Limiti del sistema

Nonostante la buona resa del sistema realizzato, esso non ha di certo la pretesa di risultare esente da difetti o punti di debolezza. Scopo del presente paragrafo è quello di discutere le limitazioni attuali dell’architettura proposta in questo testo, indivi- duando particolari scenari e situazioni limite che possono precluderne l’utilizzo o

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limitarne drasticamente le performance. Questa analisi verrà infine seguita da un in- sieme di proposte e suggerimenti su come migliorare le funzionalità del sistema attra- verso ulteriori modifiche e sviluppi. Alcuni di questi miglioramenti sono stati effetti- vamente considerati durante la fase di progettazione ma successivamente scartati per dare maggiore spazio ad elementi più prioritari o per limitazioni di tempo.

Le maggiori difficoltà che possono presentarsi nel momento in cui si tenta di applicare l’uso del sistema a degli scenari d’uso reali sono provocate dal concetto di direzione formalizzato nel paragrafo 2.1: tale principio è infatti alla base del processo di raggruppamento dei veicoli nel protocollo decentralizzato, dell’attivazione dei nodi in quello centralizzato e permette oltretutto di differenziare i flussi di dati verso le

Figura 6.1: Esempi di scenari che possono presentare difficoltà di utilizzo per il sistema

realizzato: i cerchi rossi indicano interferenze di direzioni tra strade contigue approssi- mativamente parallele, in quello blu vediamo la presenza di svincoli o deviazioni di forma atipica, il punto in verde indica una strada che effettua un brusco cambiamento di direzione poco prima dell’incrocio.

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RSU, consentendo la loro separazione in base allo specifico percorso di provenienza. Questa strategia funziona molto bene negli incroci stradali di conformazione più clas- sica, ovvero caratterizzati da vie con direzioni chiaramente distinte che si incontrano nel punto in cui viene posizionata l’unità infrastrutturale.

Possono esistere tuttavia numerosi casi in cui una conformazione particolar- mente atipica della rete stradale comporta una serie difficoltà nel momento in cui de- vono essere individuati gli esatti valori di direzione che una RSU vuole monitorare. Nel seguito si farà riferimento alla Figura 6.1 per meglio comprendere i casi critici enunciati.

Interferenza tra direzioni parallele

In entrambi gli scenari presi come esempio vengono evidenziate nelle ellissi tratteggiate in rosso alcune coppie di strade appartenenti a percorsi differenti ed i cui relativi flussi di veicoli andrebbero mantenuti separati. Tali carreggiate presentano tuttavia valori di direzione quasi identici tali per cui il sistema non riuscirebbe a di- stinguere quali veicoli stiano effettivamente percorrendo una o l’altra strada.

Più in generale, nel momento in cui viene individuata una qualsiasi direzione di interesse per una RSU, qualsiasi percorso stradale, anche secondario oppure del tutto irrilevante per il controllo del traffico in quel particolare incrocio, caratterizzato da un valore di direzione simile o identico ad esso comporta un problema di interferenza tra due differenti strade. A seguito di tale disturbo, il sistema perde la capacità di distin- guere i veicoli che transitano lungo uno qualsiasi dei due percorsi, provocando così una unione dei dati raccolti nelle due diverse strade ed alterando considerevolmente le informazioni di traffico consegnate all’infrastruttura.

Diramazioni in prossimità di incroci

Nel primo dei due esempi viene indicata in blu una particolare conformazione stradale in grado di comportare alcune difficoltà di utilizzo per il sistema realizzato: i veicoli che raggiungono l’incrocio seguendo una direzione sud-ovest si trovano a po- ter scegliere tra due diversi percorsi ad una distanza di poche decine di metri dal punto in cui verrebbe idealmente posizionata una RSU. Le vetture che scelgono di immet- tersi direttamente nell’arteria stradale principale orientata verso nord-ovest seguono per alcuni metri una direzione differente rispetto agli altri veicoli che procedono verso sud-ovest ed entrano effettivamente nell’incrocio.

A fronte di questa situazione possono presentarsi dei risultati differenti. Se la RSU non è interessata a tenere traccia dei veicoli che non entrano nell’incrocio si

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troverebbe comunque in ingresso dei dati che includono il contributo dei veicoli inde- siderati, almeno fino a quando questi non effettuano la svolta al punto indicato e per- corrono alcuni metri. Se invece si è intenzionati a monitorare anche il tratto stradale successivo alla diramazione, nel caso di utilizzo del protocollo decentralizzato, i gruppi che andrebbero a formarsi avrebbero un ciclo di vita estremamente breve con- siderando che il segmento che congiunge le due vie principali ha una lunghezza di poche decine di metri; di conseguenza il flusso di informazioni che essi consegnano alla RSU di riferimento potrebbe essere incompleto o comunque estremamente fram- mentato a causa del breve periodo di attività concesso ai plotoni. In questo particolare caso il protocollo centralizzato non soffrirebbe di questo particolare problema, dato che non ha la necessità di formare e gestire gruppi di veicoli. Infine, se i veicoli che percorrono la diramazione non raggiungessero la distanza minima prefissata dalla RSU non concluderebbero correttamente le loro comunicazioni e questo potrebbe por- tare a un’ulteriore diminuzione della qualità dell’euristica.

Direzioni irregolari

Nel cerchio verde in Figura 6.1 viene indicato un punto in cui una strada di interesse presenta una forte irregolarità alcuni metri prima di confluire nell’incrocio. Tralasciando i problemi derivanti dalle interferenze tra vie parallele, i veicoli che per- corrono la carreggiata subiscono un brusco cambio di direzione quando si trovano ad essere piuttosto vicini alla RSU.

Il sistema funziona generalmente bene in presenza di rettilinei sufficientemente lunghi posti immediatamente prima all’incrocio che si intende gestire; a seguito dell’irregolarità di alcune strade i veicoli potrebbero assumere direzioni non previste dalla RSU ed inattivarsi per diversi secondi oppure potrebbero iniziare a comunicare molto in ritardo, riducendo nettamente la quantità di informazioni scambiate e dete- riorando di conseguenza le performance del sistema.

Anche se è possibile ricorrere ad alcune correzioni per mitigare i cali di presta- zioni imputabili a percorsi stradali irregolari, il problema resta comunque di difficile soluzione e richiede certamente uno studio più approfondito.

Inefficienza del protocollo decentralizzato

I risultati presentati nel paragrafo 5.4 mostrano come il protocollo centralizzato offra generalmente risultati migliori rispetto a quelli ottenuti da quello decentralizzato, nonostante questo possa comunicare solamente nel range di copertura dei nodi. No- nostante la rimozione dei gruppi sia stata effettuata a causa della loro scarsa efficacia nelle condizioni di basse penetrazioni, questa modifica si è rilevata molto performante

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anche nel caso di grande densità. Unita alla particolare attenzione posta in fase di progettazione volta alla riduzione del numero di messaggi scambiati ed al loro coor- dinamento ha portato ad una notevole riduzione delle collisioni rispetto a quelle otte- nute nel protocollo decentralizzato.

Si è infatti riscontrata una inefficienza intrinseca dovuta alla distribuzione del controllo sullo scambio dei messaggi nel protocollo decentralizzato: non è previsto nessun tipo di coordinamento fra i vari gruppi per evitare situazioni nelle quali più leader comandino contemporaneamente una esplorazione, portando ad un picco di scambio di messaggi, da cui consegue inevitabilmente un elevato numero di collisioni fra le varie trasmissioni. Questo problema è molto alleviato nel caso del protocollo centralizzato, nel quale si è prestata particolare attenzione ad accentrare tutti i compiti di gestione in un unico punto, che può così coordinare tutte le comunicazioni in modo da evitare il può possibile la loro sovrapposizione.