Otimização de cobertura, consumo de energia, roteamento e agregação de dados em rede de sensores sem fio utilizando algoritmos genéticos e lógica fuzzy

As Redes de Sensores Sem Fio possuem capacidades limitadas de processamento, armazenamento, comunicação (largura de banda) e fonte de energia, além de possuírem características e requisitos básicos de uma RSSF como: necessidade de se auto-organizar, comunicação com difusão de curto alcance e roteamento com múltiplos saltos. Neste trabalho é proposto uma ferramenta que otimize o posicionamento e os pacotes entregues através do uso de Algoritmo Genético (AG). Para solucionar o problema de roteamento que melhore o consumo de energia e maximize a agregação de dados é proposto a utilização de lógica fuzzy no protocolo de roteamento Ad hoc Ondemand Distance Vector (AODV). Esta customização é intitulada AODV – Fuzzy for Wireless Sensor Networks (AODV-FWSN). Os resultados mostram que a solução proposta é eficiente e consegue prolongar a vida útil da RSSF e melhorar a taxa de entrega de dados quando comparado com soluções similares.

Contagem automatizada de veículos utilizando segmentação estatística

In this work was developed a program capable of performing automatic counting of vehicles on roads. The problem of counting vehicles is using expensive techniques for its realization, techniques which often involve manual counting or degradation of the pavement. The main motivation for this work was the importance that the vehicle counting represents to the Traffic Engineer, being essential to analyze the performance of the roads, allowing to measure the need for installation of traffic lights, roundabouts, access ways, among other means capable of ensuring a continuous flow and safe for vehicles. The main objective of this work was to apply a statistical segmentation technique recently developed, based on a nonparametric linear regression model, to solve the segmentation problem of the program counter. The development program was based on the creation of three major modules, one for the segmentation, another for the tracking and another for the recognition. For the development of the segmentation module, it was applied a statistical technique combined with the segmentation by background difference, in order to optimize the process. The tracking module was developed based on the use of Kalman filters and application of simple concepts of analytical geometry. To develop the recognition module, it was used Fourier descriptors and a neural network multilayer perceptron, trained by backpropagation. Besides the development of the modules, it was also developed a control logic capable of performing the interconnection among the modules, mainly based on a data structure called state. The analysis of the results was applied to the program counter and its component modules, and the individual analysis served as a means to establish the par ameter values of techniques used. The find result was positive, since the statistical segmentation technique proved to be very useful and the developed program was able to count the vehicles belonging to the three goal..

Uma proposta de resolução para problemas de roteirização de veículos baseada no algoritmo genético

The vehicle routing problem is to nd a better route to meet a set of customers who are geographically dispersed using vehicles that are a central repository to which they return after serving customers. These customers have a demand that must be met. Such problems have a wide practical application among them we can mention: school transport, distribution of newspapers, garbage collection, among others. Because it is a classic problem as NP-hard, these problems have aroused interest in the search for viable methods of resolution. In this paper we use the Genetic Algorithm as a resolution

Adequação de cadeia de suprimentos : um estudo na indústria automotiva brasileira

O conceito de cadeias de suprimentos (supp/y chains) é um dos mais avançados, no contexto da gestão contemporânea de empreendimentos, sendo fundamental para a compreensão da ação dos integrantes dos ramos e canais de fornecimento de recursos para a produção de produtos e serviços. Na indústria da mobilidade, que compreende os esforços voltados para a produção de meios de transporte de tangíveis em geral (incluindo veículos automotores, navios, locomotivas, aviões, dentre outros), a cadeia de suprimentos é complexa e envolve múltiplos canais. Dentre os vários canais, há o que se ocupa de fornecer componentes essenciais para a fabricação de veículos automotores, destacando-se, neste, o de fornecimento de DET (dispositivo eletrônico por toque). Numa economia globalizada, como ocorre no Brasil, neste princípio do século XXI , DET e outros componentes podem ser adquiridos no país ou em qualquer outro lugar do planeta, onde preço, qualidade e condições de fornecimento se mostrarem competitivos. Há, entretanto, fatores perturbadores que prevalecem, mesmo em situação de comércio praticamente livre e com o predomínio de acordos comerciais bilaterais ou multilaterais. Um desses fatores é o risco cambial, aliás, um fenômeno típico da realidade atual, onde instabilidades monetárias podem fazer oscilar a cotação das moedas, alterando inteiramente os padrões de custos vigentes na cadeia de suprimentos, afetando o processo de tomada de decisões e o preço final do produto para o cliente. Visando a reduzir este problema, uma montadora de veículos instalada no Brasil (aqui denominada MAGfl manifestou-se interessada em que os fornecedores de DET com gabarito para integrar sua supp/y chain pudessem fornecer produtos em moeda nacional, significando, na prática, a busca de soluções para melhorar sua competitividade (em qualidade e preço, a primeira com um leque maior de fornecedores e o segundo através da redução do espectro de variações de custo, eliminadas as oscilações cambiais). Deste modo, a empresa pretendeu agregar valor aos seus produtos. A presente dissertação de mestrado, utilizando o método combinado de estudo de caso com PAR (Participatory Action Research ou pesquisaação), retrata a experiência vivida por uma organização transnacional, com negócios no país (a ETE), em sua busca de solução para adequar-se aos objetivos do cliente MAG, adaptando o canal de fornecimento para que maior valor agregado possa ser percebido. A dissertação procura, neste sentido, acompanhar o processo de análise e estudos de viabilidade de um empreendimento denominado "Projeto High Sound", realizado pelas organizações envolvidas, incluindo a pesquisa e a constituição de uma joint venture com parceiro nacional (PAN), contemplando, por fim, a análise de oportunidade sobre a possível operação direta futura da ETE no país confrontada com a análise de manutenção de operação com gestão compartilhada, em sistema de off-set, com empresa gerenciadora de canais de comercialização

Entre os caminhos e imagens do labirinto urbano de Cajueiro-Touros/RN

Os seres humanos ao se reproduzirem como espécie e ao produzirem seus bens materiais produzem o espaço geográfico. Historicamente, o espaço vem sendo produzido em função do processo produtivo geral da sociedade. Partindo dessa abordagem, o trabalho em foco destina-se a fazer a análise da produção do traçado urbano de um simples povoado do litoral norte-rio-grandense, denominado Cajueiro, no qual observa-se uma total despreocupação com a composição urbanística da área, pelo fato da sua construção seguir os caminhos naturais vivenciados pelos seus moradores, mediante o atendimento das suas necessidades de sobrevivência ao longo dos anos. Para melhor entender historicamente a produção desse espaço litorâneo, optou-se por caminhar pelas suas ruas, becos e veredas, buscando através de entrevistas dirigidas e "bate papos espontâneos", explicações para a sua atual configuração urbana. Atualmente, esse parcelamento desordenado do solo, constitui-se num emaranhado tanto de ruas, como de casas que avançam sobre o leito das vias, provocando, assim, uma composição desordenada do espaço de circulação, fato esse que se constitui num problema de fluidez de veículos e pessoas que percorrem esses caminhos estreitos e tortuosos, os quais, muito se assemelham a um verdadeiro labirinto urbano, pelo fato de ruas apresentarem linhas sinuosas entrelaçadas e intricadas.

Optimização de rotas na recolha de leite

O presente relatório tem por objectivo apresentar e descrever de forma detalhada o projecto “Optimização de rotas na recolha de leite”. Este projecto foi conduzido no âmbito do estágio curricular, realizado na parte não-lectiva do Mestrado em Sistemas de Informação de Gestão, do Instituto Superior de Contabilidade e Administração de Coimbra, tendo decorrido na empresa Lacticoop entre 03 de Outubro de 2011 e 27 de Julho de 2012. O projecto surge da necessidade da empresa optimizar as suas rotas de recolha de leite. Essa optimização pode ser subdividida em duas partes distintas: i) a recolha de dados, características e processos relativos à empresa e aos sistemas com que labora; ii) e o desenvolvimento do software necessário para a optimização de uma componente desses sistemas, associada ao processo de recolha de leite. O primeiro ponto envolve a recolha de informação sobre a política interna da empresa, a recolha de dados acerca dos veículos, rotas, consumos e condutores, assim como o levantamento de procedimentos e tecnologias utilizadas. O segundo ponto envolve a modelação do problema em estudo, o levantamento das necessidades de software para implementar o sistema de informação, a avaliação de soluções de software e desenvolvimento/adaptação da aplicação informática, assim como a implementação do software desenvolvido / adaptado e testes. Actualmente a empresa não dispõe de qualquer automatismo para a definição de rotas, sendo o processo de escalonamento de rotas feito manualmente. Este processo é bastante moroso e complexo, envolvendo a troca de informações entre o gestor e os condutores das viaturas. É um processo gradual, numa sequência de detecção de erros e correcção desses mesmos erros. Esta metodologia conduz a soluções bastante ineficientes, desde logo pela desactualização das soluções relativamente à efemeridade dos dados, especialmente ao nível de quantidades de recolha do produto. A razão da escolha de um sistema informático que permita optimizar as rotas prende-se essencialmente com a rapidez na obtenção de soluções e na capacidade de integração de dados actualizados. Este processo recorre a técnicas e modelos de optimização que envolvem o problema de Rotas de Veículos (Vehicle Routing Problem), sendo, em geral, um problema de difícil resolução em função do número de clientes envolvidos. Todavia, trata-se de um sistema que traz enormes benefícios no apoio ao processo de decisão por parte do gestor. Neste estágio pretendeu-se, como objectivo principal, desenvolver uma aplicação que permita optimizar as rotas dos veículos envolvidos no processo de recolha de leite. Os benefícios do sistema na diminuição de distâncias percorridas pelas viaturas de recolha e no aumento da eficiência do sistema de transportes, serão evidenciados no trabalho desenvolvido. A aplicação foi criada no software Eclipse (utilizando a linguagem Java). Na primeira fase do projecto estava previsto monitorizar as rotas e consumos dos veículos através da tecnologia de geo-posicionamento por satélite (GPS), de forma a atribuir comissões sobre a poupança de combustível aos condutores dos veículos. Não foi possível concluir esta fase devido à inexistência dessa tecnologia nas viaturas e pelo facto de a empresa ter retirado essa prioridade a esse investimento.

Entre os caminhos e imagens do labirinto urbano de Cajueiro-Touros/RN

Os seres humanos ao se reproduzirem como espécie e ao produzirem seus bens materiais produzem o espaço geográfico. Historicamente, o espaço vem sendo produzido em função do processo produtivo geral da sociedade. Partindo dessa abordagem, o trabalho em foco destina-se a fazer a análise da produção do traçado urbano de um simples povoado do litoral norte-rio-grandense, denominado Cajueiro, no qual observa-se uma total despreocupação com a composição urbanística da área, pelo fato da sua construção seguir os caminhos naturais vivenciados pelos seus moradores, mediante o atendimento das suas necessidades de sobrevivência ao longo dos anos. Para melhor entender historicamente a produção desse espaço litorâneo, optou-se por caminhar pelas suas ruas, becos e veredas, buscando através de entrevistas dirigidas e "bate papos espontâneos", explicações para a sua atual configuração urbana. Atualmente, esse parcelamento desordenado do solo, constitui-se num emaranhado tanto de ruas, como de casas que avançam sobre o leito das vias, provocando, assim, uma composição desordenada do espaço de circulação, fato esse que se constitui num problema de fluidez de veículos e pessoas que percorrem esses caminhos estreitos e tortuosos, os quais, muito se assemelham a um verdadeiro labirinto urbano, pelo fato de ruas apresentarem linhas sinuosas entrelaçadas e intricadas.

Entre os caminhos e imagens do labirinto urbano de Cajueiro-Touros/RN

Os seres humanos ao se reproduzirem como espécie e ao produzirem seus bens materiais produzem o espaço geográfico. Historicamente, o espaço vem sendo produzido em função do processo produtivo geral da sociedade. Partindo dessa abordagem, o trabalho em foco destina-se a fazer a análise da produção do traçado urbano de um simples povoado do litoral norte-rio-grandense, denominado Cajueiro, no qual observa-se uma total despreocupação com a composição urbanística da área, pelo fato da sua construção seguir os caminhos naturais vivenciados pelos seus moradores, mediante o atendimento das suas necessidades de sobrevivência ao longo dos anos. Para melhor entender historicamente a produção desse espaço litorâneo, optou-se por caminhar pelas suas ruas, becos e veredas, buscando através de entrevistas dirigidas e "bate papos espontâneos", explicações para a sua atual configuração urbana. Atualmente, esse parcelamento desordenado do solo, constitui-se num emaranhado tanto de ruas, como de casas que avançam sobre o leito das vias, provocando, assim, uma composição desordenada do espaço de circulação, fato esse que se constitui num problema de fluidez de veículos e pessoas que percorrem esses caminhos estreitos e tortuosos, os quais, muito se assemelham a um verdadeiro labirinto urbano, pelo fato de ruas apresentarem linhas sinuosas entrelaçadas e intricadas.

Sistema de recomendação para condutores de veículos eléctricos

Tratando-se do próximo grande passo na evolução da indústria automóvel, os veículos eléctricos continuam a apresentar limitações de autonomia, associando-se a esta limitação tempos de carregamento muito alargados, poucos pontos de carregamento e redes eléctricas inteligentes muito embrionárias. Neste contexto exige-se aos condutores um planeamento muito rigoroso da utilização diária do veículo. Neste trabalho é apresentado um sistema de informação que pretende ajudar o condutor na utilização diária do seu veículo eléctrico, minimizando o problema da ansiedade de alcance através do controlo contínuo da autonomia do veículo e da apresentação atempada de informação relevante sobre os pontos de carregamento disponíveis no seu raio de alcance. Dado o sucesso dos sistemas de recomendação, no encaminhamento automático da informação desejada em diversos domínios, esse princípio pode ser aplicado ao problema em causa com o objectivo de maximizar a relevância da informação apresentada ao condutor, a qual deverá ser a estritamente necessária para ele tomar as suas decisões, devendo toda a restante ser filtrada.

Análise técnica e económico-financeira de um sistema de abastecimento de veículos zero emissões integrando um sistema fotovoltaico

Com o aumento da população mundial registado nos últimos anos surgiu também uma maior procura energética. Esse aumento foi inicialmente colmatado recorrendo essencialmente a fontes de origem fóssil, pelo facto destas serem mais baratas. No entanto, essa tendência de preços baixos sofreu o primeiro abalo nos anos 70 do século passado, altura em que o preço do petróleo disparou, devido a questões políticas. Nessa altura ficou visível para os países ocidentais o quanto estes eram dependentes dos países produtores de petróleo que, em geral, são instáveis politicamente. Começou então a procura de fontes energéticas alternativas. Além da questão económica do aumento do preço dos combustíveis, existe também o problema ambiental. Os maiores responsáveis pela emissão de gases efeito estufa (GEE) são os combustíveis fósseis. Os GEE contribuem para o aquecimento global, o que origina fenómenos ambientais severos que poderão levar a mudanças climáticas significativas. As energias renováveis apresentam-se como a solução mais viável ao problema energético e ambiental que se verifica actualmente, porque permitem colmatar o aumento da procura energética de uma forma limpa e sustentável. Na sequência destes problemas surgiram nos últimos anos veículos que permitem reduzir ou mesmo eliminar o consumo de combustíveis fósseis, como os veículos híbridos eléctricos, eléctricos e a hidrogénio. Nesta dissertação analisa-se um sistema que foi pensado para ser implementado em áreas de serviço, que permite efectuar o carregamento de electric vehicles (EV) utilizando energia eléctrica de origem fotovoltaica e a produção de hidrogénio para os fuels cell electric vehicles (FCEV). É efectuada uma análise económica do sistema, uma análise ambiental e analisou-se também o impacto na redução da dependência do país em relação ao exterior, sendo ainda efectuada uma pequena análise ao sistema MOBIE. No caso dos veículos a hidrogénio, foi determinada qual seria a melhor opção em termos económicos, para a produção de hidrogénio considerando três regimes de produção: recorrendo apenas à energia eléctrica proveniente do sistema fotovoltaico, apenas à energia eléctrica da rede, ou uma combinação dos dois regimes. O sistema estudado nesta dissertação apresenta um enorme potencial a nível energético e ambiental, surgindo como alternativa para abastecer os veículos que irão permitir, no futuro, eliminar a dependência energética em relação às fontes fósseis e ao mesmo tempo diminuir a quantidade de gases efeito estufa emitidos para a atmosfera.

Sistema de detecção e localização de veículos subaquáticos

Mestrado em Engenharia Electrotécnica e de Computadores.Área de Especialização de Sistemas Autónomos

Monitorização de sistema de baterias para veículos elétricos

Uma das maiores preocupações do mundo neste momento prende-se com o facto da grande dependência do petróleo e seus aglomerados. Esta dependência causa dois problemas: novos estudos fomentam o começo da escassez deste produto, atirando para cima o preço deste material precioso, e a poluição que que este causa. Um dos sectores mais dependentes e que mais polui, é o dos transportes. Nos últimos anos, o mundo teve finalmente noção deste problema e uma das apostas neste sector é o desenvolvimento da célula de combustível, uma tecnologia que utiliza água como combustível, podendo ser reutilizada. É uma tecnologia ainda em fase de introdução pelo que, para já, a médio prazo não será solução. Uma solução intermédia é a utilização de energia elétrica como ―combustível‖. Apesar de grande parte da produção de energia elétrica ser a partir da queima de derivados de petróleo, os motores elétricos são por si só muito mais eficientes comparando com os motores de combustão. Não se vai aqui debater se são uma solução com viabilidade devido à questão da transferência da dependência do petróleo do sector dos transportes para o sector da produção de energia elétrica. O objetivo deste trabalho será desenvolver um sistema de faça a gestão do ―combustível‖ dos veículos elétricos, ou seja, baterias. Essa gestão tem como objetivo aumentar a autonomia do veículo e prolongar o tempo de vida das baterias. Na primeira fase, uma introdução à atualidade dos veículos elétricos, fazendo uma análise às diferentes soluções. Serão referidas os diferentes tipos de baterias e suas características, passando depois para exemplos de sistemas de gestão de baterias. A explicação da ideia para este sistema vem com o capítulo projeto, ficando a implementação para o capítulo seguinte.

Manobras de condução assistida para veículos submarinos subactuados

A intervenção humana no manuseamento de veículos submarinos operados remotamente (ROVs) é um requisito necessário para garantir o sucesso da missão e a integridade do equipamento. Contudo, a sua teleoperação não é fácil, pelo que a condução assistida destes veículos torna-se relevante. Esta dissertação propõe uma solução para este problema para ROVs de 3DOF (surge, heave e yaw). São propostas duas abordagens distintas – numa primeira propõe-se um sistema de controlo Image Based Visual Servoing (IBVS) tendo em vista a utilização exclusiva de uma câmara (sensor existente neste tipo de sistemas) por forma a melhorar significativamente a teleoperação de um pequeno ROV; na segunda, propõe-se um sistema de controlo cinemático para o plano horizontal do veículo e um algoritmo de uma manobra capaz de dotar o ROV de movimento lateral através de uma trajectória dente-de-serra. Demonstrou-se em cenários de operação real que o sistema proposto na primeira abordagem permite ao operador de um ROV com 3DOF executar tarefas de alguma complexidade (estabilização) apenas através de comandos de alto nível, melhorando assim drasticamente a teleoperação e qualidade de inspecção do veículo em questão. Foi também desenvolvido um simulador do ROV em MATLAB para validação e avaliação das manobras, onde o sistema proposto na segunda abordagem foi validado com sucesso.

Fatores de risco auto reportados associados aos acidentes rodoviários : um estudo sobre os condutores portugueses de veículos ligeiros

RESUMO - Objetivos: Anualmente morrem cerca de 1,3 milhões de pessoas, a nível mundial, devido aos acidentes de viação. Também mais de 20 milhões de pessoas sofrem ferimentos ligeiros ou graves devido aos acidentes de viação que resultam em incapacidade temporária ou permanente. Desta forma, consideram-se os acidentes de viação, um grave problema de saúde pública, com custos elevados para as sociedades afetando a saúde das populações e economias de cada país. Este estudo pretendeu descrever e caracterizar os condutores de veículos ligeiros, residentes em Portugal Continental, abrangendo características sociodemográficas, experiência de condução e questões relativas a atitudes, opiniões e comportamentos. Por outro lado procurou-se analisar a associação entre as opiniões, atitudes e comportamentos, auto reportados e a ocorrência de um acidente de viação nos últimos três anos a fim de construir um modelo final preditivo do risco de sofrer um acidente de viação. Método: Foi realizado um estudo observacional analítico transversal baseado num questionário traduzido para a língua portuguesa e com origem no projeto europeu SARTRE 4. A população-alvo foram todos os condutores de veículos ligeiros possuidores de uma licença de condução e residentes em Portugal Continental, baseado numa amostra de igual dimensão à definida no estudo europeu SARTRE 4 (600 condutores de veículos ligeiros). Das 52 perguntas existentes, selecionaram-se pela análise de componentes principais (ACP) variáveis potencialmente independentes e complementares para as componentes opiniões, atitudes e comportamentos. Para além das medidas descritivas usuais, recorreu-se à regressão logística binária para analisar associações e obter um modelo que permitisse estimar a probabilidade de sofrer um acidente rodoviário em função das variáveis selecionadas referentes às opiniões, atitudes e comportamentos auto reportados. Resultados: Dos 612 condutores inquiridos, 62,7% (383) responderam não ter sofrido nenhum acidente de viação nos últimos três anos enquanto 37,3% (228) respondeu ter estado envolvido em pelo menos um acidente de viação com danos materiais ou feridos, no mesmo período. De uma forma geral, o típico condutor que referiu ter sofrido um acidente nos últimos três anos é homem com mais de 65 anos de idade, com o 1º ensino básico, viúvo e sem filhos, não empregado e reside numa área urbana. Os condutores residentes numa área suburbana apresentaram um risco 5,368 mais elevado de sofrer um acidente de viação em relação aos condutores que habitam numa zona rural (IC 95%: 2,344-12,297; p<0,001). Os condutores que foram apenas submetidos uma vez a um controlo de álcool, nos últimos três anos, durante o exercício da condução apresentaram um risco 3,009 superior de sofrer um acidente de viação em relação aos condutores que nunca foram fiscalizados pela polícia (IC 95%: 1,949-4,647, p<0,001). Os condutores que referiram muito frequentemente parar para dormir quando se sentem cansados a conduzir têm uma probabilidade inferior de 81% de sofrer um acidente de viação em relação aos condutores que nunca o fazem (IC 95%: 0,058-0,620; p=0,006). Os condutores que quando cansados raramente bebem um café/bebida energética têm um risco de 4,829 superior de sofrer um acidente de viação do que os condutores que sempre o referiram fazer (IC 95%:1,807-12,903; p=0,002). Conclusões: Os resultados obtidos em relação aos fatores comportamentais vão ao encontro da maioria dos fatores de risco associados aos acidentes de viação referidos na literatura. Ainda assim, foram identificadas novas associações entre o risco de sofrer um acidente e as opiniões e as atitudes auto reportadas que através de estudos de maiores dimensões populacionais poderão vir a ser mais exploradas. Este trabalho vem reforçar a necessidade urgente de novas estratégias de intervenção, principalmente na componente comportamental, direcionadas aos grupos de risco, mantendo as existentes.

Um modelo de resolução para o problema de roteirização em arcos com restrição de capacidade

Os Problemas de Roteirização em Arcos constituem uma classe dos Problemas de Roteirização de Veículos, nos quais as demandas ocorrem de maneira contínua ao longo dos segmentos de uma rede de transporte. O campo de aplicação dos Problemas de Roteirização em Arcos abrange o planejamento da operação de serviços como a coleta de lixo; a entrega de correspondência e de jornais; a leitura de medidores de energia elétrica, água e gás; e o transporte escolar por ônibus. Nas situações de ordem prática é comum a ocorrência de restrições operacionais que impossibilitam o atendimento de todas as demandas existentes em uma rede de transporte por um único veículo ou pessoa. Desse modo, além da seqüência de percurso, é necessário determinar o conjunto de segmentos de via que cada unidade de trabalho pertencente a uma frota ou equipe de serviço deve atender. Este trabalho apresenta os aspectos conceituais e resolutivos dos Problemas de Roteirização em Arcos e do Problema do Particionamento de Redes de Transporte. É feita também a proposição de um modelo de resolução, desenvolvido a partir da estratégia de agrupar primeiro – roteirizar depois, para o Problema de Roteirização em Arcos Capacitado descrito em grafos não orientados. A demonstração do modelo é feita através de sua aplicação em um estudo de caso. São feitas, a seguir, a análise do desempenho do modelo nesta aplicação e a comparação entre os resultados obtidos e a prática atualmente utilizada, a qual é baseada na experiência de um planejador.