As redes neuronais na análise de tráfego com o GPS

Abstract

O trabalho apresentado nesta dissertação tem como objectivo um estudo que visa prever os percursos efectuados pela maioria dos condutores, dentro de uma cidade, utilizando como ferramenta de análise as redes neuronais artificiais e o Sistema Global de Posicionamento por Satélite (GPS). Uma rede neuronal artificial não é mais do que um instrumento de análise e programação baseado no cérebro humano, que permite a aquisição de conhecimento após uma fase de aprendizagem. Escolhendo um par origem-destino, o estudo visa responder a questões tipo: quais as ruas mais percorridas às 16h, quais os arcos congestionados face às condições atmosféricas ou, ainda, quais as preferências dos condutores face à percepção que têm do trânsito no momento da condução. No primeiro capítulo aborda-se a temática das redes neuronais sob o ponto de vista histórico, como tiveram início, como foram sendo melhoradas desde os primeiros estudos até à actualidade, bem como aplicações práticas em diversas áreas que vão desde a medicina aos transportes. No segundo capítulo são abordadas as principais características das redes neuronais (funções de activação, arquitectura, aprendizagem e recorrência), os perceptrões e alguns métodos de optimização numérica. No terceiro capítulo é abordado o algoritmo de Retropropagação, tipos de processamento, critérios de paragem, generalização e outras variantes do algoritmo (optimização). O quarto capítulo é dedicado à contribuição do GPS no trabalho que foi desenvolvido, nomeadamente os receptores utilizados, o tipo de medidas realizadas e a forma como foram processadas. Neste capítulo é, ainda, tratado o modo de utilização do GPS tanto para a actualização da cartografia digital disponível, incluindo as características que serão usadas nas redes neuronais, como para o registo dos percursos efectuados livremente por diferentes condutores em diferentes condições. A implementação da rede neuronal é abordada no quinto capítulo, respondendo a questões como: o porquê d ...