Algoritmo bioinspirado para a solução de roteamento de tráfego urbano considerando...

A busca por soluções de roteamento nos novos tipos de arquiteturas de redes, baseados em comportamentos dinâmicos, heterogeneidade e larga escala, trazem a necessidade de algoritmos que considerem essas novas características, de forma a aumentar a eficiência e a inteligência das redes. Nesse sentido, bons resultados são conseguidos através do uso de algoritmos bioinspirados, provenientes do entendimento de mecanismos adquiridos pela Natureza no decorrer de sua evolução. Embora no estado-da-arte para solucionar problemas relacionados às telecomunicações, os algoritmos bioinspirados abrem uma gama de aplicações. O algoritmo de otimização por colônia de formigas (ACO), por exemplo, é muito eficiente na resolução de problemas onde há busca por um melhor caminho. Logo, também pode ser usado em situações semelhantes em que a finalidade seja a mesma: rápida convergência na busca por soluções de roteamento, como em um sistema de transporte dentro de cidades: o tráfego em centros urbanos é um ótimo cenário para a aplicação do ACO. Crescimento acelerado e não planejado das cidades geram problemas que afetam todos os setores da sociedades, entre eles, dificuldades de mobilidade e congestionamentos. Por outro lado, a evolução da tecnologia permitirá a internet das coisas, em que cada aparelho ou serviço estarão conectados entre si e dividindo informações. Assim, utilizando o ACO, este trabalho propõe um sistema de posicionamento móvel capaz de buscar e gerenciar rotas dentro de um espaço urbano do futuro, fazendo uso de uma rede totalmente acessível e das informações disponíveis nessa mesma rede e em que a internet das coisas já é uma realidade. Os resultados conseguidos neste trabalho indicam que o algoritmo proposto é uma possível direção para o roteamento de transportes urbanos e também a melhoria de seu desempenho mostra um caminho para contornar a limitação do ACO para dimensões elevadas.

Palavras-chave em Inglês

Electrical engineering
Urban mobility
Mobile positioning system
Bioinspired algorithms
Internet of things
Networking

Resumo em Inglês

The search for routing solutions involving new types of network architectures based on dynamic behavior, heterogeneity and large scale asks for algorithms that consider these new characterisics, evolving the efficiency and intelligence of networks. In this way, good results are possible using bioinspired algorithms, originated from the understanding of mechanisms acquired in Nature on its evolution. Although in the state-of-the-art to solve problems that are related to telecommunications, bioinspired algorithms provides an array of applications. The ant colony optimization algorithm (ACO), for instance, is very effective in problems where search for best route is needed. Therefore this algorithm can also be used in similar situations where the goal is the same: fast convergence in the search for routing solutions, such as a transportation system in cities: traffic inside urban centers is a good scenario to apply ACO algorithm. Fast-growing and unplanned cities generate problems that affect all sectors of society, including mobility issues and traffic jam. On the other hand, the evolution of technology will allow internet of things, in which every single device or services will be connected and sharing information. Thus, using the ACO, this work propose a mobile positioning system that searches and manages routes inside a future city, making use a fully acessible network system and the informations available in this network, and where the internet of things is already a reality. The results obtained in this study indicate that the proposed algorithm is a possible direction for urban transport routing and also the improvement in its performance shows an alternative way to overcome the limitation of the ACO to higher dimensions.

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Data de Publicação

2017-01-12

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