This doctoral thesis analyses whether electric vehicle is technical, economic and environmental sustainable. We have studied a company fleet of electric vehicles which has a carsharing service for the retail department to know if the EV could replace an internal combustion engine vehicle. We have examined the journeys of 8 EV located on six of the main cities of Spain through data collected from the CAN bus UCV (on-board diagnostics). We have measured the battery's charging, because we are interested on its behaviour (autonomy, auto-discharging and aging) and the energy required to charge the EV. Also, we have studied the well to wheels analysis, assessing their efficiency and environmental effects (CO2 emissions and noise), quantifying the economic impact (fuel and Total Cost of Ownership) and other potential benefits associated with EV (Corporate Social Responsibility, tax free, etc). / Esta tesis analiza si el vehículo eléctrico es sostenible técnica, económica y ambientalmente y puede sustituir a un vehículo de combustión interna, estudiando la flota de vehículos eléctricos de una empresa que tiene un servicio de carsharing contratado para el desplazamiento de sus comerciales. Para ello, se han examinado los trayectos de ocho vehículos eléctricos en seis ciudades españolas a través de los datos obtenidos de su CAN bus mediante el UCV (equipo embarcado) durante los años 2012 y 2013. Además, se han realizado medidas de la carga de la batería, para conocer su comportamiento (autonomía, autodescarga y envejecimiento) y sus consumos energéticos. El objetivo es estudiar su ciclo de vida, valorando su eficiencia y efectos ambientales (emisiones de CO2 y ruido), y concluir cuantificando su impacto económico (combustibles y coste total de la propiedad) y otras posibles ventajas asociadas al vehículo eléctrico (responsabilidad social corporativa, exención de impuestos, etc).

The submitted Ph.D. thesis is a contribution to the development of pico-satellites and nano-satellites for Earth Observation and Technology Demonstrators. Development of satellites with a mass from 1 kg up to 10 kg has really boosted during the past 15 years offering large costs reduction with respect to conventional (larger) satellites at compromised performances. However, these performances are increasing step by step, and their potential is about to explode. With 1.3 kg and a volume of 1 liter, 3Cat-1 is the first pico-satellite class satellite with up to seven different payloads on board: a harvesting energy powered beacon, a new topology solar cells, an optical sensor, a Geiger counter, a mono-atomic MEMS oxygen detector, a graphene transistor, and a Wireless Power Transfer experiment. Additionally, many main subsystems like the Electrical Power, the Attitude Determination and Control, and the Communication subsystems have been developed during this PhD. A description of each subsystem and how they have been integrated under these constrains are described in this PhD Thesis report. In the subsystems and in the experiments there are novel concepts and designs that will be explained. Some have been already published in the technical and scientific literature, others will be in the near future. / Tesi doctoral és una contribució al desenvolupament de pico-satèl.lits per a observació de la Terra i demostradors tecnològics. El desenvolupament de satèl¿lits amb massa d'entre 1 kg i 10 kg ha crescut ràpidament durant els darrers 15 anys, oferint importants reduccions de cost respecte els satèl.lits més convencionals (i més grans) amb unes prestacions menors però al mateix temps, acceptables. No obstant, aquestes prestacions estan millorant pas a pas, i el seu potencial a prop d'explosionar. Amb una massa de 1.3 kg i un volum d'un litre, el 3Cat-1 és el primer pico-satèl.lit de la seva categoria equipat amb set diferents càrregues útils a bord: un senyal de radio-balisa alimentat amb energia provinent d'un sistema recol.lector d'energia ambient, una nova topologia de cel.les solars, un sensor òptic, un comptador Geiger, un detector MEMS d'oxigen atòmic, un transistor de grafè, i un experiment de transmissió d'energia per acoblament inductiu. A més a més, molts dels subsistemes com ara el d'energia elèctrica, control i determinació d'actitud, i el subsistema de comunicacions han estat desenvolupats durant aquesta Tesi doctoral. Una descripció de cada subsistema, i com han estat integrats en condicions d'espai, massa i energia reduïdes, s'explica en aquest document. En els subsistemes i en els experiments hi ha nous conceptes i dissenys explicats. Alguns han estat ja publicats en la literatura científica mentre que altres ho seran en un futur proper

Aerial Transportation system is based in a legacy infrastructure that supports its different functionality separately. There is a tendency to simplify the infrastructure, increasing its efficiency, technical and monetary. UAS are perceived by the general public as simplified versions of the conventional aviation because they have not any human flight crew on board. In fact, they have a flight crew, but this flight crew is placed on ground adding some complications to the system (e.g: Command & Control link). Conventional aviation perceives UAS as a source of problems, mainly because they have no human flight crew on board capable of creating the situational awareness of the UAS. This lack of situational awareness compromises as well the rest of airspace users safety. This PhD explores the capability of UAS to contribute to the situational awareness of both the own aircraft (generating navigation data) as to the situational awareness of the rest of airspace users (generating surveillance data). The contribution to the situational awareness of both the own aircraft (navigation data) as well as the rest of airspace users (surveillance) is simulated assuming UAS communications based on TDMA and at the communication rates described in the literature. The simulation scenario has been kept simple with a low communication rate and a low number of UAS flying in the simulated area. The results of navigation are in line with the RNP1. The results in surveillance are in line with the 3NM separation but with a refresh rate much higher. Then, with this proposal, UAS could be considered as contributors to the situational awareness instead as the problem that destroys the situational awareness. / El sistema de transport aeri es basa en una infraestructura que implementa les seves funcionalitats per separat. Hi ha una tendència a simplificar la infraestructura, augmentant la seva eficiència, tècnica i monetària. Els UAS són percebuts pel públic en general com versions simplificades de l'aviació convencional, ja que no tenen cap tripulació humana a bord. De fet, tenen una tripulació de vol, però la tripulació de vol es a terra, afegint algunes complicacions en el sistema (per exemple: enllaç de comandament i control). L'aviació convencional percep els UAS com una font de problemes, sobretot perquè l'absencia de tripulació de vol humana a bord capaç de crear la consciència situacional de l'UAS. Aquesta manca de consciència situacional, compromet doncs la seguretat dels usuaris de l'espai aeri. Aquesta PhD explora la capacitat dels UAS per contribuir a la consciència situacional tant de la pròpia aeronau (generació de dades de navegació) com a la consciència situacional de la resta dels usuaris de l'espai aeri (generació de dades de vigilància). La contribució a la consciència situacional tant de la pròpia aeronau (dades de navegació), com de la resta d'usuaris de l'espai aeri (vigilància) es simula assumint comunicacions UAS basats en TDMA amb uns ratis de comunicació descrits a la literatura. L'escenari de simulació s'ha mantingut simple amb una taxa de comunicació baixa i un baix nombre d'UAS volan a la zona simulada. Els resultats de la navegació estan en línia amb la RNP1. Els resultats de la vigilància estan en línia amb la separació 3nm però amb una freqüència d'actualització molt més alt que l'oferta pels radars. Com a conclusió, aquesta proposta considera els UAS com a contribuents a la consciència situacional en lloc de com un problema que destrueix la consciència situacional.

The main objective of this thesis is to determine the possibility to install in the Port of Palma a redistribution centre of Ro-Ro Cargo in the Occidental Mediterranean, and that needs to analyze different partial objectives, that are important for the main objective. - Determination of the different bilateral commercial fluxes between the different coastal countries. - Localization of the production and reception sources that intervene on the bilateral exchange, or of third countries that use those ports to develop their merchant activities. - Analysis of the nowadays short sea shipping routes for Ro-Ro Ships, evaluating the type of ship and her average occupation. - Analysis of the optimization of the existing routes, with new proposals explained on this thesis. - Describe and evaluate the nowadays and projected facilities in the Port of Palma. - Determine the viability of the project with an evaluation methodology proposed by the author, according to the study scenario and based on the partial objectives explained before. As an initial hypothesis we should evaluate the strategic situation that the Port of Palma has on the analysis context, because it is located between the existing routes. In the light of the analysis of all the parameters referred before, the final objective of the thesis is to evaluate, as an alternative of the Occidental Mediterranean Short Sea Shipping, the establishment of a new Hub Port in Palma. We tried to analyze the possibilities of the Port of Palma to become a HUB future port in the hard market of the Short Sea Shipping Lines. On the present paper we tried to analyze the different factors that could affect the situation of a redistribution centre of cargo, considering as positives: - Geographical situation. - Facility of landfalls. - Availability of berths. - Appropriate port facilities. - Complementary developed services. - Touristic centre on a global level. - Possibility to expand the infrastructures in a mid-term period. - Great occupation, great profitability for the shipping companies. - Development of the Magreb countries. As negative aspects, we could find: - Deficit on the development on the Short Sea Shipping Lines. - Very low activity of the Spanish shipping companies on the Short Sea Shipping Lines. - A HUB Port is not a priority for the Port Authority. - Higher trip cost, because of the duration of the layovers. - Longer distance, growth of the combustible costs. - Increase of the speed to maintain the rotation. - Higher crew costs, because of the increase of the occupation. As a result of our analysis we consider that Palma could have, according to its conditions, a pioneer Hub Port for Ro-Ro cargo on the Occidental Mediterranean, advantage that we should use according to the limited development opportunities that has the Port of Palma. / El objetivo principal de la presente tesis es determinar la posibilidad de instalar en el puerto de Palma un centro de redistribución de carga rodada en el Mediterráneo Occidental, para ello es necesario llegar a analizar distintos objetivos parciales imprescindibles para el objetivo principal. - La determinación de los flujos comerciales bilaterales entre los distintos países que componen la cuenca. - Localización de las fuentes de producción o recepción que intervienen en el intercambio bilateral, o de terceros países, que utilizan estos puertos para desarrollar su actividad mercantil. - Análisis de las actuales líneas de corta distancia para buques de carga rodada, valorando el tipo de buque y su ocupación media. - Análisis de optimización de las rutas ya existentes, con nuevas propuestas presentadas en las presente tesis. - Describir y evaluar las infraestructuras actuales y proyectadas en el puerto de Palma. - Determinar la viabilidad del proyecto, mediante una metodología de valoración propuesta por el autor, adecuada al escenario de estudio y basándose en los objetivos parciales indicados anteriormente. Como hipótesis inicial debemos valorar la situación estratégica que el puerto de Palma tiene en el contexto del análisis, ya que se encuentra a medio camino y centrado en las rutas ya existentes. Basándonos en el análisis de todos los parámetros referenciados anteriormente el objetivo final de la presente tesis es valorar, como alternativa al transporte de corta distancia en el Mediterráneo Occidental, la instalación de un puerto Hub en Palma. Durante la elaboración del presente trabajo hemos intentado analizar las posibilidades de que el Puerto de Palma se pueda convertir en un futuro puerto HUB en el duro mercado de las líneas de corta distancia. En el transcurso del trabajo hemos intentado analizar distintos factores que podrían afectar a la instalación de un centro de redistribución de cargas, considerando como positivas: Situación geográfica, facilidad de recalada, disponibilidad de atraques, infraestructuras portuarias adecuadas, servicios complementarios desarrollados, centro turístico a nivel mundial, posibilidad a medio plazo de ampliación de infraestructuras, mayor ocupación, mayor rentabilidad para las navieras, desarrollo de los países del Magreb. En el anverso podríamos considerar: Déficit en el desarrollo de líneas S.S.S., escasa actividad de empresas españolas en líneas de corta distancia, no entrar en las prioridades de la Autoridad Portuaria el desarrollo de un puerto HUB, mayor coste del trayecto, por duración de las escalas, mayor distancia, incremento del coste de combustible, aumento de la velocidad para mantener rotaciones, costes de tripulación mayores al aumentar la ocupación. A raíz de nuestro análisis consideramos que Palma podría albergar, dadas sus condiciones, un puerto HUB para carga rodada pionero en el Mediterráneo Occidental, ventaja que deberíamos aprovechar dadas las escasas oportunidades de desarrollo que tiene el Puerto de Palma. Se deben de citar entre los potenciales factores positivos, la casi inexistencia de flujos comerciales entre países del Magreb, los cuales podrían crecer, mediante la utilización del puerto de Palma como hub intermedio.

It is desirable to make an assessment of likely handling qualities to identify any deficiencies in a helicopter control system at an early stage in the design process before an expensive and potentially dangerous prototype is constructed. Inverse simulation offers a modelling technique that can be used for generating the data needed for such an assessment. Inverse simulation differs from conventional forward simulation in that the vehicle flight path is the input and the state and control time histories required for the task are generated. The inverse algorithm however, does not account for the pilot contribution to the flight data, thus the work herein demonstrates a method whereby this can be achieved. To incorporate pilot effect into the Helinv generated data, the latter is applied as the command signal to the Man-Machine Control System (MMCS), which is a closed loop system encompassing the helicopter vehicle dynamics and a model of the pilot known as the Precision Pilot Model (PPM). The PPM Human Equalisation Characteristics (REC) are determined via a constrained optimisation technique and the pilot effect is added in the system output. Validation of this technique is achieved through a case study whereby several operators, with different levels of experience, pilot a reduced order Puma helicopter model through a predefined mission task in a flight simulator constructed during the project. The equalisation characteristics are then determined for each pilot and compared with those generated using Helinv. A handling qualities assessment is presented for both sets of results and conclusions concerning the validity of Helinv with additional pilot effect finally drawn.

- TEDATA bietet mit MDESIGN die Deutschland weit größte Bibliothek an Maschinenelement-Berechnungen an. - Mit Hilfe von E-Book wird ein Teil dieser Bibliotheken auch MC-Kunden zur Verfügung gestellt. - Beispiel Mathcad Sheet "Werkstoffe nach FKM" - vorhandene und geplante Berechnungen

Zusammenfassung der Neuerungen im Simulationsumfeld von Creo 1.0 (Mechanica/Mechanism/Animation)

Aquesta tesi tracta sobre el problema de la navegació per a vehicles submarins autònoms que operen en entorns artificials estructurats com ara ports, canals, plataformes marines i altres escenaris similars. A partir d'una estimació precisa de la posició en aquests entorns, les capacitats dels vehicles submarins s'incrementen notablement i s'obre una porta al seu funcionament autònom. El manteniment, inspecció i vigilància d'instal lacions marines són alguns exemples de possibles aplicacions. Les principals contribucions d'aquesta tesi consisteixen per una banda en el desenvolupament de diferents sistemes de localització per a aquelles situacions on es disposa d'un mapa previ de l'entorn i per l'altra en el desenvolupament d'una nova solució al problema de la Localització i Construcció Simultània de Mapes (SLAM en les seves sigles en anglès), la finalitat del qual és fer que un vehicle autònom creï un mapa de l'entorn desconegut que el rodeja i, al mateix temps, utilitzi aquest mapa per a determinar la seva pròpia posició. S'ha escollit un sonar d'imatges d'escaneig mecànic com a sensor principal per a aquest treball tant pel seu relatiu baix cost com per la seva capacitat per produir una representació detallada de l'entorn. Per altra banda, les particularitats de la seva operació i, especialment, la baixa freqúència a la que es produeixen les mesures, constitueixen els principals inconvenients que s'han hagut d'abordar en les estratègies de localització proposades. Les solucions adoptades per aquests problemes constitueixen una altra contribució d'aquesta tesi. El desenvolupament de vehicles autònoms i el seu ús com a plataformes experimentals és un altre aspecte important d'aquest treball. Experiments portats a terme tant en el laboratori com en escenaris reals d'aplicació han proporcionat les dades necessàries per a provar i avaluar els diferents sistemes de localització proposats. / This thesis is concerned with the navigation problem for autonomous underwater vehicles operating in artificial structured environments like harbours, marinas, marine platforms and other similar scenarios. Obtaining an accurate position in such scenarios would notably increase the capabilities of underwater vehicles and open the door to real autonomous operation. Maintenance, inspection and surveillance of marine installations are only a few examples of possible applications. The principal contributions of this thesis consist of the development of different localization systems for those situations in which an a priori map of the environment is available but, in particular, in the development of a novel solution to the Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) problem. This solution pursues the objective of providing an autonomous vehicle with the ability to build a map within an unknown environment while, at the same time, using this same map to keep track of its current position. A mechanical scanning imaging sonar has been chosen as the principal sensor for this work because of its relative low cost and its capacity to produce a rich representation of the environment. On the other hand, the particularities of its operation and, especially, its low scanning rate, have presented many challenges during the development of this proposed localization strategies. The solutions adopted to address these problems constitute another contribution in this thesis. The development of underwater vehicles and their use as experimental platforms is another important aspect of the research work presented here. Experiments carried out in both laboratory and real application environments have provided the different datasets necessary for the testing and evaluation of the different localization approaches.

La fase de transición se define como el proceso de cambiar de un plan de semaforización o de tiempos de semáforos a otro. Este proceso puede conducir a graves interrupciones en el flujo de tráfico provocando congestión y costos asociados con el tiempo adicional de viaje, el consumo de combustible y las emisiones de gases contaminantes a la atmosfera. Esta investigación propone el diseño de un modelo matemático no lineal para mejorar el rendimiento de la transición entre los planes de frecuencia de la señal en las intersecciones coordinadas. El modelo comprende la minimización de una función de costos sociales, que incluye una reducción en la demora, las emisiones de gases y el consumo de combustible, considerando múltiples objetivos que adoptan más medidas de efectividad. Para resolver el modelo matemático se diseña un algoritmo de colonia de hormigas que permite encontrar los parámetros óptimos de coordinación durante la fase de transición. Además la evaluación de la eficacia del nuevo modelo, su validez y utilidad se han comprobado mediante su aplicación en dos casos de estudios y un caso real para un corredor en la ciudad de Santander. Esta evaluación se realizó sobre la base de la capacidad del modelo para reducir al mínimo los retardos, las emisiones de contaminación del aire y el consumo de combustible. El modelo es eficiente en tanto que permite reducir los costos sociales asociados con el período de transición. / The transition phase is defined as the process of changing from one traffic-timing plan to another. This process may lead to serious disruptions in traffic flow causing congestion and extra costs associated with additional travel time, fuel consumption and emissions of polluting gases into the atmosphere. This research proposes the design of a nonlinear mathematical model to improve the performance of the transition between signal frequency plans in coordinated intersections. The model includes the minimization of a social cost function that incorporates a reduction in delay, gas emissions and fuel consumption, considering multiple objectives that adopt more effectiveness measures. To solve the mathematical model, an ant colony algorithm is designed to find the optimal coordination parameters during the transition phase. In addition, the new model effectiveness, its validity and usefulness have been proven through its application in two case studies and a real case of a traffic corridor in the city of Santander. This assessment was made based on the model's ability to minimize delays, emissions of air pollution and fuel consumption and its effectiveness in reducing the social costs associated with the transition period.

No description available.