Pós-Graduação em Ciência da Computação – UFPE
Defesa de Dissertação de Mestrado Nº 2.049

Aluno: Arthur Dória Meneses de Freitas
Orientador: Prof. Abel Guilhermino da Silva Filho
Título: Análise de Topologias de Fluxo de Informação (IFT) em Veículos 
Autônomos e Conectados (CAV) para aplicações Platoon
Data: 29/08/2022
Hora/Local: 9h – Virtual
Banca Examinadora:
Prof. Divanilson Rodrigo de Sousa Campelo (UFPE / Centro de Informática)
Prof. Evandro Leonardo Silva Teixeira (UnB / Faculdade do Gama)
Prof. Abel Guilhermino da Silva Filho (UFPE / Centro de Informática)


RESUMO:

A Topologia de Fluxo de Informações (IFT) de um Platoon, veículos 
conectados e automatizados (CAVs) que viajam na mesma faixa de uma rodovia, 
representa as conexões de comunicação inter-veicular que cada veículo 
utiliza para adquirir informações. Portanto, a arquitetura topológica 
representa o arranjo físico entre os veículos do Platoon e pode influenciar 
significativamente no comportamento de condução coletiva e cooperativa do 
Platoon. A troca de informações é essencial para um controle efetivo do 
Platoon, garantindo o menor espaçamento possível entre eles, ao mesmo tempo 
que garante requisitos e segurança dos motoristas. Sincronizando as ações 
de aceleração e frenagem, enquanto mantém distâncias seguras e velocidades 
relativas próximas de zero. O desempenho de um Platoon depende diretamente 
da topologia do fluxo de informações; e da qualidade das comunicações sem 
fio que é altamente influenciada pelo protocolo de controle de acesso ao 
meio (MAC) do protocolo IEEE 802.11p.
Este trabalho, analisa a influência das IFTs em Platoon em cenários 
simulados, onde existem diferentes probabilidades de sucesso na recepção de 
mensagens para todos os pares de veículos. O estudo de uma IFT, necessita 
levar em consideração os diversos tipos de problemas que podem ocorrer em 
um sistema de comunicação veicular sem fio, como por exemplo, uma 
conectividade ruim entre os veículos, alta latência ou altas taxas de perda 
de pacotes. Por esta razão, a análise foi realizada no framework PLEXE 
(Platooning Extension for Veins), um simulador de Platooning open-source 
baseado no OMNeT++, capaz de avaliar o impacto do uso do protocolo IEEE 
802.11p em aplicações segurança veicular.
Os resultados foram obtidos a partir da análise de mais de cem mil 
simulações com diferentes topologias de comunicação, taxas de perda de 
pacotes. Além disso, a dinâmica de aceleração longitudinal do veículo líder 
foi modelada a partir de equação para a velocidade sinusoidal, forma que se 
aproxima do comportamento de um motorista humano. O veículo líder do 
Platoon, acelera e freia diversas vezes em uma mesma simulação para 
verificar se o espaçamento desejado e o erro de espaçamento entre veículos 
serão atendidos independentemente das condições do tráfego. Os resultados 
obtidos mostraram que um controlador baseado em consenso com a topologia de 
comunicação Leader-Predecessor-Follower (LPF) consegue manter um Platoon 
com erro de espaçamento médio desejado entre os veículos de 3,19%, mesmo 
com uma taxa de 95% perda de pacotes.

Palavras-chave: Information Flow Topology (IFT), Segurança, Connected and 
Automated Vehicles (CAVs), Platoon, Comunicação V2V

Comentários desativados