Awareness of vehicles’ surrounding conditions is important in today’s intelligent transportation system. A wide range of effort has been put in to deploy Vehicular Communication (VC) systems to make driving conditions safer and more efficient. Vehicles are aware of their surroundings with the help of authenticated safety beacons in VC systems. Since vehicles act according to the information conveyed by such beacons, verification of beacons plays an important role in becoming aware of and predicting the status of the sender vehicle. The idea of implementing secure mechanisms to deal with a high rate of incoming beacons and processing them with high efficiency becomes a very important part of the whole VC network. The goal of this work was to implement a scheme that deals with a high rate of the incoming beacon, preserve non-repudiation of the accepted messages which contains information about the current and near-future status of the sender vehicle, and at the same time keep the computation overhead as low as possible. Along with this, maintaining user privacy from a legal point of view as well as from a technical perspective by implementing privacy-enhancing technologies. These objectives were achieved by the introduction of Timed Efficient Stream Loss-Tolerant Authentication (TESLA), periodic signature verification, and cooperative verification respectively. Four different scenarios were implemented and evaluated, starting and building upon the baseline approach. Each approach addressed the problems that were aimed at this work and results show improved scalability and efficiency with the introduction of TESLA, periodic signature verification, and cooperative verification. / Medvetenheten om fordons omgivande förhållanden är viktig i dagens intelligenta transportsystem. Ett stort antal ansträngningar har lagts ned för att distribuera VC system för att göra körförhållandena säkrare och effektivare. Fordon är medvetna om sin omgivning med hjälp av autentiserade säkerhetsfyrar i VC system. Eftersom fordon agerar enligt den information som förmedlas av sådana fyrar, spelar verifiering av fyrar en viktig roll för att bli medveten om och förutsäga avsändarfordonets status. Idén att implementera säkra mekanismer för att hantera en hög frekvens av inkommande fyrar och bearbeta dem med hög effektivitet blir en mycket viktig del av hela VC nätverket. Målet med detta arbete var att implementera ett schema som behandlar en hög hastighet för det inkommande fyren, bevara icke-förkastelse av de accepterade meddelandena som innehåller information om den aktuella och närmaste framtida statusen för avsändarfordonet och samtidigt håll beräkningen så låg som möjligt. Tillsammans med detta upprätthåller användarnas integritet ur juridisk synvinkel såväl som ur ett tekniskt perspektiv genom att implementera integritetsförbättrande teknik. Dessa mål uppnåddes genom införandet av TESLA, periodisk signatur verifiering respektive samarbets verifiering. Fyra olika scenarier implementerades och utvärderades med utgångspunkt från baslinjemetoden. Varje tillvägagångssätt tog upp de problem som riktades mot detta arbete och resultaten visar förbättrad skalbarhet och effektivitet med införandet av TESLA, periodisk signatur verifiering och samarbets verifiering.

La convergencia de las telecomunicaciones, la informática, la tecnología inalámbrica y los sistemas de transporte, va a facilitar que nuestras carreteras y autopistas nos sirvan tanto como plataforma de transporte, como de comunicaciones. Estos cambios van a revolucionar completamente cómo y cuándo vamos a acceder a determinados servicios, comunicarnos, viajar, entretenernos, y navegar, en un futuro muy cercano. Las redes vehiculares ad hoc (vehicular ad hoc networks VANETs) son redes de comunicación inalámbricas que no requieren de ningún tipo de infraestructura, y que permiten la comunicación y conducción cooperativa entre los vehículos en la carretera. Los vehículos actúan como nodos de comunicación y transmisores, formando redes dinámicas junto a otros vehículos cercanos en entornos urbanos y autopistas. Las características especiales de las redes vehiculares favorecen el desarrollo de servicios y aplicaciones atractivas y desafiantes. En esta tesis nos centramos en las aplicaciones relacionadas con la seguridad. Específicamente, desarrollamos y evaluamos un novedoso protocol que mejora la seguridad en las carreteras. Nuestra propuesta combina el uso de información de la localización de los vehículos y las características del mapa del escenario, para mejorar la diseminación de los mensajes de alerta. En las aplicaciones de seguridad para redes vehiculares, nuestra propuesta permite reducir el problema de las tormentas de difusión, mientras que se mantiene una alta efectividad en la diseminación de los mensajes hacia los vehículos cercanos. Debido a que desplegar y evaluar redes VANET supone un gran coste y una tarea dura, la metodología basada en la simulación se muestra como una metodología alternativa a la implementación real. A diferencia de otros trabajos previos, con el fin de evaluar nuestra propuesta en un entorno realista, en nuestras simulaciones tenemos muy en cuenta tanto la movilidad de los vehículos, como la transmisión de radio en entornos urbanos, especialmente cuando los edificios interfieren en la propagación de la señal de radio. Con este propósito, desarrollamos herramientas para la simulación de VANETs más precisas y realistas, mejorando tanto la modelización de la propagación de radio, como la movilidad de los vehículos, obteniendo una solución que permite integrar mapas reales en el entorno de simulación. Finalmente, evaluamos las prestaciones de nuestro protocolo propuesto haciendo uso de nuestra plataforma de simulación mejorada, evidenciando la importancia del uso de un entorno de simulación adecuado para conseguir resultados más realistas y poder obtener conclusiones más significativas. / Martínez Domínguez, FJ. (2010). Improving Vehicular ad hoc Network Protocols to Support Safety Applications in Realistic Scenarios [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/9195

[pt] A perda de percurso (PL) é um parâmetro essencial em modelos de propagação e crucial na determinação da área de cobertura de sistemas móveis. Osmétodos de aprendizado de máquina (ML) tornaram-se ferramentas promissoras para a previsão de propagação de rádio. No entanto, ainda existem algunsdesafios para sua implantação completa, relacionados à seleção das entradasmais significativas do modelo, à compreensão de suas contribuições para asprevisões do modelo e à avaliação adicional da capacidade de generalizaçãopara amostras desconhecidas. Esta tese tem como objetivo projetar modelosde PL baseados em ML otimizados para diferentes aplicações das tecnologias5G e além. Essas aplicações abrangem links de ondas milimétricas (mmWave)para ambientes indoor e outdoor na faixa de frequência de 26,5 a 40 GHz,cobertura de macrocélulas no espectro sub-6 GHz e comunicações veicularesusando campanhas de medições desenvolvidas em CETUC, Rio de Janeiro,Brazil. Vários algoritmos de ML são explorados, como redes neurais artificiais(ANN), regressão de vetor de suporte (SVR), floresta aleatória (RF) e aumentode árvore de gradiente (GTB). Além disso, estendemos dois modelos empíricospara mmWave com previsão de PL melhorada. Propomos uma metodologiapara seleção robusta de modelos de ML e uma metodologia para selecionar ospreditores mais adequados para as máquinas consideradas com base na melhoria de desempenho e na interpretabilidade do modelo. Além disso, para o canalveículo-veículo (V2V), uma técnica de rede neural convolucional (CNN) também é proposta usando uma abordagem de aprendizado por transferência paralidar com conjuntos de dados pequenos. Os testes de generalização propostosmostram a capacidade dos modelos de ML de aprender o padrão entre as entradas do modelo e a PL, mesmo em ambientes e cenários mais desafiadoresde amostras desconhecidas. / [en] Path loss (PL) is an essential parameter in propagation models and critical in determining mobile systems coverage area. Machine learning (ML) methods have become promising tools for radio propagation prediction. However, there are still some challenges for its full deployment, concerning to selection of the most significant model s inputs, understanding their contributions to the model s predictions, and a further evaluation of the generalization capacity for unknown samples. This thesis aims to design optimized ML-based PL models for different applications for the 5G and beyond technologies. These applications encompass millimeter wave (mmWave) links for indoor and outdoor environments in the frequency band from 26.5 to 40 GHz, macrocell coverage in the sub-6 GHz spectrum, and vehicular communications using measurements campaign carried out by the Laboratory of Radio-propagation, CETUC, in Rio de Janeiro, Brazil. Several ML algorithms are exploited, such as artificial neural network (ANN), support vector regression (SVR), random forest (RF), and gradient tree boosting (GTB). Furthermore, we have extended two empirical models for mmWave with improved PL prediction. We proposes a methodology for robust ML model selection and a methodology to select the most suitable predictors for the machines considered based on performance improvement and the model s interpretability. In adittion, for the vehicle-to-vehicle (V2V) channel, a convolutional neural network (CNN) technique is also proposed using a transfer learning approach to deal with small datasets. The generalization tests proposed shows the ability of the ML models to learn the pattern between the model’s inputs and PL, even in more challenging environments and scenarios of unknown samples.

[pt] A sub-divisão de um veículo em módulos é muito útil quando se quer estudar o comportamento dinâmico de um determinado subsistema e sua influência nos demais componentes. Em alguns casos, devido ao tipo de tratamento empregado para descrever os elementos, não se consegue perceber de que modo as variáveis inerentes a um subsistema interagem com as demais, e, por conseguinte, os subsistemas entre si. A abordagem modular baseada no fluxo de potência permite uma melhor identificação das relações de causa e efeito entre subsistemas, uma vez que se pode definir, de forma clara e consistente, quem são as variáveis de entrada e de saída de cada componente ou módulo, e, conseqüentemente, seus acoplamentos. Neste tipo de tratamento, aplicado aos sistemas mecânicos, uma vez estabelecida a cinemática de um subsistema, podese obter as relações entre os esforços que seus componentes produzem uns sobre os outros, a partir da caracterização da potência transmitida através dos seus diversos elementos. Este trabalho apresenta um procedimento semi-analítico de equacionamento modular aplicado à modelagem e integração dos sistemas de suspensão e direção de veículos terrestres, no qual as variáveis de entrada e saída indicam o fluxo de potência entre os elementos de todo o sistema. Tal abordagem tem como base a técnica dos Grafos de Ligação, empregada em sistemas multidomínio em geral, e usa alguns conceitos da metodologia dos Transformadores Cinemáticos, normalmente aplicada aos sistemas multicorpos. A partir da definição da geometria dos mecanismos em questão, encontram-se as matrizes que representam os vínculos cinemáticos entre seus elementos, das quais o funcionamento dos sistemas integrados pode ser simulado e analisado, e informações necessárias aos seus projetos determinadas. As equações (malhas) algébricas que existem em mecanismos com estrutura cinemática fechada são analiticamente resolvidas, evitando deste modo modelos matemáticos com equações diferenciais e algébricas simultâneas. Das relações cinemáticas, o modelo dinâmico (matrizes de inércia, rigidez e amortecimento, etc) é obtido, e novamente informações essenciais à análise e síntese dos sistemas podem ser determinadas. O comportamento no tempo desses modelos pode ser encontrado por um método de integração de equações diferenciais qualquer. Adota-se o Simulink/MatLab® para representar o modelo assim desenvolvido em diagrama de blocos, e conseqüentemente simulá-lo. Através deste tratamento, cada bloco da implementaçao em Simulink/MatLab® contém o correspondente modelo analítico de um único módulo, cujo estabelecimento depende das características dinâmicas do sistema que se deseja analisar. A vantagem de adotar tal representação, baseada no fluxo de potência, consiste no fato de que um módulo pode ser substituído por outro, descritivo de um elemento ou subsistema com a mesma função, porém com configuração física distinta, e, conseqüentemente, modelo matemático específico, sem qualquer alteração nos demais componentes do sistema. Este procedimento está sendo adotado para modelagem dos diversos sistemas veiculares, como os de suspensão, direção, transmissão e freios, e também os pneus, inseridos em um chassi, incluindo os graus de liberdade desejados do veículo, todos descritos de forma modular semi- analítica através da mesma abordagem, empregando a técnica de modelagem mais apropriada para representá-los. / [en] The sub-division of a vehicle in modules is very useful when we want to study the dynamical behavior of a certain sub-system and its influence in other components. In some cases, due to the type of treatment employed to describe the dynamic behavior of the elements, we don`t get to notice the way that inherent variables in a sub-system interacts with the others, and, consequently, the subsystems amongst themselves. The modular approach based on the power flow allows a better identification of the causal relationships among sub-systems, once it can define, in clear and consistent way, what are the input and output variables of each component or module, and, consequently, their couplings. In this type of treatment applied to the mechanical systems, once established the kinematics of a sub-system, it can be obtained the relationships among the efforts that their components produce on the other ones, from the characterization of the power transmitted through their several elements. This paper presents a semi-analytical procedure of modular modeling applied to the suspension and steering systems of a ground vehicle, in which the input and output variables indicate the power flow among the elements of the whole system. Such approach has as base the Bond Graphs technique, used in multidomain systems in general, and uses some concepts of the Kinematic Transformers methodology, usually applied to the multibody systems. From the mechanisms geometry, the matrices that represent the kinematics links between its elements are found, the operation of the integrated systems can be simulated and analyzed, and information about its design can be obtained. The algebraic loops (equations) inherent to mechanisms with closed kinematic structure are solved analytically, and there is not a mathematical model with simultaneous algebraic and differential equations. From the kinematic relations, the dynamic model (inertial, stiffness and damping matrices) is obtained, and again essential information to the systems analysis and synthesis can be determined. The models time behavior can be found by any differential equations integration method. The Simulink/Matlab is adopted to represent the model developed by block diagrams, and consequently to simulate it. Through this treatment, each block in the Simulink/Matlab implementation contains the correspondent analytical model of a single module, whose establishment depends on the dynamic characteristics of the system to be analyzed. The advantage of adopting such representation, based on the power flow, consists in the fact that a module can be substituted for other, descriptive of an element or sub-system with the same function, however with different physical configuration, and, consequently, specific mathematical model, without any alteration in the other components of the system. This procedure is being adopted for modeling all vehicular systems, like the suspension, steering, transmission and brakes systems, and also the tires, inserted in the chassis, including the desired degrees of freedom of the vehicle, all described in a semi- analytical modular way by the same approach, using the most appropriate modeling technique to represent them.

La Unión Europea con el Marco Común Europeo de las Lenguas y las directrices sobre el aprendizaje de lenguas modernas, abrieron la puerta a la posibilidad de que todos los miembros de la Unión pudieran hablar dos lenguas, además de la lengua materna. En los documentos curriculares suecos de lenguas modernas, basados en las directrices de la Unión Europea, se contemplan cuáles son los objetivos a conseguir por los estudiantes de una lengua extranjera y, pone de relieve la importancia de que la enseñanza esté basada en la habilidad comunicativa. El objetivo de este estudio es investigar qué uso del español se da en cinco lecciones en un instituto sueco, tanto por parte de los profesores como de los alumnos y ver si se siguen estas directrices europeas. El resultado muestra que el uso de la lengua meta en clase puede variar mucho de un docente a otro. A través de las observaciones y entrevistas realizadas a los informantes, llegamos a la conclusión de que, pese a que los profesores reconocen la importancia del uso de la lengua meta en clase, son muchas las ocasiones en las que no usan el español, incluso en preguntas básicas y cotidianas que los alumnos deberían reconocer. En ocasiones algunos docentes usan el sueco casi en exclusiva como lengua vehicular mientras que otros docentes lo usan sobre todo al inicio de la clase, pero a medida que la lección avanza van introduciendo más y más la L1 llegándose a alternar sueco y español en una misma frase. Los resultados muestran, a la vez, que los profesores de los niveles bajos a intermedios (desde el Steg 1 hasta el Steg 4), usan mucho más el sueco que el español a la hora de explicar gramática o dar otras explicaciones complejas. Otra tendencia clara es que el uso del español varía dependiendo más del profesor que del nivel de español (o Steg) que el docente esté dando. Incluso dentro del mismo curso de español se observan diferencias notables en el uso del español de un profesor a otro. Por último, el resultado muestra que los alumnos de ELE no producen lo suficiente la lengua meta en clase, lo cual es la pieza clave en el aprendizaje y desarrollo de una segunda lengua.

This applied research Project presents the methodology of development understood in the achievement of a tracking solution for vehicles with GPS devices, the proposed software is part of a service of vehicle tracking offered by a telecommunications company. The system’s architecture is described and specified around the use cases in the multiples disciplines of the software process development. Although, there are multiples vehicle tracking solutions which are used in differents control centers, the offered solution gather the most representative functionalities from the best tracking solutions in the market and present it on objective way through in a complete and punctual proposal where the final user can use the solution using a web browser, likewise is shown the design of the solution using the disciplines and patterns requested by the software engineering. / Este proyecto de investigación aplicada presenta la metodología de desarrollo comprendida en la realización de una solución de monitoreo para vehículos con dispositivos GPS, el software propuesto forma parte del servicio de monitoreo vehicular que ofrece una empresa de telecomunicaciones. Se describe y especifica la arquitectura del sistema a través de casos de uso en las diversas disciplinas del proceso de desarrollo de software. Si bien existen diversas soluciones de monitoreo vehicular que son usadas en distintos centros de control, la solución propuesta agrupa las funcionalidades representativas de las mejores soluciones de monitoreo del mercado y las presenta de manera objetiva a través de una propuesta completa y puntual donde el usuario final pueda dar uso de la solución a través de un navegador web, así mismo se muestra el diseño de la solución utilizando las disciplinas y patrones que exige la ingeniería de software.

La presente investigación engloba el tema de una Inspección de Seguridad Vial en la Institución Educativa Liceo Fermín Tangüis, ubicado en el distrito de San Juan de Lurigancho, provincia de Lima. En ella se abordarán las problemáticas de seguridad vial identificadas en el área de estudio, tales como, la tasa de accidentes, exceso de velocidad, falta de educación vial, inadecuada infraestructura peatonal y ausencia de señalización vial. Estas problemáticas se lograron identificar con la obtención de datos en campo y su posterior análisis de la información. Dentro del trabajo de campo se realizaron inspecciones visuales, aforos vehiculares, aforos peatonales, medición de velocidades y verificación de la geometría existente. Como resultado se determinó que la velocidad vehicular de circulación en la vía es de 57 km/h, la cual es mayor a la velocidad máxima permitida en Zona Escolar (30 km/h). Además, las infraestructuras peatonales como las veredas y rampas se encuentran desalineadas unas de otras, y no cumplen con una pendiente máxima de 12% de acuerdo con lo estipulado en el RNE, por tanto, son un peligro para las personas con discapacidad. Así mismo, los cruceros peatonales y los paraderos informales no se encuentran ubicados correctamente. También, se pudo determinar que la mayor concentración de flujo de peatones se da en el ingreso y salida de la Institución Educativa. Considerando los problemas identificados, se propone elaborar una propuesta que tiene como objetivo mejorar la Infraestructura Vial y Peatonal, con la intención de aumentar la seguridad vial de los conductores y peatones en el entorno. Esta propuesta se basará en la normativa peruana, así como investigaciones de expertos para realizar un diseño vial incorporando señalética, infraestructura peatonal y vehicular, también se plantean intervenciones urbanas con el fin concientizar a los usuarios de la vía. Finalmente, cabe mencionar que la presente investigación puede ser de utilidad, como base para futuras investigaciones de micro simulación. / The present investigation includes the subject of a Road Safety Inspection at the Liceo Fermín Tangüis Educational Institution, located in the district of San Juan de Lurigancho, province of Lima. It will address the road safety issues identified in the study area, such as the accident rate, speeding, lack of road safety, inadequate pedestrian infrastructure and lack of road signs. These problems were identified with the obtaining of data in the field and its subsequent analysis of the information. Within the fieldwork, visual inspections, vehicle gaugings, pedestrian gaugings, velocity measurements and verification of the existing geometry were carried out. As a result, it was determined that the vehicular speed of traffic on the road is 57 km / h, which is greater than the maximum speed allowed in the School Zone (30 km / h). In addition, pedestrian infrastructures such as sidewalks and ramps are out of alignment with each other, and do not meet a maximum gradient of 12% according to the stipulations of the RNE; therefore, they are a danger for people with disabilities. Likewise, pedestrian cruises and informal stops are not located correctly. Also, it was determined that the highest concentration of pedestrian flow occurs in the entrance and exit of the Educational Institution. Considering the problems identified, it is proposed to prepare a proposal that aims to improve the Road and Pedestrian Infrastructure, with the intention of increasing road safety for drivers and pedestrians in the environment. This proposal will be based on Peruvian regulations, as well as expert investigations to develop a road design incorporating signage, pedestrian and vehicular infrastructure, urban interventions are also proposed in order to raise awareness among road users. Finally, it is worth mentioning that the present research may be useful as a basis for future micro simulation research. / Tesis

A dissertation submitted to the Faculty of Engineering and the Built Environment, University of the Witwatersrand, Johannesburg, in fulfilment of the requirements for the degree of Master of Science in Engineering, 2016 / The design and implementation of network coding into a location based ad- dressing algorithm for VANET has been investigated. Theoretical analysis of the network coding algorithm has been done by using a simplified topology called the ladder topology. The theoretical models were shown to describe the way that network coding and standard location based addressing works over the VANET network. All tests were performed over simulation. Network coding was shown to improve performance by a factor of 1.5 to 2 times in both simulation and theoretical models. The theoretical models demonstrate a fundamental limit to how much network coding can improve performance by, and these were confirmed by the simulations. Network coding does have a susceptibility to interference, but the other benefits of the techniques are substantial despite this. Network coding demonstrates strong possibilities for future development for VANET protocols. The ladder topology is an important tool for future analysis. / GS

[pt] Apresenta-se a aplicação dos algoritmos genéticos para o tratamento do problema inverso em reconstituição de acidentes e análise de colisões com veículos terrestres de estrutura deformável. Define-se como, a partir de restrições impostas, das posições finais, e das deformações encontradas nos veículos após uma colisão, o algoritmo de otimização pode fornecer o conjunto de variáveis e parâmetros que mais provavelmente levam os veículos àquela condição. Todos os procedimentos desenvolvidos foram implementados em imulink/Matlab. Para resolver o problema, foi escolhida a técnica de otimização denominada algoritmo genético, que é indicado para solução de problemas complexos, que envolvem um grande número e variáveis e, conseqüentemente, espaços de soluções de dimensões elevadas. / [en] This work show an applicattion of the genetic algorithm to resolve the inverse problem of accident reconstitution and to analise colisions between vehicles of deformable structure. It is determined how, with imposing of restrictions, final positions and deformations found at vehicles after collision, the optimization algorithmcan give the set of variables and parameters that probably conduct the vehicles to true initial condition. All the developed procedures were implemented at Simulink/Matlab.The optimization technique chose to resolve the inverse problem was the genetic algorithm because it is the most popular to solve complex problems that have a very large number of variables and a elevate dimension space solutions.

A qualidade do ar dos grandes centros urbanos é impactada diretamente pela emissão de poluentes dos veículos automotores. São dois os principais indicadores da deterioração da qualidade do ar: a concentração de material particulado e de ozônio. A concentração desses poluentes frequentemente atinge valores preocupantes, em especial na Região Metropolitana de São Paulo. O ozônio é um poluente secundário formado a partir de reações fotoquímicas em ambiente com a presença de compostos orgânicos voláteis e óxidos de nitrogênio, dentre os principais compostos precursores emitidos pela combustão dos motores dos veículos. A metodologia desenvolvida busca caracterizar o impacto da circulação dos veículos utilizando um índice, baseado na especiação, quantificação e reatividade dos precursores de ozônio emitidos. Esse índice pode identificar o impacto de um modelo de veículo e atender a demanda por rotulagem ambiental ou o impacto de um conjunto de veículos e subsidiar políticas públicas de redução das emissões / Air quality in large urban centers is directly impacted by the emission of pollutants from motor vehicles. There are two main indicators of the deterioration of air quality: the concentration of particulate matter and ozone. The concentration of these pollutants often reaches alarming values, particularly in São Paulo Metropolitan Area. Ozone is a secondary pollutant formed by photochemical reactions in atmosphere with the presence of volatile organic compounds and nitrogen oxides, precursors compounds emitted by combustion in vehicle engines. The methodology developed seeks to characterize the impact of the movement of vehicles using an index based on speciation, quantification and reactivity of emitted ozone precursors. This index can identify the impact of a vehicle and meet the demand for environmental labeling or the impact of a set of vehicles and support public policies to reduce emissions