ΕΘΝΙΚΟ ΚΑΙ ΚΑΠΟΔΙΣΤΡΙΑΚΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΣΧΟΛΗ ΘΕΤΙΚΩΝ ΕΠΙΣΤΗΜΩΝ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΜΕΤΑΠΤΥΧΙΑΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ "ΝΕΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΚΑΙ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ" ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΔΙΠΛΩΜΑΤΙΚΗΣ ΕΡΓΑΣΙΑΣ Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος Αθήνα 2016

Εισαγωγή Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Η Ελλάδα κατέχει την πρώτη θέση στα θανατηφόρα τροχαία ατυχήματα ανάμεσα στις χώρες της Ευρωπαϊκής Ένωσης (9,1 θάνατοι / πολίτες) (ΠΟΥ, 2015) Η ποιότητα του οδοστρώματος παρουσιάζει μεγάλη ποικιλία όχι μόνο στο αστικό αλλά και στο υπεραστικό οδικό δίκτυο.

Εισαγωγή Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Η διάδοση των κινητών «έξυπνων» συσκευών (Smartphones) έχει φτάσει σε αρκετά υψηλά επίπεδα. (Google, 2016)

Εισαγωγή Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Η πλειοψηφία των συσκευών τύπου Smartphone έχουν δυνατότητα λήψης της θέσης (δέκτης GPS) και της επιτάχυνσης (επιταχυνσιόμετρο).

Βασική Ιδέα Safe-R Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 “Η δημιουργία ενός χάρτη που θα επισημαίνει και θα κατηγοριοποιεί χρωματικά δρόμους εντός μίας περιοχής δοκιμών έχοντας ως κριτήριο το σύνολο των επιταχύνσεων τις οποίες καταγράφει η συσκευή Android καθώς το όχημα κινείται, σε μία ορισμένη ταχύτητα, κατά μήκος τους.”

Δομή Συστήματος Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Συλλογή (Safe-R) Αποστολή Επεξεργασία (Safe-House) Αποστολή Αναπαράσταση (Safe-R)

Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Συλλογή (Safe-R) Αποστολή Επεξεργασία (Safe-House) Αποστολή Αναπαράσταση (Safe-R) Δομή Συστήματος

Η Εφαρμογή Safe-R (client) Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Αποτελεί μία εφαρμογή Android η οποία έχει τις εξής δυνατότητες: Συλλογή δεδομένων επιτάχυνσης, ταχύτητας και θέσης. Αποστολή δεδομένων σε ένα εξυπηρετητή (Safe-House). Λήψη συγκεντρωτικών δεδομένων ανά δρόμο. Αναπαράσταση των συγκεντρωτικών δεδομένων σε χάρτη.

Η Εφαρμογή Safe-R (client) Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016

Η Εφαρμογή Safe-R (client) Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Το επιταχυνσιόμετρο της συσκευής μας δίνει το διάνυσμα της επιτάχυνσης σε x,y και z. Υπολογίζουμε το μέτρο της επιτάχυνσης σε κάθε δειγματοληψία. Τη μέση τιμή, τη μέγιστη τιμή και τη διασπορά των τιμών ανάμεσα σε 14 (+-1) καταγραφές το δευτερόλεπτο. Τα δεδομένων των επιταχύνσεων μαζί με τα δεδομένα της θέσης, τα οποία συλλέγονται δύο φορές το δευτερόλεπτο, αποθηκεύονται σε μία δομή η οποία ονομάστηκε Snapshot.

Η Εφαρμογή Safe-R (client) Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Όλα τα Snapshot που συλλέγονται ομαδοποιούνται σε μία δομή που ονομάζεται Frame. Κάθε Frame χαρακτηρίζει μία ομάδα από Snapshots. Προσθέτει τις εξής πληροφορίες: 1. Τύπο συσκευής καταγραφής 2. Τύπο οχήματος 3. Το id του χρήστη 4. Το πλήθος των snapshot που περιέχει Frame (τύπος οχήματος/συσκευής, σύνολο Snapshots, id χρήστη) Snapshot #1 - Μέση Επιτάχυνση - Μέγιστη Επιτάχυνση - Διασπορά Επιταχύνσεων - Ταχύτητα - Θέση (GPS) - Ακρίβεια GPS Snapshot #2Snapshot #3…

Η Εφαρμογή Safe-R (client) Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016

Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Συλλογή (Safe-R) Αποστολή Επεξεργασία (Safe-House) Αποστολή Αναπαράσταση (Safe-R) Δομή Συστήματος

Αποστολή Δεδομένων Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Τα δεδομένα στέλνονται σε μορφή JSON { "data": { "frame": { "userID": 1, "deviceID": 1, "vehicleID": 1, "snapshotsAmount": 2 }, "snapshots": [{ "avgForce": " ", "maxForce": " ", "varForce": "5.634", "speed": "45.2", "lat": " ", "lon": " ", "accuracy": "4“ }, { "avgForce": "9.924", "maxForce": "10.343", "varForce": "2.132", "speed": "44.4", "lat": " ", "lon": " ", "accuracy": "4“}] }

Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Συλλογή (Safe-R) Αποστολή Επεξεργασία (Safe-House) Αποστολή Αναπαράσταση (Safe-R) Δομή Συστήματος

Η Εφαρμογή Safe-House (server) Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Αποτελεί μία εφαρμογή PHP η οποία έχει τις εξής δυνατότητες: Λήψη δεδομένων επιτάχυνσης, ταχύτητας και θέσης μέσω API με χρήση JSON αρχείων. Επεξεργασία των δεδομένων και εξαγωγή συγκεντρωτικών συμπερασμάτων που αφορούν δρόμους. Αποστολή δεδομένων πίσω στην εφαρμογή Safe-R με σκοπό την αναπαράστασή τους σε χάρτη.

Η Εφαρμογή Safe-House (server) Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Βασικές τεχνολογίες: Laravel 5.1 (PHP Framework) Nginx HTTP Server PostgreSQL (+ PostGIS extension)

Η Εφαρμογή Safe-House (server) Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016

Η Εφαρμογή Safe-House (server) Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016

Η Εφαρμογή Safe-House (server) Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016

Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Συλλογή (Safe-R) Αποστολή Επεξεργασία (Safe-House) Αποστολή Αναπαράσταση (Safe-R) Δομή Συστήματος

Αποστολή Δεδομένων Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Τα δεδομένα στέλνονται σε μορφή JSON { "data": [ { "gid": 32965, "averageForce": 9.85, "maxForce": 11.21, "varForce": 0.62, "averageSpeed": 27.96, "updateCounter": 2, "points": [ [ , ], [ , ], [ , ] } ], "error": { "description": "", "code": "« }

Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Συλλογή (Safe-R) Αποστολή Επεξεργασία (Safe-House) Αποστολή Αναπαράσταση (Safe-R) Δομή Συστήματος

Αναπαράσταση Δεδομένων Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Η εφαρμογή Safe-R έχοντας λάβει τα δεδομένα των δρόμων για την ορατή περιοχή του χάρτη αποφασίζει το χρώμα με το οποίο πρέπει να σχεδιαστεί ο κάθε δρόμος. Μπλε χρώμα – Καλή ποιότητα Κίτρινο χρώμα – Μέτρια ποιότητα Κόκκινο χρώμα – Κακή ποιότητα

Αναπαράσταση Δεδομένων Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016

Παραδείγματα Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Οδός Θηβών Μήκος10.25 μ Μέση επιτάχυνση (avgForce)9.92 Μέγιστη επιτάχυνση (maxForce)10.95 Διασπορά επιτάχυνσης (varForce)0.32 Μέση ταχύτητα (avgSpeed)22.23 km/h Σύνολο ενημερώσεων (updateCounter)565 Χαρακτηρισμός οδούΚακή (κόκκινο χρώμα)

Παραδείγματα Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Οδός Σπηλιωτοπούλου Μήκος16.91 μ Μέση επιτάχυνση (avgForce)9.87 Μέγιστη επιτάχυνση (maxForce)10.18 Διασπορά επιτάχυνσης (varForce)0.03 Μέση ταχύτητα (avgSpeed)25.73 km/h Σύνολο ενημερώσεων (updateCounter)928 Χαρακτηρισμός οδούΚαλή (μπλε χρώμα)

Συμπεράσματα Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Έγινε δυνατή η κατηγοριοποίηση δρόμων με βάση τα δεδομένα επιτάχυνσης, όπως αυτά καταγράφονται από μία συσκευή Android. Η πραγματική εικόνα των δρόμων έχει άμεση συσχέτιση με την εικόνα που εμφανίζεται στη διεπαφή της εφαρμογής σε ηλεκτρονικό χάρτη, ακόμα και μετά από μεγάλο αριθμό καταμετρήσεων. Οι παράγοντες που επηρεάζουν μία διαδικασία καταγραφής αυτού του τύπου είναι πολλοί και μπορούν να προκαλέσουν πολύ «θόρυβο» στα τελικά δεδομένα. Κρίθηκε απαραίτητη η χρήση σταθερών παραμέτρων όπως η θέση της συσκευής, ο τύπος οχήματος και συσκευής.

Συμπεράσματα Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Έπειτα από παράθεση τροχαίων ατυχημάτων στο χάρτη της εφαρμογής παρατηρήθηκε μία συσχέτιση κακών (75%) και μέτριων (25%) δρόμων σε ατυχήματα που αφορούν ανατροπή δικύκλων σε ένα πολύ μικρό δείγμα τροχαίων ατυχημάτων. (4)

Εξέλιξη Εφαρμογής Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016 Αυξημένη κατηγοριοποίηση (Περισσότερες διαβαθμίσεις δρόμων) Μοντελοποίηση περισσότερων συσκευών, οχημάτων και θέσεων τοποθέτησης Εντοπισμός – Παρουσίαση λακκούβας ως σημείο Δρομολόγηση με βάση την ποιότητα του δρόμου Επαλήθευση δεδομένων από χρήστες ή ειδικούς Συσχετισμός περισσότερων ατυχημάτων

Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016

Safe-R: Εφαρμογή εκτίμησης και αναπαράστασης της ποιότητας του οδοστρώματος Πέτρος Β. Μητάκος, Αθήνα 2016