Measurements, Models, Systems and Design

531 s.

Proceedings of the 3rd International Conference on Models and Technologies for Intelligent Transportation Systems 2013

Challenges arising from an increasing traffic demand, limited resource availability and growing quality expectations of the customers can only be met successfully, if each transport mode is regarded as an intelligent transportation system itself, but also as part of one intelligent transportation system with “intelligent” intramodal and intermodal interfaces. This topic is well reflected in the Third International Conference on “Models and Technologies for Intelligent Transportation Systems” which took place in Dresden 2013 (previous editions: Rome 2009, Leuven 2011). With its variety of traffic management problems that can be solved using similar methods and technologies, but with application specific models, objective functions and constraints the conference stands for an intensive exchange between theory and practice and the presentation of case studies for all transport modes and gives a discussion forum for control engineers, computer scientists, mathematicians and other researchers and practitioners. The present book comprises fifty short papers accepted for presentation at the Third Edition of the conference. All submissions have undergone intensive reviews by the organisers of the special sessions, the members of the scientific and technical advisory committees and further external experts in the field. Like the conference itself the proceedings are structured in twelve streams: the more model-oriented streams of Road-Bound Public Transport Management, Modelling and Control of Urban Traffic Flow, Railway Traffic Management in four different sessions, Air Traffic Management, Water Traffic and Traffic and Transit Assignment, as well as the technology-oriented streams of Floating Car Data, Localisation Technologies for Intelligent Transportation Systems and Image Processing in Transportation. With this broad range of topics this book will be of interest to a number of groups: ITS experts in research and industry, students of transport and control engineering, operations research and computer science. The case studies will also be of interest for transport operators and members of traffic administration

Políticas de Copyright de Publicações Científicas em Repositórios Institucionais: O Caso do INESC TEC

A progressiva transformação das práticas científicas, impulsionada pelo desenvolvimento das novas Tecnologias de Informação e Comunicação (TIC), têm possibilitado aumentar o acesso à informação, caminhando gradualmente para uma abertura do ciclo de pesquisa. Isto permitirá resolver a longo prazo uma adversidade que se tem colocado aos investigadores, que passa pela existência de barreiras que limitam as condições de acesso, sejam estas geográficas ou financeiras. Apesar da produção científica ser dominada, maioritariamente, por grandes editoras comerciais, estando sujeita às regras por estas impostas, o Movimento do Acesso Aberto cuja primeira declaração pública, a Declaração de Budapeste (BOAI), é de 2002, vem propor alterações significativas que beneficiam os autores e os leitores. Este Movimento vem a ganhar importância em Portugal desde 2003, com a constituição do primeiro repositório institucional a nível nacional. Os repositórios institucionais surgiram como uma ferramenta de divulgação da produção científica de uma instituição, com o intuito de permitir abrir aos resultados da investigação, quer antes da publicação e do próprio processo de arbitragem (preprint), quer depois (postprint), e, consequentemente, aumentar a visibilidade do trabalho desenvolvido por um investigador e a respetiva instituição. O estudo apresentado, que passou por uma análise das políticas de copyright das publicações científicas mais relevantes do INESC TEC, permitiu não só perceber que as editoras adotam cada vez mais políticas que possibilitam o auto-arquivo das publicações em repositórios institucionais, como também que existe todo um trabalho de sensibilização a percorrer, não só para os investigadores, como para a instituição e toda a sociedade. A produção de um conjunto de recomendações, que passam pela implementação de uma política institucional que incentive o auto-arquivo das publicações desenvolvidas no âmbito institucional no repositório, serve como mote para uma maior valorização da produção científica do INESC TEC.The progressive transformation of scientific practices, driven by the development of new Information and Communication Technologies (ICT), which made it possible to increase access to information, gradually moving towards an opening of the research cycle. This opening makes it possible to resolve, in the long term, the adversity that has been placed on researchers, which involves the existence of barriers that limit access conditions, whether geographical or financial. Although large commercial publishers predominantly dominate scientific production and subject it to the rules imposed by them, the Open Access movement whose first public declaration, the Budapest Declaration (BOAI), was in 2002, proposes significant changes that benefit the authors and the readers. This Movement has gained importance in Portugal since 2003, with the constitution of the first institutional repository at the national level. Institutional repositories have emerged as a tool for disseminating the scientific production of an institution to open the results of the research, both before publication and the preprint process and postprint, increase the visibility of work done by an investigator and his or her institution. The present study, which underwent an analysis of the copyright policies of INESC TEC most relevant scientific publications, allowed not only to realize that publishers are increasingly adopting policies that make it possible to self-archive publications in institutional repositories, all the work of raising awareness, not only for researchers but also for the institution and the whole society. The production of a set of recommendations, which go through the implementation of an institutional policy that encourages the self-archiving of the publications developed in the institutional scope in the repository, serves as a motto for a greater appreciation of the scientific production of INESC TEC

Field-Configurable GPU

Nesta dissertação pretende-se desenvolver uma arquitetura de processamento dedicada destinada à aceleração de aplicações específicas, inspirada na estrutura de unidades de processamento do tipo GPU. A unidade de processamento deverá ser programável e configurável para os requisitos de aplicações específicas, sendo adaptada aos tipos e à quantidade de recursos lógicos disponíveis num dispositivo FPGA selecionado. Pretende-se que o acelerador consiga tirar o máximo partido dos recursos disponíveis num determinado dispositivo FPGA (memória, unidades aritméticas, recursos lógicos) com o objetivo de maximizar o desempenho de aplicações selecionadas. Serão consideradas aplicações alvo no domínio do processamento de imagem e de "machine learning". Uma vez selecionada uma arquitetura base, a especialização para uma aplicação (ou classe de aplicações) terá por base a configuração de 3 componentes fundamentais: organização do sistema de memória distribuída (construído com os blocos de memória RAM internos da FPGA), organização das unidades de processamento aritmético (que podem ser heterogéneas) e dimensão dos caminhos de dados. O sistema a desenvolver deverá ser desenhado ao nível RTL, em Verilog, e contemplar um processo automatizado para personalizar o acelerador a partir de um conjunto de especificações definidas com base nas características da aplicação alvo. Esse processo de personalização poderá ser feito com base na definição de parâmetros em Verilog, ou também recorrendo a aplicações dedicadas, a desenvolver, para gerar diretamente código Verilog. Deverá também ser desenvolvido um conjunto elementar de ferramentas de suporte, nomeadamente para geração do código a executar pelo processador. Como validação final, pretende-se integrar e demonstrar o acelerador num sistema de processamento de imagem em tempo real

Distributed coordination in unstructured intelligent agent societies

Current research on multi-agent coordination and distributed problem solving is still not robust or scalable enough to build large real-world collaborative agent societies because it relies on either centralised components with full knowledge of the domain or pre-defined social structures. Our approach allows overcoming these limitations by using a generic coordination framework for distributed problem solving on totally unstructured environments that enables each agent to decompose problems into sub-problems, identify those which it can solve and search for other agents to delegate the sub-problems for which it does not have the necessary knowledge or resources. Regarding the problem decomposition process, we have developed two distributed versions of the Graphplan planning algorithm. To allow an agent to discover other agents with the necessary skills for dealing with unsolved sub-problems, we have created two peer-to-peer search algorithms that build and maintain a semantic overlay network that connects agents relying on dependency relationships, which improves future searches. Our approach was evaluated using two different scenarios, which allowed us to conclude that it is efficient, scalable and robust, allowing the coordinated distributed solving of complex problems in unstructured environments without the unacceptable assumptions of alternative approaches developed thus far.As abordagens actuais de coordenação multi-agente e resolução distribuída de problemas não são suficientemente robustas ou escaláveis para criar sociedades de agentes colaborativos uma vez que assentam ou em componentes centralizados com total conhecimento do domínio ou em estruturas sociais pré-definidas. A nossa abordagem permite superar estas limitações através da utilização de um algoritmo genérico de coordenação de resolução distribuída de problemas em ambientes totalmente não estruturados, o qual permite a cada agente decompor problemas em sub-problemas, identificar aqueles que consegue resolver e procurar outros agentes a quem delegar os subproblemas para os quais não tem conhecimento suficiente. Para a decomposição de problemas, criámos duas versões distribuídas do algoritmo de planeamento Graphplan. Para procurar os agentes com as capacidades necessárias à resolução das partes não resolvidas do problema, criámos dois algoritmos de procura que constroem e mantêm uma camada de rede semântica que relaciona agentes dependentes com o fim de facilitar as procuras. A nossa abordagem foi avaliada em dois cenários diferentes, o que nos permitiu concluir que ´e uma abordagem eficiente, escalável e robusta, possibilitando a resolução distribuída e coordenada de problemas complexos em ambientes não estruturados sem os pressupostos inaceitáveis em que assentava o trabalho feito até agora

Optimisation for Large-scale Maintenance, Scheduling and Vehicle Routing Problems

Solving real-world combinatorial problems is involved in many industry fields to minimise operational cost or to maximise profit, or both. Along with continuous growth in computing power, many asset management decision-making processes that were originally solved by hand now tend to be based on big data analysis. Larger scale problem can be solved and more detailed operation instructions can be delivered. In this thesis, we investigate models and algorithms to solve large scale Geographically Distributed asset Maintenance Problems (GDMP). Our study of the problem was motivated by our business partner, Gaist solutions Ltd., to optimise scheduling of maintenance actions for a drainage system in an urban area. The models and solution methods proposed in the thesis can be applied to many similar issues arising in other industry fields. The thesis contains three parts. We firstly built a risk driven model considering vehicle routing problems and the asset degradation information. A hyperheuristic method embedded with customised low-level heuristics is employed to solve our real-world drainage maintenance problem in Blackpool. Computational results show that our hyperheuristic approach can, within reasonable CPU time, produce much higher quality solutions than the scheduling strategy currently implemented by Blackpool council. We then attempt to develop more efficient solution approaches to tackle our GDMP. We study various hyperheuristics and propose efficient local search strategies in part II. We present computational results on standard periodic vehicle routing problem instances and our GDMP instances. Based on manifold experimental evidences, we summarise the principles of designing heuristic based solution approaches to solve combinatorial problems. Last bu not least, we investigate a related decision making problem from highway maintenance, that is again of interest to Gaist solutions Ltd. We aim to make a strategical decision to choose a cost effective method of delivering the road inspection at a national scale. We build the analysis based on the Chinese Postman Problem and theoretically proof the modelling feasibility in real-world road inspection situations. We also propose a novel graph reduction process to allow effective computation over very large data sets