Analysis of OD Flows (Raw Data)

In a recent paper, Structural Analysis of Network Traffic Flows, we analyzed the set of Origin Destination traffic flows from the Sprint-Europe and Abilene backbone networks. This report presents the complete set of results from analyzing data from both networks. The results in this report are specific to the Sprint-1 and Abilene datasets studied in the above paper. The following results are presented here: 1 Rows of Principal Matrix (V) 2 1.1 Sprint-1 Dataset ................................ 2 1.2 Abilene Dataset.................................. 9 2 Set of Eigenflows 14 2.1 Sprint-1 Dataset.................................. 14 2.2 Abilene Dataset................................... 21 3 Classifying Eigenflows 26 3.1 Sprint-1 Dataset.................................. 26 3.2 Abilene Datase.................................... 44

Diagnosing Network-Wide Traffic Anomalies

Anomalies are unusual and significant changes in a network's traffic levels, which can often involve multiple links. Diagnosing anomalies is critical for both network operators and end users. It is a difficult problem because one must extract and interpret anomalous patterns from large amounts of high-dimensional, noisy data. In this paper we propose a general method to diagnose anomalies. This method is based on a separation of the high-dimensional space occupied by a set of network traffic measurements into disjoint subspaces corresponding to normal and anomalous network conditions. We show that this separation can be performed effectively using Principal Component Analysis. Using only simple traffic measurements from links, we study volume anomalies and show that the method can: (1) accurately detect when a volume anomaly is occurring; (2) correctly identify the underlying origin-destination (OD) flow which is the source of the anomaly; and (3) accurately estimate the amount of traffic involved in the anomalous OD flow. We evaluate the method's ability to diagnose (i.e., detect, identify, and quantify) both existing and synthetically injected volume anomalies in real traffic from two backbone networks. Our method consistently diagnoses the largest volume anomalies, and does so with a very low false alarm rate.

Aeródromos do continente: metodologia de análise de descritores para o seu planeamento

Dissertação para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Civil na Área de especialização de Vias de Comunicação e Transportes

Multi-Objective Genetic Algorithms for the Single Allocation Hub Location Problem

Hub Location Problems play vital economic roles in transportation and telecommunication networks where goods or people must be efficiently transferred from an origin to a destination point whilst direct origin-destination links are impractical. This work investigates the single allocation hub location problem, and proposes a genetic algorithm (GA) approach for it. The effectiveness of using a single-objective criterion measure for the problem is first explored. Next, a multi-objective GA employing various fitness evaluation strategies such as Pareto ranking, sum of ranks, and weighted sum strategies is presented. The effectiveness of the multi-objective GA is shown by comparison with an Integer Programming strategy, the only other multi-objective approach found in the literature for this problem. Lastly, two new crossover operators are proposed and an empirical study is done using small to large problem instances of the Civil Aeronautics Board (CAB) and Australian Post (AP) data sets.

Potentiel d’une approche populationnelle orientée vers la reconfiguration des environnements urbains pour améliorer la sécurité des piétons

INTRODUCTION : En milieu urbain, l’amélioration de la sécurité des piétons pose un défi de santé publique. Pour chaque décès attribuable aux collisions routières, il y a des centaines de personnes blessées et, dans les pays riches, la diminution du nombre annuel de piétons décédés s’expliquerait en partie par la diminution de la marche. Les stratégies préventives prédominantes n’interviennent pas sur le volume de circulation automobile, un facteur pourtant fondamental. De plus, les interventions environnementales pour améliorer la sécurité des infrastructures routières se limitent habituellement aux sites comptant le plus grand nombre de décès ou de blessés. Cette thèse vise à décrire la contribution des volumes de circulation automobile, des pratiques locales de marche et de la géométrie des routes au nombre et à la répartition des piétons blessés en milieu urbain, et d’ainsi établir le potentiel d’une approche populationnelle orientée vers la reconfiguration des environnements urbains pour améliorer la sécurité des piétons. MÉTHODE : Le devis est de type descriptif et transversal. Les principales sources de données sont les registres des services ambulanciers d’Urgences-santé (blessés de la route), l’enquête Origine-Destination (volumes de circulation automobile), la Géobase du réseau routier montréalais (géométrie des routes) et le recensement canadien (pratiques locales de marche, position socioéconomique). Les analyses descriptives comprennent la localisation cartographique (coordonnées x,y) de l’ensemble des sites de collision. Des modèles de régression multi-niveaux nichent les intersections dans les secteurs de recensement et dans les arrondissements. RÉSULTATS : Les analyses descriptives démontrent une grande dispersion des sites de collision au sein des quartiers. Les analyses multivariées démontrent les effets significatifs, indépendants du volume de circulation automobile, de la présence d’artère(s) et d’une quatrième branche aux intersections, ainsi que du volume de marche dans le secteur, sur le nombre de piétons blessés aux intersections. L’analyse multi-niveaux démontre une grande variation spatiale de l’effet du volume de circulation automobile. Les facteurs environnementaux expliquent une part substantielle de la variation spatiale du nombre de blessés et du gradient socioéconomique observé. DISCUSSION : La grande dispersion des sites de collision confirme la pertinence d’une approche ne se limitant pas aux sites comptant le plus grand nombre de blessés. Les résultats suggèrent que des stratégies préventives basées sur des approches environnementales et populationnelle pourraient considérablement réduire le nombre de piétons blessés ainsi que les inégalités observées entre les quartiers.

Les migrations pendulaires à Montréal : analyse de l'offre de service des transports collectifs

Les temps changent, et de nouvelles temporalités sont venues modifier l’organisation du temps des individus. Les nouvelles technologies de l’information combinées à l’usage grandissant du véhicule en mode solo ont contribué à l’étalement urbain et à l’accroissement des distances qu’ont à franchir les migrants pendulaires. Les déplacements quotidiens de milliers de personnes sur un territoire urbain à des fins de travail, d’étude et de loisir ne se font pas sans heurts. Il va sans dire qu’un usage accru des moyens de transport collectif réduirait considérablement les méfaits occasionnés par les migrations pendulaires. Encore faut-il que l’offre de transport en commun réponde à la demande des migrants pendulaires. Puisqu’il y a différents types de migrants pendulaires, l’offre de transport doit s’adapter à tous si l’on veut rejoindre une masse importante d’utilisateurs. Les nouvelles temporalités ont redéfini l’usage du temps pour une majorité d’individus. Cette recherche vise donc à vérifier si l’offre de transport en commun, faite par la Société de Transport de Montréal et la Ville de Montréal, répond adéquatement aux besoins des navetteurs d’aujourd’hui.

Tarification logit dans un réseau

Le problème de tarification qui nous intéresse ici consiste à maximiser le revenu généré par les usagers d'un réseau de transport. Pour se rendre à leurs destinations, les usagers font un choix de route et utilisent des arcs sur lesquels nous imposons des tarifs. Chaque route est caractérisée (aux yeux de l'usager) par sa "désutilité", une mesure de longueur généralisée tenant compte à la fois des tarifs et des autres coûts associés à son utilisation. Ce problème a surtout été abordé sous une modélisation déterministe de la demande selon laquelle seules des routes de désutilité minimale se voient attribuer une mesure positive de flot. Le modèle déterministe se prête bien à une résolution globale, mais pèche par manque de réalisme. Nous considérons ici une extension probabiliste de ce modèle, selon laquelle les usagers d'un réseau sont alloués aux routes d'après un modèle de choix discret logit. Bien que le problème de tarification qui en résulte est non linéaire et non convexe, il conserve néanmoins une forte composante combinatoire que nous exploitons à des fins algorithmiques. Notre contribution se répartit en trois articles. Dans le premier, nous abordons le problème d'un point de vue théorique pour le cas avec une paire origine-destination. Nous développons une analyse de premier ordre qui exploite les propriétés analytiques de l'affectation logit et démontrons la validité de règles de simplification de la topologie du réseau qui permettent de réduire la dimension du problème sans en modifier la solution. Nous établissons ensuite l'unimodalité du problème pour une vaste gamme de topologies et nous généralisons certains de nos résultats au problème de la tarification d'une ligne de produits. Dans le deuxième article, nous abordons le problème d'un point de vue numérique pour le cas avec plusieurs paires origine-destination. Nous développons des algorithmes qui exploitent l'information locale et la parenté des formulations probabilistes et déterministes. Un des résultats de notre analyse est l'obtention de bornes sur l'erreur commise par les modèles combinatoires dans l'approximation du revenu logit. Nos essais numériques montrent qu'une approximation combinatoire rudimentaire permet souvent d'identifier des solutions quasi-optimales. Dans le troisième article, nous considérons l'extension du problème à une demande hétérogène. L'affectation de la demande y est donnée par un modèle de choix discret logit mixte où la sensibilité au prix d'un usager est aléatoire. Sous cette modélisation, l'expression du revenu n'est pas analytique et ne peut être évaluée de façon exacte. Cependant, nous démontrons que l'utilisation d'approximations non linéaires et combinatoires permet d'identifier des solutions quasi-optimales. Finalement, nous en profitons pour illustrer la richesse du modèle, par le biais d'une interprétation économique, et examinons plus particulièrement la contribution au revenu des différents groupes d'usagers.

Efeitos das transferências intergovernamentais sobre as finanças públicas dos municípios do Rio Grande do Norte (2001-2010)

The Brazilian tax structure has specific characteristics and the performance level of government. The autonomy given to municipalities to manage their activities after the 1988 Constitution, made them highly dependent on intergovernmental transfers of resources, revealing the fragility of the administrative capacity of these entities. The vertical gap revealed by the constitutional structure of the Brazilian fiscal federalism model contributes to the formation of this specific feature that you are eroding the tax base and the ability of municipal own revenues. Although there was a better regulation of these transfers after the enactment of the Fiscal Responsibility Law, it is observed that the amount of resources transferred to the municipalities of Rio Grande do Norte is very high and is the main source of revenue of municipalities. In light of the theory of federalism and fiscal decentralization, in particular, the theories related to intergovernmental transfers, we seek to diagnose the transfers from the systematization of information on the origin, destination and value. We used the econometric model of System Dynamic Panel GMM in making the diagnosis and verification of the impact of transfers on public finances of the municipalities of the newborn, associated with a review in light of the theory of fiscal federalism and intergovernmental transfers. The paper presents some proposals for the transfer system and the composition of spending in order to contribute to greater tax efficiency

Análise da viabilidade técnica e ambiental de vias cicláveis na cidade de Presidente Epitácio-SP

Pós-graduação em Engenharia Civil - FEIS

Rice flows across regions in Madagascar

Although spatial disintegration of rice markets in Madagascar has been well documented, little is known about actual rice flows across regions. Using weekly collected unique data from rice markets in 22 regional capital cities for one year, this study explores the physical distribution of rice in Madagascar and reveals that rice flows from sufficient regions to deficit regions, along with geographical proximity, have positive effects on rice flow. In contrast, season factors, such as harvest/non-harvest periods and weather conditions have a negligible effect on rice flow. These findings suggest that rice flows generally follow a rational pattern despite the fact that market indicators indicate that rice trade across regions is underdeveloped.

Planning and Management of Mobility in Natural Protected Areas

The paper describes some relevant results of an on-going research aiming to elaborate a methodology to help the mobility management in natural parks, compatible with their protection missions: it has been developed a procedure to reproduce the mobility-environment relationships in various operational conditions. The final purpose is the identification of: a) the effects of various choices in transport planning, both at long term and strategic level; b) the most effective policies of mobility management. The work is articulated in the following steps: 1) definition of protected area on the basis of ecological and socio-economic criteria and legislative constraints; 2) analysis of mobility needs in the protected areas; 3) reconstruction of the state of the art of mobility management in natural parks at European level; 4) analysis of used traffic flows measurement methods; 5) analysis of environmental impacts due to transport systems modelling (air pollution and noise only); 6) identification of mitigation measures to be potentially applied. The whole methodology has been tested and validated on Italian case studies: i) the concerned area has been zoned according to the land-use peculiarities; ii) the local situations of transport infrastructure (roads and parking), services (public transport systems) and rules (traffic regulations) have been mapped with references to physical and functional attributes; iii) the mobility, both systematic and touristic, has been represented in an origin-destination matrix. By means of an assignment model the flows have been distributed and the corresponding average speeds to quantify gaseous and noise emissions was calculated, the criticalities in the reference scenario have been highlighted, as well as some alternative scenarios, including both operational and infrastructural measures have been identified. The comparison between projects and reference scenario allowed the quantification of effects (variation of emissions) for each scenario and a selection of the most effective management actions to be taken.

Planning and management of mobility in natural protected areas

The final purpose is the identification of: a) the effects of various choices in transport planning, both at long term and strategic level; b) the most effective policies of mobility management. The preliminary work was articulated in the following steps: 1) definition of protected area on the basis of ecological and socio-economic criteria and legislative constraints; 2) analysis of mobility needs in the protected areas; 3) reconstruction of the state of the art of mobility management in natural parks at European level; 4) analysis of used traffic flows measurement methods; 5) analysis of environmental impacts due to transport systems modelling (limited to air pollution and noise); 6) identification of mitigation measures to the potentially applied. The whole methodology has been firstly tested on the case study of the National Park of ?Gran Sasso and Monti della Laga? and further validated on the National Park of ?Gargano?, both located Italy: i) the concerned area has been zoned according to the land-use peculiarities; ii) the local situations of transport infrastructure (roads and parking), services (public transport systems) and rules (traffic regulations) have been mapped with references to physical and functional attributes; iii) the mobility, both systematic and touristic, has been synthetically represented in an origin-destination matrix. By means of an assignment model it has been determined the distribution of flows and the corresponding average speeds to quantify gaseous and noise emissions. On this basis the environmental criticalities in the reference scenario have been highlighted, as well as some alternative scenarios including both operational and infrastructural measures have been identified. The comparison between the projects and the reference scenario allowed the quantification of the effects (variation of emissions) for each scenario and a selection of the most effective management actions to be taken.

Sistema integrado de localização de contentores de correio

Trabalho Final de Mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Informática e de Computadores

Modelo origen destino para estimar el flujo de tráfico usando algoritmos genéticos

En este trabajo se ha desarrollado un nuevo método basado en Inteligencia Artificial para resolver un problema del matriz origen-destino (O-D) aplicado al caso de una red de tráfico vehicular en la ciudad de Ambato. El método implementado, basado en algoritmos genéticos (AG), resuelve el problema de minimización asociado al problema de matriz O-D. Para validar la técnica, se ha utilizado una red vial correspondiente a la zona del Mercado Modelo en la ciudad de Ambato, que es una zona de alta congestión vehicular.

Análisis de viajes con la aplicación de teléfonos inteligentes

Se han desarrollado varios modelos prometedores para la captura digital de datos de movilidad, que pueden ser aplicados en la planificación urbana, de transporte y de ordenamiento territorial. Por ello el objetivo de este trabajo es desarrollar una metodología que recolecte información de movilidad con la cual se generen matrices Origen-Destino (OD) y de tiempos de viajes, además que identifique puntos de interés, modos y rutas frecuentes de viaje mediante el desarrollo e implementación de una aplicación para dispositivos móviles Android. Metodología: Se produjo una aplicación para dispositivos móviles con sistema operativo Android, en base a modelos existentes. Esta aplicación obtuvo datos de movilidad a partir de los sensores de localización incorporados en los móviles (GPS), para su posterior migración a una base de datos en la nube y consiguiente post proceso con herramientas de análisis como KNIME, Python y QuantumGis. La aplicación fue probada por 68 estudiantes voluntarios de la Universidad de Cuenca, durante 14 días del mes de enero de 2016. Resultados: Con la información completa de 44 participantes se obtuvieron matrices OD y de tiempos de viajes para diferentes períodos del día, las cuales permitieron identificar variaciones de interacción entre zonas, variaciones de número y tiempo de viajes. Fueron reconocidos también modos de transporte como caminata, bicicleta y motorizados para una sub muestra (n=6). Se detectaron los POIs Residencia (91%), Trabajo/Estudio (74%) y puntos intermedios (20% del total de POIs) y se logró observar comportamientos de movilidad atípico. Finalmente se compararon las rutas más frecuentadas por los usuarios con las rutas óptimas teóricas calculadas, encontrando que el 63.6% de los usuarios coincidían con el recorrido de estas últimas. Conclusiones: El método planteado presenta coherencia con trabajos previos, mostrando niveles de confianza equiparables. El mayor reto es la implementación masiva del modelo creado para la recolección de datos útiles para planes de movilidad.