Large cities around the world face numerous challenges to guarantee the quality of life of its citizens. A promising approach to cope with these problems is the concept of Smart Cities, of which the main idea is the use of Information and Communication Technologies to improve city services and infrastructure. Being able to simulate the execution of Smart Cities scenarios would be extremely beneficial for the advancement of the field and for governments. Such a simulator would need to represent a large number of agents such as cars, hospitals, and gas pipelines. One possible approach for doing this in a computer system is to use the actor model as a programming paradigm so that each agent corresponds to an actor. The Erlang programming language is based on the actor model and is the most commonly used implementation of it. In this thesis, we present the first version of InterSCSimulator, an open-source, extensible, large-scale traffic Simulator for Smart Cities developed in Erlang. Experiments showed that the simulator is capable of simulating millions of agents using a real map of a large city. We also present study cases which demonstrate the possible uses of the simulator such as tests new urban infrastructure and test the viability of future transportation modes. / Grandes cidades ao redor do mundo enfrentam grandes desafios para garantir boas condições de vida para seus cidadãos. Uma abordagem para responder aos problemas das cidades é a ideia de Cidades Inteligentes, a qual tem como principal característica o uso de Tecnologias de Telecomunicações e Informação (TIC) para melhorar os serviços da cidade. Simular cenários de Cidades Inteligentes pode beneficiar bastante essa área de pesquisa e também gestores de cidades. Um simulador desse tipo precisa representar diversos tipos de agentes como carros, hospitais e a infraestrutura da cidade. Uma possível implementação desse simulador pode usar o modelo de atores como paradigma de programação, implementando cada agente como um ator. O Erlang é uma das linguagens de programação baseada no modelo de atores mais utilizadas para o desenvolvimento de aplicações de larga escala. Esta tese apresenta a primeira versão do InterSCSimulator, um simulador de Cidades Inteligentes de código aberto, extensível e de larga escala desenvolvido em Erlang. Experimentos mostraram que o simulador é capaz de simular todo o trânsito de uma metrópole como S\\~ao Paulo. Adicionalmente, são apresentados diversos casos de usos demonstrando como o simulador pode ser utilizado em trabalhos sobre Cidades Inteligentes como pesquisas sobre novos modos de transportes, redes veiculares e aplicações de Cidades Inteligentes.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-16072019-084815 |
| Date | 18 March 2019 |
| Creators | Santana, Eduardo Felipe Zambom |
| Contributors | Kon, Fabio |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | English |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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