The internet of people approach to road safety and vulnerable road users in smart cities

Abstract

Desde o início dos tempos, tudo temos feito para melhorar a nossa qualidade de vida. A nossa caminhada tem sido incrível, mas está longe de ter terminado. Infelizmente, um problema em destaque na nossa sociedade prende-se com os acidentes rodoviários, a principal causa de morte de crianças e jovens adultos. Na estrada existem grupos de pessoas mais vulneráveis que outros, sendo estes descritos como Utilizadores Vulneráveis da Estrada (UVE). Na sua essência, este grupo caracteriza-se por pedestres, ciclistas e motociclistas. Estima-se que, actualmente, mais de metade dos mortos na estrada sejam UVE. Estes números são consequência de políticas que prioritizam veículos em vez de pessoas. Reduzir acidentes entre UVE permanece um desafio. Nenhuma solução monolítica conseguirá resolver todos os problemas. Pelo contrário, a expectativa é que serão várias pequenas contribuições a fazer a diferença. Desta forma, a nossa contribuição é baseada na percepção de pessoas como actores activos e proactivos de uma cidade inteligente. Desta premissa surge o 3-C, o qual se foca em sensorizar a Cidade, a Comunidade e o Cidadão. O 3-C, que define as directrizes e objectivos deste trabalho, quando complementado com a metodologia de investigação adoptada, permitiu a organização de uma sequência lógica de procedimentos replicáveis, precisos e parcimoniosos para a concepção de conhecimento científico. Esta tese de doutoramento apresenta, entre outros, um arquétipo, SafeCity, que agrega várias soluções que tiveram origem no processo de investigação realizado. Este arquétipo apresenta métodos e modelos disruptivos para inferência de aborrecimento e personalidade, para concepção de mapas de sentimentos e para previsão do fluxo de tráfego rodoviário, entre outros. O objectivo é o de permitir que as pessoas sejam actores participativos e que, assim, tenham acesso a um conjunto de informação sobre o estado actual e futuro do ambiente onde estão inseridas, permitindo que os UVE adaptem o seu comportamento perante cada situação, hora e local de uma cidade. Arquétipos adicionais incluem uma blockchain sobre um sistema multi-agente para gestão de grandes quantidades de dados estruturados.

Since the dawn of times, the human being has always endeavored to improve his quality of life. Our journey has been amazing but it has not yet finished. Unfortunately, an issue that has been rising to prominence is related to road traffic accidents, the leading cause of death for children and young adults. On the road, there are groups of people more vulnerable than others to injuries and accidents. Those are known as Vulnerable Road Users (VRUs), being defined as pedestrians, cyclists, and motorcyclists. It is estimated that, currently, more than half of all road traffic deaths are amongst VRUs. These numbers are a consequence of policies that prioritize vehicles instead of people. Reduce injuries among VRUs remains a big challenge. No monolithic solution will, singularly, settle out all problems. Instead, the expectation is that multiple small contributions may help answering important challenges raised by this group of road users. Hence, our contribution is grounded on the perception of people as active, reactive, and proactive actors of a Smart City’s ecosystem. From this premise emerges the 3-C, i.e., City, Crowd, and Citizen sensing. The 3-C, which defines the guidelines and goals of this work, when complemented with the adopted research methodology, allowed the organization of a logical sequence of replicable, precise, and parsimonious procedures to build scientific knowledge. This thesis presents, among others, an archetype platform, SafeCity, which aggregates multiple solution specimens produced as a result of the conducted research. SafeCity makes use of multiple disruptive methods and models for on-device boredom inference, to assess one’s personality, to conceive emotional maps, and to provide accurate multi-step traffic flow forecasts, among many others. The goal is to allow people to be participative actors, thus having access to a set of information about the current and future status of the environment where they stand, allowing VRUs to adapt their behavior upon each situation, hour, and place of a city. Additional archetypes include a multi-agent system blockchain for the management of large amounts of data of different types and sources.