro protocolos existentes na literatura foram avaliados nos cenários urbano e de rodovia, dois deles voltados diretamente para redes veiculares e os outro dois tradicionais de redes —d ho™.

VIEIRA, Leandro Kravczuk. Análise de desempenho de uma aplicação VoIP em redes veiculares. 2011. 136 f. Dissertação (Mestrado em ciência da computação)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2011. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-11T17:42:55Z No. of bitstreams: 1 2011_dis_lkvieira.pdf: 2177171 bytes, checksum: b12f234dbae0e70d63d4ffaacdf15aa0 (MD5) / Approved for entry into archive by Rocilda Sales (rocilda@ufc.br) on 2016-07-18T15:59:47Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2011_dis_lkvieira.pdf: 2177171 bytes, checksum: b12f234dbae0e70d63d4ffaacdf15aa0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-18T15:59:47Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2011_dis_lkvieira.pdf: 2177171 bytes, checksum: b12f234dbae0e70d63d4ffaacdf15aa0 (MD5) Previous issue date: 2011 / Vehicular networks have emerged as a particular case of mobile networks and then became a specific field of research in computer networks. They have been the subject of numerous scientific research in recent years, whose main focus is the development of Intelligent Transport System. Furthermore, given that cars are increasingly important in people's lives, smart board software in their cars can substantially improve the quality of life of users. This fact and the significant market demand for more reliability, security and entertainment in vehicles, has led to significant development and support for vehicular networks and their applications. Among these applications we can mention the use of VoIP, however, VoIP applications suffer from problems of delay, packet loss and jitter. These technical challenges are further aggravated when used in wireless networks. One factor that directly influences the use of an application in wireless networks is the routing protocol. 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 specific problems of each scenario. However, although there are several proposed solutions to the problem routing in vehicular networks, no general solution was found, in other words, any proposed protocol obtained considerable performance in the various scenarios that exist in vehicular networks. Thus, in this paper, we analyze through simulations the impact of density, of the reach of transmission, the mobility and the type of routing protocol on the performance of a VoIP application in urban and highway scenarios of vehicular networks. / As redes veiculares surgiram como um caso particular de redes móveis e passaram a formar um campo específico de pesquisa na área de redes de computadores. Elas têm sido alvo de inúmeras pesquisas científicas nos últimos anos, cujo principal foco é o desenvolvimento do Sistema Inteligente de Transporte. Além disso, dado que os automóveis são cada vez mais importantes na vida das pessoas, embarcar softwares inteligentes em seus carros pode melhorar substancialmente a qualidade de vida dos usuários. Esse fato, somado à significante demanda do mercado por mais confiabilidade, segurança e entretenimento nos veículos, levou ao desenvolvimento e suporte significantes para as redes veiculares e suas aplicações. Dentre estas aplicações pode-se citar a utilização do VoIP. Entretanto, os aplicativos VoIP sofrem com problemas de atraso, perda de pacotes e jitter. Estes desafios técnicos se agravam ainda mais quando utilizado em redes sem fio. Um fator que influencia diretamente a utilização de uma aplicação em redes em fio é o protocolo de roteamento. O roteamento é uma tarefa desafiadora devido à alta mobilidade dos nós, à instabilidade dos enlaces sem-fio e a diversidade de cenários. Por essa razão, diversos protocolos de roteamento foram projetados com o objetivo de solucionar um ou mais problemas específicos de cada cenário. Entretanto, apesar de existirem várias soluções propostas para o problema do roteamento em redes veiculares, nenhuma solução geral foi encontrada, ou seja, nenhum protocolo proposto obteve desempenho considerável nos diversos cenários existentes nas redes veiculares. Sendo assim, nesta dissertação, analisamos através de simulações o impacto da densidade, do alcance de transmissão, da mobilidade e do tipo de protocolo de roteamento no desempenho de uma aplicação VoIP nos cenários urbano e de rodovia em redes veiculares.

[pt] Neste trabalho são apresentados modelos para a dinâmica vertical e para a dinâmica lateral de veículos terrestres e desenvolve-se um procedimento para o aclopamento desses modelos. A simulação computacional é empregada para a análise e comparação do desempenho de veículos com suspensão convencional e ativa, quanto à dirigibilidade e estabilidade em curva. É realizado um estudo sobre a influencia dos parâmetros típicos dessas suspensões no comportamento das principais variáveis que caracterizam a dinâmica dos veículos, utilizando dados reais. / [en] In this work models of vertical and lateral vehicle dynamics are presented. A procedure to couple them is also developed. A numerical simulation is applied to analyze and compare the performance between a vehicle with a conventional suspension and another with an active suspension. An analysis, based on real data, of how some chacteristic parameters of those suspensions influence the behavior of the main variables that characterize the vehicle dynamics is also performed.

Os hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPA) são amplamente estudados na área de meio ambiente, em diversas matrizes ambientais como ar, água, solo e sedimento, devido a sua toxicidade, potencial mutagênico e carcinogênico. Por conta disto, as agências ambientais de países desenvolvidos listaram dezesseis HPA como sendo poluentes prioritários. As legislações a nível mundial não estipulam limites para estes compostos para ar ambiente, somente para emissões de fontes fixas e móveis e ambientes ocupacionais, mas existem diversos estudos, mais especificamente para os 16 prioritários HPA e muito pouco para os homólogos alquilados. Os HPA alquilados são mais abundantes, persistentes e frequentemente mais tóxicos que os não alquilados e a toxicidade aumenta com o número de substituições alquil sobre os núcleos aromáticos. As legislações ambientais em todo o mundo não realizam o controle em nenhuma matriz ambiental para os HPA alquilados. Neste trabalho foi desenvolvido um método para análise dos HPA e seus homólogos alquilados, utilizando cromatografia de fase gasosa acoplado a um detector de espectrometria de massa e com um sistema de injeção para grande volume, associado à vaporização com temperatura programada, que permitiu um nível de detecção na faixa de 0,70 até 103,6 ng mL-1, sendo possível analisar as amostras de material particulado oriundas de emissões veiculares. As amostras foram coletadas de acordo com a Norma ABNT NBR14489, em um dinamômetro de bancada para motor do ciclo diesel (Ciclo de 13 pontos). Os resultados encontrados foram na faixa de 0,5 ng mL-1 até 96,9 ng mL-1 Os resultados indicaram que motores a diesel/ biodiesel têm uma contribuição muito grande na formação destes HPA e homólogos alquilados

IEEE 802.11p, the known standard for Vehicular Adhoc NETworks (VANETs), suffers from scalability issues and unbounded delay. In addition, the desire to use networks already in existence has created motivation for using cellular networks for vehicular applications. LTE-Advanced is one of the most promising access technologies in the wireless field, providing high data rate, low latency, and a large coverage area. Thus, LTE/LTE-A can be potential access technologies for supporting vehicular applications. Vehicular safety applications are based on broadcasting messages to neighboring vehicles. The vehicle location precision is crucial for safety applications. Thus, the freshness of the information (i.e. vehicle location) at the neighboring vehicles is very important. As LTE is an infrastructure-based network, all transmissions should pass through it. When the load of the network is high compared to the available resources, large delays may occur. The focus of this thesis is to propose solutions to make LTE suitable for vehicular safety applications. The first solution is to adapt the vehicular safety application to be suitable in LTE network. For this purpose, we propose an adaptation of the safety message generation rate. This adaptation uses a queueing model to compute the freshness of the information of vehicles at the destination, based on their message generation rates. It then adjusts the generation periods to provide a similar accuracy for all vehicles. The second approach is to modify the LTE and make it suitable for these kinds of applications. Thus, we proposed a scheduler for LTE which is suitable for vehicular safety applications. It considers the speed and location of the vehicles to allocate the resources to them for the transmission of safety messages. We also studied the message dissemination in the downlink, and proposed an efficient way to deliver the safety messages to the neighboring vehicles. Finally, we propose a scheme that uses both LTE-D2D and LTE-cellular communication for the transmission of safety messages. The centralized location information is used for Device-to-Device (D2D) pair discovery and resource allocation. The proposed scheme provides resource efficiency by enabling the reuse of the resources by vehicles. We also study the effect of the awareness range and period of updating location information at the server on resource usage and accuracy of D2D pair detection.