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Doctoral Thesis
DOI
Document
Author
Full name
Eduardo Felipe Zambom Santana
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Kon, Fabio (President)
Batista, Daniel Macedo
Giannotti, Mariana Abrantes
Silva, Francisco José da Silva e
Villas, Leandro Aparecido
Title in English
InterSCSimulator: a scalable, open source, smart city simulator
Keywords in English
City simulation
Scalability
Simulation
Smart cities
Traffic simulation
Abstract in English
Large cities around the world face numerous challenges to guarantee the quality of life of its citizens. A promising approach to cope with these problems is the concept of Smart Cities, of which the main idea is the use of Information and Communication Technologies to improve city services and infrastructure. Being able to simulate the execution of Smart Cities scenarios would be extremely beneficial for the advancement of the field and for governments. Such a simulator would need to represent a large number of agents such as cars, hospitals, and gas pipelines. One possible approach for doing this in a computer system is to use the actor model as a programming paradigm so that each agent corresponds to an actor. The Erlang programming language is based on the actor model and is the most commonly used implementation of it. In this thesis, we present the first version of InterSCSimulator, an open-source, extensible, large-scale traffic Simulator for Smart Cities developed in Erlang. Experiments showed that the simulator is capable of simulating millions of agents using a real map of a large city. We also present study cases which demonstrate the possible uses of the simulator such as tests new urban infrastructure and test the viability of future transportation modes.
Title in Portuguese
InterSCSimulator: um simulador de cidades inteligentes escalável e de código aberto
Keywords in Portuguese
Cidades inteligentes
Escalabilidade
Simulação
Simulação de cidades
Simulação de trânsito
Abstract in Portuguese
Grandes cidades ao redor do mundo enfrentam grandes desafios para garantir boas condições de vida para seus cidadãos. Uma abordagem para responder aos problemas das cidades é a ideia de Cidades Inteligentes, a qual tem como principal característica o uso de Tecnologias de Telecomunicações e Informação (TIC) para melhorar os serviços da cidade. Simular cenários de Cidades Inteligentes pode beneficiar bastante essa área de pesquisa e também gestores de cidades. Um simulador desse tipo precisa representar diversos tipos de agentes como carros, hospitais e a infraestrutura da cidade. Uma possível implementação desse simulador pode usar o modelo de atores como paradigma de programação, implementando cada agente como um ator. O Erlang é uma das linguagens de programação baseada no modelo de atores mais utilizadas para o desenvolvimento de aplicações de larga escala. Esta tese apresenta a primeira versão do InterSCSimulator, um simulador de Cidades Inteligentes de código aberto, extensível e de larga escala desenvolvido em Erlang. Experimentos mostraram que o simulador é capaz de simular todo o trânsito de uma metrópole como S\~ao Paulo. Adicionalmente, são apresentados diversos casos de usos demonstrando como o simulador pode ser utilizado em trabalhos sobre Cidades Inteligentes como pesquisas sobre novos modos de transportes, redes veiculares e aplicações de Cidades Inteligentes.
 
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Publishing Date
2019-09-25
 
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