A nonlinear algorithm for traffic estimation with state constraints

We present a real-time traffic state estimation algorithm for motorways. Natural constraints on the variables, like practical bounds on densities and velocities, are incorporated in the estimation process aiming to obtain better estimation results.The dynamic equation for the evolution of the traffic is defined by a second order macroscopic model which computes the density, the flow and the mean speed according to several nonlinear equations, but nothing avoids the results being out of those practical bounds. Different extensions of the Kalman method were already applied to this problem, but none of them consider natural constraints in the variables. On the other hand, general filter methods have been designed to cope with a constrained state. In order to incorporate the natural constraints of the traffic model, we adapt one of those methods based on the Unscented Kalman Filter. To validate the approach, many simulation cases over a freeway section were made using a microscopic simulation tool and comparing the Extended Kalman Approach with the proposed one.Fil: Risso, Mariano Angel. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; ArgentinaFil: Bhouri, Neila. Université Paris Est; FranciaFil: Lotito, Pablo Andres. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; ArgentinaFil: Rubiales, Aldo Jose. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina20th EURO Working Group on Transportation Meeting (EWGT 2017)BudapestHungríaBudapest University of Technology and Economic

A GPU-Accelerated LPR Algorithm on Broad Vision Survillance Cameras

Video surveillance systems are employed to prevent crime, mounting hundreds of cameras and sensors monitoring activities during the whole day. Due to the huge amount of video information generated in real time, these surveillance centers are requiring more technology and intelligence to support human operators in many complex situations. There are important analyses that could be realized with this video-data: from criminalistics event detection to particular object recognition. One important tool is License Plate Recognition (LPR) that helps detecting vehicles that could have been robbed. Although corporative solutions exist, these techniques require a lot of processing power and special located cameras, that not always could be afford by the local government. In this context, the proposed project is based on applying open-source LPR algorithms that runs on already existent surveillance cameras. These cameras are observing a complete scene (not just a line as it is commonly used), so LPR algorithms are rather slow, processing only 1 image per second. For this reason, the objective is to improve the performance combining a parallel LPR running on graphic processor units (GPU) and object tracking algorithms. This work describes the ongoing implementation, the techniques currently used for object tracking and LPR implementation, and exposes results regarding the efficiency of the solution.Fil: Dominguez, Leonardo Daniel. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: D'amato, Juan Pablo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Perez, Alejandro Julian. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Rubiales, Aldo Jose. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentin

Método Híbrido para la Estimación de Estados de Sistemas Eléctricos de Potencia

La estimación de estado de un sistema eléctrico de potencia (SEP) clásicamente se basa en el método de mínimos cuadrados ponderados (WLS). En la literatura reciente, proponen utilizar el método denominado filtro de Kalman unscented (UKF) para estimar dicho estado. El método UKF mejora los resultados del WLS ante cambios leves en los consumos del sistema ya que el filtro de Kalman tiene en cuenta el historial del estado. El problema que posee este método es que ante grandes perturbaciones, propias del sistema, el estimador UKF no obtiene buenos resultados. En este trabajo se presenta un método híbrido que combina el WLS y el método UKF, manteniendo la robustez del WLS y la historia aprendida por UKF.Fil: Risso, Mariano Angel. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Rubiales, Aldo Jose. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Lotito, Pablo Andres. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; Argentin

Método Híbrido para la Estimación de Estados de Sistemas Eléctricos de Potencia

La estimación de estado de un sistema eléctrico de potencia (SEP) clásicamente se basa en el método de mínimos cuadrados ponderados (WLS). En la literatura reciente, proponen utilizar el método denominado filtro de Kalman unscented (UKF) para estimar dicho estado. El método UKF mejora los resultados del WLS ante cambios leves en los consumos del sistema ya que el filtro de Kalman tiene en cuenta el historial del estado. El problema que posee este método es que ante grandes perturbaciones, propias del sistema, el estimador UKF no obtiene buenos resultados. En este trabajo se presenta un método híbrido que combina el WLS y el método UKF, manteniendo la robustez del WLS y la historia aprendida por UKF.Fil: Risso, Mariano Angel. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Rubiales, Aldo Jose. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Lotito, Pablo Andres. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; Argentin

Generation of digital services for smart-cities exploiting surveillance systems capabilities

En la mayoría de las ciudades del mundo, existen centros de monitoreo con video cámaras solo utilizadas para la vigilancia, buscando ilícitos o accidentes. Pero esta inmensa cantidad de información que se obtiene a partir de videos (cientos de GBs por días), es posible aprovecharla con otros fines. Los gobiernos de dichas ciudades están buscando soluciones para ofrecer diferentes servicios, tales como, estacionamiento inteligente, manejo de semáforos, congestionamientos, entre otros. Dada la infraestructura ya disponible de cámaras, hoy se puede pensar en que estos servicios sean basados en tecnología imágenes en pos de una ciudad inteligente. En este trabajo se evalúan la potencialidad del uso de datos de imágenes para generar nuevos indicadores que definan servicios para los ciudadanos, en base a una plataforma unificada y abierta. Se realiza una propuesta de consideraciones técnicas para que esto sea factible, haciendo un estudio del esfuerzo computacional necesario y una caracterización de los tipos de servicios que se pueden crear, así como una propuesta arquitectónica.In most cities in the world, there are monitoring centers with video cameras only used for video surveillance, looking for illicit or accidents. But this immense amount of information that comes from videos (hundreds of GBs per day), could be used for other purposes. At the same time, the governments of these cities are looking for new different services, such as smart parking, traffic light management, congestion, among others. Given the already available camera infrastructure, new services based on image technology arise. This paper evaluates the potential of using image data to generate indicators necessary to define services for citizens, based on an unified and open platform. A proposal of technical considerations is made to show the feasibility. Also, a study of the necessary computational effort and a characterization of services types that can be created is presented.Fil: D'amato, Juan Pablo. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Dominguez, Leonardo Daniel. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Perez, Alejandro Julian. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; ArgentinaFil: Rubiales, Aldo Jose. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Stramana, Franco Andrés. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comisión de Investigaciones Científicas; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentin

A novel dynamic state estimation algorithm for distribution networks using different forecasting methods

Este artículo presenta un algoritmo de estimación de estado para redes de distribución basadoen el filtro de Kalman Unscented (UKF). En lugar de voltajes nodales, este método utilizapotencia activa y reactiva nodal como variables de estado en el modelo dinámico. Se probarony compararon diferentes algoritmos de previsión de la demanda para ayudar en el paso de lapredicción. Además, el algoritmo incluye el paquete de software OpenDSS como motor decálculo.Se utilizó la red de distribución IEEE de 13 nodos para probar la metodología mediante lasimulación de varios escenarios de generación de medidas. Para realizar estas simulaciones, setuvieron en cuenta los valores de medicación de una distribuidora de energía local. Losresultados expusieron diferentes niveles de desempeño, dependiendo de la naturaleza delescenario y el método de pronóstico seleccionado.This paper presents a State Estimation Algorithm for Distribution Networks based on the Unscented Kalman Filter (UKF). Instead of nodal voltages, this method uses nodal active and reactive power as state variables in the dynamic model. Different demand forecast algorithms to assist the prediction step were tested and compared. In addition, the algorithm includes the software package OpenDSS as a calculation engine. We used the 13-node IEEE distribution network to test the methodology by simulating several scenarios of measurement generation. These simulations were based on the measured values of a local energy distribution company. The results exposed different performance levels depending on the nature of the scenario and the selected forecast method.Fil: Valenzuela, Lautaro Emanuel. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Antunez, Matias Antonio. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Risso, Mariano Angel. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Lotito, Pablo Andres. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Rubiales, Aldo Jose. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; Argentin

Stabilization of the Generalized Benders Decomposition applied to Short-Term Hydrothermal Coordination Problem

Solving the Short Term Hydrothermal Coordination (STHTC) Problem considers the resolution of both the Unit Commitment (UC) and the Economic Dispatch (ED) for thermal and hydraulic units. In order to avoid post-dispatch corrections, the transmission network is modeled with a high level of detail considering an AC power flow. These facts lead to a very complex optimization problem which is solved by using a novel decomposition approach which combines Generalized Benders Decomposition (GBD) with Bundle methods. This proposed method resembles a stabilized version of the cutting planes method, which drastically reduces the well-known tailing-off effect that Benders methods have. The approach presented in this work allows the decomposition of the whole problem in a quadratic mixed integer master problem, and in a non-linear subproblem which should be separable. The former defines the state and the active power dispatched by each unit whereas the latter determines the reactive power to meet the electrical constraints through a modified AC optimal power flow (OPF). These approaches were applied to a 9-bus test case, and to the IEEE 24-bus test case. The problem is solved for a time horizon of a day with a one-hour step.Fil: Rubiales, Aldo Jose. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Lotito, Pablo Andres. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Parente, Lisandro Armando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico - CONICET - Rosario. Centro Internacional Franco Argentino de Ciencias de la Información y Sistemas; Argentin

Hybrid method for power system state estimation

State estimation in power systems is classically based on the weighted least squares method. Recently, different extensions of Kalman filters have been proposed. Among them, the 'unscented' Kalman filter (UKF) improves the results of weighted least squares methods, when there are small changes in the system, as it considers the history of the state. The novel algorithm presented in this work combines the best of both approaches. To perform this task a new index is defined to allow the algorithm to choose in real time, and for each iteration, between a static or a dynamic estimator. This combination allows overcoming the anomalies observed when the UKF faces abrupt variations of the system state and also the lack of observability that weighted least squares could present. The proposed methodology was tested with three test cases outperforming the previously mentioned algorithms.Fil: Risso, Mariano Angel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; ArgentinaFil: Rubiales, Aldo Jose. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Lotito, Pablo Andres. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin

A constrained filtering algorithm for freeway traffic state estimation

A real-time traffic state estimation algorithm is developed and applied to a freeway. The evolution of the traffic is defined by a second-order macroscopic model which computes, for each section of the freeway, the density, and the mean speed according to several nonlinear equations. Different extensions of the Kalman method were already applied to this model, though none of them considers the natural constraints in the state variables. In this work, a new method that incorporates those natural constraints is applied to the macroscopic model obtaining better results. To validate the proposed method, a simulation over a freeway section was made using two different tools: the macroscopic simulator called METANET and the microscopic simulator called SUMO. Promising results were obtained using both approaches.Fil: Risso, Mariano Angel. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Bhouri, Neila. No especifíca;Fil: Rubiales, Aldo Jose. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; ArgentinaFil: Lotito, Pablo Andres. Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados. Provincia de Buenos Aires. Gobernación. Comision de Investigaciones Científicas. Grupo de Plasmas Densos Magnetizados; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tandil; Argentin