Surveillance camera calibration from observations of a pedestrian

Calibrated cameras are an extremely useful resource for computer vision scenarios. Typically, cameras are calibrated through calibration targets, measurements of the observed scene, or self-calibrated through features matched between cameras with overlapping fields of view. This paper considers an approach to camera calibration based on observations of a pedestrian and compares the resulting calibration to a commonly used approach requiring that measurements be made of the scene.

Effect of building gap to improve pedestrian comfort levels and ventilation

Rapid rates of urbanization have resulted into increased concerns of urban environment. Amongst them, wind and thermal comfort levels for pedestrians have attracted research interest. In this regards, urban wind environment is seen as a crucial components that can lead to improved thermal comfort levels for pedestrian population. High rise building in modern urban setting causes high levels of turbulence that renders discomfort to pedestrians. Additionally, a higher frequency of high ris e buildings at a particular region acts as a shield against the wind flow to the lower buildings beyond them resulting into higher levels of discomfort to users or residents. Studies conducted on developing wind flow models using Computational Fluid Dynami cs (CFD) simulations have revealed improvement in interval to height ratios can results into improved wind flow within the simulation grid. However, high value and demand for land in urban areas renders expansion to be an impractical solution. Nonetheless, innovative utilization of architectural concepts can be imagined to improve the pedestrian comfort levels through improved wind permeability. This paper assesses the possibility of through-building gaps being a solution to improve pedestrian comfort levels.

An evaluation of the pedestrian classification in a multi-domain multi-modality setup

The objective of this article is to study the problem of pedestrian classification across different light spectrum domains (visible and far-infrared (FIR)) and modalities (intensity, depth and motion). In recent years, there has been a number of approaches for classifying and detecting pedestrians in both FIR and visible images, but the methods are difficult to compare, because either the datasets are not publicly available or they do not offer a comparison between the two domains. Our two primary contributions are the following: (1) we propose a public dataset, named RIFIR , containing both FIR and visible images collected in an urban environment from a moving vehicle during daytime; and (2) we compare the state-of-the-art features in a multi-modality setup: intensity, depth and flow, in far-infrared over visible domains. The experiments show that features families, intensity self-similarity (ISS), local binary patterns (LBP), local gradient patterns (LGP) and histogram of oriented gradients (HOG), computed from FIR and visible domains are highly complementary, but their relative performance varies across different modalities. In our experiments, the FIR domain has proven superior to the visible one for the task of pedestrian classification, but the overall best results are obtained by a multi-domain multi-modality multi-feature fusion.

Estimated lifetimes of road pavements in Sweden using time-to-event analysis

Maintenance planning of road pavement requires reliable estimates of roads’ lifetimes. In determining the lifetime of a road, this study combines maintenance activities and road condition measurements. The scope of the paper is to estimate lifetimes of road pavements in Sweden with time to event analysis. The model used includes effects of pavement type, road type, bearing capacity, road width, speed limit, stone size and climate zone, where the model is stratified according to traffic load. Among the nine analyzed pavement types, stone mastic had the longest expected lifetime, 32 percent longer than asphalt concrete. Among road types, ordinary roads with cable barriers had 30 percent shorter lifetime than ordinary roads. Increased speed lowered the lifetime, while increased stone size (up to 20 mm) and increased road width lengthened the lifetime. The results are of importance for life cycle cost analysis and road management.

DEVELOPING A MODEL FOR PEDESTRIAN ROUTE SELECTION AT COLBY

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Developing a Model for Pedestrian Route Selection at Colby

Millions of unconscious calculations are made daily by pedestrians walking through the Colby College campus. I used ArcGIS to make a predictive spatial model that chose paths similar to those that are actually used by people on a regular basis. To make a viable model of how most travelers choose their way, I considered both the distance required and the type of traveling surface. I used an iterative process to develop a scheme for weighting travel costs which resulted in accurate least-cost paths to be predicted by ArcMap. The accuracy was confirmed when the calculated routes were compared to satellite photography and were found to overlap well-worn “shortcuts” taken between the paved paths throughout campus.

Comparison of the n-Alkanes and Polycyclic Aromatic Hydrocarbons Concentrations in the Atmosphere during the Preparation of Warm and Hot Mixtures Asphalt for Pavements

Asphalt binder is used in the production of hot mixes asphalt (HMA) for paving and, due to the high temperatures used, generates fumes thatcontainn-alkanes and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH). Asphalt mixes prepared at lower temperatures, such as warm mixes asphalt (WMA), may contribute to reduce the emissions of those compounds and save energy. This paper investigatesn-alkanes and PAH in the total suspended particles during the preparation of WMA, in comparison with HMA, in laboratory. The results showed that the n-alkanes of the WMA and HMA presented C-max at n-C-26 and n-C-28, respectively; also, the total content of n-alkanes was higher for the HMA than forthe WMA. Besides, benzo[b]fluoranthene and benzo[a]anthracene were the major PAH in the WMA, while the higher temperatures of the HMA were observed to volatilize all larger PAH, demonstrating higher potential of inhalation exposure.

Comparison of the n-alkanes and polycyclic aromatic hydrocarbons concentrations in the atmosphere during the preparation of warm and hot mixtures asphalt for pavements

O asfalto é utilizado na produção de misturas asfálticas a quente (HMA) para a pavimentação e, devido às altas temperaturas empregadas, gera fumos que contêm n-alcanos e hidrocarbonetos policíclicos aromáticos (HPAs). As misturas asfálticas preparadas em temperaturas mais baixas, como as misturas asfálticas mornas (WMA), podem contribuir na redução das emissões daqueles compostos e economizar energia. Este trabalho investiga os n-alcanos e os HPAs nas partículas totais em suspensão durante a preparação de uma WMA, em comparação com uma HMA, em laboratório. Os resultados mostraram que os n-alcanos da WMA e da HMA apresentaram Cmáx no n-C26 e n-C28, respectivamente, e o teor de n-alcanos total foi maior na HMA do que na WMA. Ademais, verificou-se que o benzo[b]fluoranteno e benzo[a]antraceno constituíam os maiores HPAs na WMA, enquanto as temperaturas mais altas da HMA volatilizaram todos seus grandes HPAs, demonstrando maior potencial de exposição por inalação.

Performance evaluation of asphalt pavements using the Incremental-Recursive procedure of the Mechanistic-Empirical design software CalME

Il concetto di “sostenibilità” si riferisce allo sviluppo dei sistemi umani attraverso il più piccolo impatto possibile sul sistema ambientale. Le opere che si inseriscono bene nel contesto ambientale circostante e le pratiche che rispettano le risorse in maniera tale da permettere una crescita e uno sviluppo a lungo termine senza impattare sull’ambiente sono indispensabili in una società moderna. I progressi passati, presenti e futuri che hanno reso i conglomerati bituminosi materiali sostenibili dal punto di vista ambientale sono particolarmente importanti data la grande quantità di conglomerato usato annualmente in Europa e negli Stati Uniti. I produttori di bitume e di conglomerato bituminoso stanno sviluppando tecniche innovative per ridurre l’impatto ambientale senza compromettere le prestazioni meccaniche finali. Un conglomerato bituminoso ad “alta lavorabilità” (WMA), pur sviluppando le stesse caratteristiche meccaniche, richiede un temperatura di produzione minore rispetto a quella di un tradizionale conglomerato bituminoso a caldo (HMA). L’abbassamento della temperature di produzione riduce le emissioni nocive. Questo migliora le condizioni dei lavoratori ed è orientato verso uno sviluppo sostenibile. L’obbiettivo principale di questa tesi di laurea è quello di dimostrare il duplice valore sia dal punto di vista dell’eco-compatibilità sia dal punto di vista meccanico di questi conglomerati bituminosi ad “alta lavorabilità”. In particolare in questa tesi di laurea è stato studiato uno SMA ad “alta lavorabilità” (PGGWMA). L’uso di materiali a basso impatto ambientale è la prima fase verso un progetto ecocompatibile ma non può che essere il punto di partenza. L’approccio ecocompatibile deve essere esteso anche ai metodi di progetto e alla caratterizzazione di laboratorio dei materiali perché solo in questo modo è possibile ricavare le massime potenzialità dai materiali usati. Un’appropriata caratterizzazione del conglomerato bituminoso è fondamentale e necessaria per una realistica previsione delle performance di una pavimentazione stradale. La caratterizzazione volumetrica (Mix Design) e meccanica (Deformazioni Permanenti e Comportamento a fatica) di un conglomerato bituminoso è una fase importante. Inoltre, al fine di utilizzare correttamente i materiali, un metodo di progetto avanzato ed efficiente, come quello rappresentato da un approccio Empirico-Meccanicistico (ME), deve essere utilizzato. Una procedura di progetto Empirico-Meccanicistica consiste di un modello strutturale capace di prevedere gli stati di tensione e deformazione all’interno della pavimentazione sotto l’azione del traffico e in funzione delle condizioni atmosferiche e di modelli empirici, calibrati sul comportamento dei materiali, che collegano la risposta strutturale alle performance della pavimentazione. Nel 1996 in California, per poter effettivamente sfruttare i benefici dei continui progressi nel campo delle pavimentazioni stradali, fu iniziato un estensivo progetto di ricerca mirato allo sviluppo dei metodi di progetto Empirico - Meccanicistici per le pavimentazioni stradali. Il risultato finale fu la prima versione del software CalME che fornisce all’utente tre approcci diversi di l’analisi e progetto: un approccio Empirico, uno Empirico - Meccanicistico classico e un approccio Empirico - Meccanicistico Incrementale - Ricorsivo. Questo tesi di laurea si concentra sulla procedura Incrementale - Ricorsiva del software CalME, basata su modelli di danno per quanto riguarda la fatica e l’accumulo di deformazioni di taglio dai quali dipendono rispettivamente la fessurazione superficiale e le deformazioni permanenti nella pavimentazione. Tale procedura funziona per incrementi temporali successivi e, usando i risultati di ogni incremento temporale, ricorsivamente, come input dell’incremento temporale successivo, prevede le condizioni di una pavimentazione stradale per quanto riguarda il modulo complesso dei diversi strati, le fessurazioni superficiali dovute alla fatica, le deformazioni permanenti e la rugosità superficiale. Al fine di verificare le propreità meccaniche del PGGWMA e le reciproche relazioni in termini di danno a fatica e deformazioni permanenti tra strato superficiale e struttura della pavimentazione per fissate condizioni ambientali e di traffico, è stata usata la procedura Incrementale – Ricorsiva del software CalME. Il conglomerato bituminoso studiato (PGGWMA) è stato usato in una pavimentazione stradale come strato superficiale di 60 mm di spessore. Le performance della pavimentazione sono state confrontate a quelle della stessa pavimentazione in cui altri tipi di conglomerato bituminoso sono stati usati come strato superficiale. I tre tipi di conglomerato bituminoso usati come termini di paragone sono stati: un conglomerato bituminoso ad “alta lavorabilità” con granulometria “chiusa” non modificato (DGWMA), un conglomerato bituminoso modificato con polverino di gomma con granulometria “aperta” (GGRAC) e un conglomerato bituminoso non modificato con granulometria “chiusa” (DGAC). Nel Capitolo I è stato introdotto il problema del progetto ecocompatibile delle pavimentazioni stradali. I materiali a basso impatto ambientale come i conglomerati bituminosi ad “alta lavorabilità” e i conglomerati bituminosi modificati con polverino di gomma sono stati descritti in dettaglio. Inoltre è stata discussa l’importanza della caratterizzazione di laboratorio dei materiali e il valore di un metodo razionale di progetto delle pavimentazioni stradali. Nel Capitolo II sono stati descritti i diversi approcci progettuali utilizzabili con il CalME e in particolare è stata spiegata la procedura Incrementale – Ricorsiva. Nel Capitolo III sono state studiate le proprietà volumetriche e meccaniche del PGGWMA. Test di Fatica e di Deformazioni Permanenti, eseguiti rispettivamente con la macchina a fatica per flessione su quattro punti e il Simple Shear Test device (macchina di taglio semplice), sono stati effettuati su provini di conglomerato bituminoso e i risultati dei test sono stati riassunti. Attraverso questi dati di laboratorio, i parametri dei modelli della Master Curve, del danno a fatica e dell’accumulo di deformazioni di taglio usati nella procedura Incrementale – Ricorsiva del CalME sono stati valutati. Infine, nel Capitolo IV, sono stati presentati i risultati delle simulazioni di pavimentazioni stradali con diversi strati superficiali. Per ogni pavimentazione sono stati analizzati la fessurazione superficiale complessiva, le deformazioni permanenti complessive, il danno a fatica e la profondità delle deformazioni in ognuno degli stati legati.

PROOF OF CONCEPT PROTOTYPE FOR A RAILROAD PEDESTRIAN WARNING SYSTEM USING WIRELESS SENSOR NETWORKS

Wireless sensor network is an emerging research topic due to its vast and ever-growing applications. Wireless sensor networks are made up of small nodes whose main goal is to monitor, compute and transmit data. The nodes are basically made up of low powered microcontrollers, wireless transceiver chips, sensors to monitor their environment and a power source. The applications of wireless sensor networks range from basic household applications, such as health monitoring, appliance control and security to military application, such as intruder detection. The wide spread application of wireless sensor networks has brought to light many research issues such as battery efficiency, unreliable routing protocols due to node failures, localization issues and security vulnerabilities. This report will describe the hardware development of a fault tolerant routing protocol for railroad pedestrian warning system. The protocol implemented is a peer to peer multi-hop TDMA based protocol for nodes arranged in a linear zigzag chain arrangement. The basic working of the protocol was derived from Wireless Architecture for Hard Real-Time Embedded Networks (WAHREN).

Ethnic Minority Children’s Active Commuting to School and Association with Physical Activity and Pedestrian Safety Behaviors

Background: Children's active commuting to school, i.e. walking or cycling to school, was associated with greater moderate-to-vigorous physical activity, although studies among ethnic minorities are sparse. Objectives: Among a low-income, ethnic minority sample of fourth grade students from eight public schools, we examined (1) correlates of active commuting to school and (2) the relationship between active commuting to school and moderate-to-vigorous physical activity. Methods: We conducted a cross-sectional analysis of baseline measurements from a sample of participants (n=149) aged 9-12 years from a walk to school intervention study in Houston, Texas. The primary outcome was the weekly rate of active commuting to school. Daily moderate-to-vigorous physical activity, measured by accelerometers, was a secondary outcome. Child self-efficacy (alpha=0.75), parent self-efficacy (alpha=0.88), and parent outcome expectations (alpha=0.78) were independent variables. Participant characteristics (age, gender, race/ethnicity, distance from home to school, acculturation, and BMI percentile) were independent sociodemographic variables. We used mixed-model regression analyses to account for clustering by school and a stepwise procedure with backward elimination of non-significant interactions and covariates to identify significant moderators and predictors. School-level observations of student pedestrians were assessed and compared using chi-square tests of independence. Results: Among our sample, which was 61.7% Latino, the overall rate of active commuting to school was 43%. In the mixed model for active commuting to school, parent self-efficacy (std. beta = 0.18, p=0.018) and age (std. beta = 0.18, p=0.018) were positively related. Latino students had lower rates of active commuting to school than non-Latinos ( 16.5%, p=0.040). Distance from home to school was inversely related to active commuting to school (std. beta = 0.29, p<0.001). In the mixed model for moderate-to-vigorous physical activity, active commuting to school was positively associated (std. beta = 0.31, p <0.001). Among the Latino subsample, child acculturation was negatively associated with active commuting to school (std. beta = -0.23, p=0.01). With regard to school-level pedestrian safety observations, 37% of students stopped at the curb and 2.6% looked left-right-left before crossing the street. Conclusion: Although still below national goals, the rate of active commuting was relatively high, while the rate of some pedestrian safety behaviors was low among this low-income, ethnic minority population. Programs and policies to encourage safe active commuting to school are warranted and should consider the influence of parents, acculturation, and ethnicity.

Analysis of The Key Parameters in Pedestrian Safety Assessment for the European Vehicle Fleet Using Multibody and Finite Element Mathematical Models

Esta tesis investiga cuales son los parámetros más críticos que condicionan los resultados que obtienen en los ensayos de protección de peatones la flota Europea de vehículos, según la reglamentación europea de protección de peatones de 2003 (Directiva CE 2003/102) y el posterior Reglamento de 2009 (Reglamento CE 2009/78). En primer lugar se ha analizado el contexto de la protección de peatones en Europa, viendo la historia de las diferentes propuestas de procedimientos de ensayo así como los cambios (y las razones de los mismos) que han sufrido a lo largo del proceso de definición de la normativa Europea. Con la información disponible de más de 400 de estos ensayos se han desarrollado corredores de rigidez para los frontales de los diferentes segmentos de la flota de vehículos europea, siendo este uno de los resultados más relevantes de esta tesis. Posteriormente, esta tesis ha realizado un estudio accidentológico en detalle de los escenarios de atropello de peatones, identificando sus características más relevantes, los grupos de población con mayor riesgo y los tipos de lesiones más importantes que aparecen (en frecuencia y severidad), que han sentado las bases para analizar con modelos matemáticos hasta qué punto los métodos de ensayo propuestos realmente tienen estos factores en cuenta. Estos análisis no habrían sido posibles sin el desarrollo de las nuevas herramientas que se presentan en esta tesis, que permiten construir instantáneamente el modelo matemático de cualquier vehículo y cualquier peatón adulto para analizar su iteración. Así, esta tesis ha desarrollado una metodología rápida para desarrollar modelos matemáticos de vehículos a demanda, de cualquier marca y modelo y con las características geométricas y de rigidez deseados que permitan representarlo matemáticamente y del mismo modo, ha investigado cómo evoluciona el comportamiento del cuerpo humano durante el envejecimiento y ha implementado una funcionalidad de escalado en edad al modelo de peatón en multicuerpo de MADYMO (ya escalable en tamaño) para permitir modelar ad hoc cualquier peatón adulto (en género y edad). Finalmente, esta tesis también ha realizado, utilizando modelos de elementos finitos del cuerpo humano, diferentes estudios sobre la biomecánica de las lesiones más frecuentes de este tipo de accidentes, (en piernas y cabeza) con el objetivo de mejorar los procedimientos de ensayo para que predigan mejor el tipo de lesiones que se quieren evitar. Con el marco temporal y las condiciones de contorno de esta tesis se han centrado los esfuerzos en reforzar algunos aspectos críticos pero puntuales sobre cómo mejorar el ensayo de cabeza y, sobretodo, en proponer soluciones viables y con un valor añadido real al ensayo de pierna contra parachoques, sin cambiar la esencia del mismo pero proponiendo un nuevo impactador mejorado que incorpore una masa extra que representa a la parte superior del cuerpo y sea válido para toda la flota europea de vehículos independiente de la geometría de su frontal.