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.

La presente tesis doctoral se plantea como un proyecto de investigación para estudiar la relación entre la ingeniería en general, la ingeniería del transporte y, en particular, el ferrocarril, y su representación en el cómic europeo de Ciencia Ficción de los siglos XX y XXI. La metodología utilizada ha consistido en la recopilación de viñetas y en su análisis, comparando lo existente en la realidad y lo planteado en los cómics. A partir del material seleccionado, después de una exhaustiva investigación en las que se ha tenido acceso a más de 30.000 fuentes bibliográficas, tanto públicas, en bibliotecas, como de colecciones privadas, se ha podido confirmar y desarrollar, en los distintos capítulos, la tesis inicial de partida: que existe una importante conexión entre la ingeniería del transporte y el cómic, que la primera ha ejercido una influencia muy importante en la segunda y que el cómic, ha inspirado, al igual que lo han hecho la literatura y el cine, a más de un ingeniero del siglo XX. Así mismo se propondrán numerosos ejemplos de tecnologías futuristas que aparecen en las viñetas de los documentos estudiados, analizando sus posibles aplicaciones en el mundo real de la ingeniería. Se recorrerá, a través de las figuras de los guionistas y dibujantes del cómic de ciencia ficción, ejemplos que demuestran constantemente una agudeza e imaginación extraordinarias, una visión nueva sobre el desarrollo de la ingeniería en el transporte del futuro. Este porvenir propuesto, previsible o irreal, utópico o distópico, sito en la tierra o en otros planetas, con humanos o extraterrestres, etc, sirve de marco para nuevas concepciones e invenciones –algunas magistrales–, puntos de vista sorprendentes y replanteamientos novedosos de viejos conceptos. Todo ello, sin duda, puede ser de gran utilidad a la sociedad actual y a sus ingenieros, como modelo o como medio de reflexión de la adaptación al mundo cambiante en el que vivimos. Uno de los objetivos de la tesis es provocar la necesidad de una atenta segunda lectura de las historietas, una mucho más profunda, en la se pueda entresacar y aprehender todas las ideas y reflexiones escondidas en el dibujo y la trama, que nos descubren, a veces, desarrollos conceptuales dignos de los más clarividentes ingenieros y arquitectos. / The following doctoral thesis has been planned as a investigation project to study the relationship between the general Engineering, the transportation Engineering and, specially, the Railway Transportation, and its representation in the Science-Fiction European comic books of the twentieth and twenty-first centuries. The methodology used consists in the compilation and analysis of the comic drawings, constantly comparing the reality with its vision showed in the comic strips. From the selected stuff, after an exhaustive investigation in the 30.000 sources studied, we succeed confirming and developing in the different chapters the departure thesis: that there is a bidirectional connection between the transportation engineering and the comic books, that the first one has exert a very important influence in the second one and viceversa, that the comic books have inspired, just as literature and films have, all the generations of engineers of the last century and the actual one. We will also propose several examples of futuristic technologies that appear in the studied documents, analyzing their possible applications in the engineering real world. We will travel over the comic strips showing their authors’ new vision about the developpment of the future transportation engineering. This prospective scenario proposed, predictable or unreal, utopian or dystopian, placed in earth or in other planets, with humans or aliens, etc; will be the frame for new concepts, inventions –some of them master pieces–,surprising points of view and new reformulations of old concepts. All of which, doubtless, could be very helpful to the actual society and their engineers, as a model or as a way of reflection about the human adaptation in the world we live. The author alerts in this thesis about the necessity a second perusal of the comic strips, one much more deep, in which we shall catch all the ideas and thoughts hidden in the drawings and the plot, that discover us, sometimes, conceptual developments worthy of the most clairvoyant engineers and architects.

Las fuentes de ruido aerodinámico se localizan en toda la altura del tren. Esto hace que pantallas acústicas que fueron diseñadas para ruido de rodadura, producido en la zona baja del tren, no sean efectivas frente al ruido aerodinámico. Para el estudio del comportamiento de las pantallas acústicas se ha elegido el Método de Elementos de Contorno, Se ha desarrollado un programa en Visual Basic basado en él, verificándolo con métodos analíticos y semiempíricos. Se han obtenido conclusiones sobre la precisión del modelo en función de varios parámetros. Se ha analizado el comportamiento de pantallas lisas, y con cumbrera en L invertida, en T, en Y, circular y triangular. Se han obtenido importantes conclusiones referentes al comportamiento frente al ruido aerodinámico en función de la altura de la pantalla, distancia de ésta a la fuente y comportamiento según el tipo de suelo. / The aerodynamic noise sources are located throughout the height of the train. This causes that noise barriers that have been designed for rolling noise, which occurs in the lower area of the train, they are ineffective against the aerodynamic noise. To study the behavior of noise barriers we have chosen the boundary element method, BEM. It has been developed a Visual Basic program based on the BEM that has been checked with analytical and semi – empirical methods. Conclusions have been obtained on the accuracy of the MEC in terms of several parameters. It has been analyzed the behavior of thin barriers, and with different shapes as “inverted L”, T, Y, or circular and triangular edges. Important conclusions were obtained concerning the aerodynamic noise behavior in terms of barrier height, distance barrier – source and the behavior according to ground characteristics.

El documento digital no refiere un asesor / Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Trata sobre el cálculo y la selección de los equipos necesarios para la implementación de un camión lubricador de accionamiento neumático, cuya finalidad es la de poder brindar los servicios de lubricación, engrase y en algunos casos abastecer de combustibles a las maquinarias de las industrias que trabajan en el campo, como la minería, petróleo o de construcciones viales donde los talleres especializados para estos servicios se encuentran a grandes distancias del punto de operación. En el capítulo I, se exponen las generalidades, el planteamiento del problema, los objetivos, el alcance y las limitaciones del presente trabajo. En el capítulo II se establecerán los fundamentos teóricos necesarios, para poder realizar el cálculo y la selección de los equipos que compondrán el camión lubricador, como por ejemplo los principios de Pascal, Bernoulli y Darcy-Weisbach donde enuncian las pérdidas de carga o presión generadas fricción al desplazarse el fluido dentro de los conductos del sistema, el número de Reynolds que considera la viscosidad del fluido, el cálculo del NSPH disponible y las sobre cargas generadas por la interrupción del régimen de circulación de los fluidos. En el capítulo III, se establecen los caculos de ingeniera propiamente dichos para la determinación de los equipos de el camión lubricador, y en el que se podrá apreciar el claro régimen laminar en el que circularan los fluidos, y las pérdidas de carga generadas debido a la fricción y su viscosidad. En el capítulo IV, se procederá a la selección propiamente dicha de los equipos que compondrán el camión lubricador, teniendo en cuenta las necesidades de caudal y presión establecidas para los equipos en el capítulo III. / Trabajo de suficiencia profesional

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Elabora el diseño hidrológico, hidráulico y subestructural del puente vehicular “Casablanca” sobre el río Huallaga que proporciona una nueva opción para acceder al sector de Conchamarca; buscando liberar el tráfico que circula por los puentes vehiculares: Colpa Alta y Matibamba; ya que la problemática de acceder hacia este sector se prolonga por largos lapsos de tiempo, con mayor dificultad cuando los productores agrícolas necesitan transportar sus productos hacia Huánuco y otras localidades y en los días denominados como “día de mercado”; ya que deben circular a través de otros puentes vehiculares los cuales se encuentran muy alejados de esta localidad. Para la elaboración del diseño hidrológico e hidráulico toma como referencia algunos criterios hidrológicos empíricos y prácticos contenidos en textos sobre el diseño de puentes. Así como desarrollos estadísticos de probabilidad, todo ellos respaldado por las normas internacionales estipuladas por la American Association of State Highway Transportation Officials (AASTHO) y el Manual de diseño de puentes del Ministerio de Transportes y Comunicaciones del Perú, junto con la opinión de diversos reglamentos sudamericanos especializado en puentes. El diseño de la subestructura tomara como dato de diseño inicial los resultados de las cargas de la superestructura obteniendo finalmente la geometría del mismo junto con todos sus elementos y sus cargas de diseño. / Tesis

Diseña un programa de mantenimiento proactivo para disminuir el mantenimiento correctivo de los equipos mecánicos de transporte de hidrocarburos en Ecuador. Los métodos científicos utilizados, entre los que se encuentran tipo Aplicado y correlacional, la observación y la consulta a expertos permitieron la interpretación de los datos y la implementación en la práctica. Entre los resultados esenciales que aporta el trabajo se distingue: el diagnóstico y la reparación de los daños presentados en los Poliducto, y otros equipos mecánicos lo cual reducirá el mantenimiento correctivo en el transporte de hidrocarburos; este programa puede ser aplicado a diversas empresas, a la vez se considera los escenarios o campos de acción donde se ubican la organización y desenvuelve la tarea decisora, también se intenta encaminar hacia una misma dirección los criterios de actividades de los tipos de mantenimientos, con este programa se va a procurar mejorar la operación reduciendo los mantenimientos correctivos del transporte de hidrocarburos y optimizar los de recursos. / Tesis

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / El documento digital no refiere asesor / Describe el estudio de factibilidad de implementar un sistema de expendio de GNV en una estación de servicios (en términos comerciales, venta al por menor), se explica los antecedentes, objetivos, alcances y limitaciones del mismo. Se tocará la evaluación de la demanda de GNV en el Perú, donde se conocerán las reservas naturales, los cambios de matriz energética en los diferentes sectores, así como la evolución y demanda del combustible. Se analizará las alternativas de suministro del combustible. Así también se tocará la revisión del marco legal para este proyecto, es decir, los trámites a seguir para la obtención de las respectivas autorizaciones y permisos, la selección del sistema de suministro de combustible, que comprende la localización del gasocentro para desarrollar el presente estudio y sus criterios de selección el análisis ambiental del proyecto, estudio de riesgos del establecimiento y plan de contingencias, la ingeniería del sistema propuesto para el presente proyecto, factibilidad del suministro, aspectos técnicos del compresor y tanques de almacenamiento, de la red de alta presión y dispensadores, así como los aspectos técnicos legales de las instalaciones evaluadas en conjunto, los estudios de inversión y costos de operación del proyecto, costos de operación en compresión de GNV. Se hará análisis económico y financiero respectivamente, con las consideraciones e indicadores para el análisis de rentabilidad del negocio, análisis de sensibilidad del proyecto, comprende el precio del combustible, volumen de venta, margen e inflación, el análisis de riesgo del proyecto, grupos de interés, matriz de poder-interés y reporte de riesgos. Finalmente se tocarán las conclusiones y recomendaciones del presente estudio de factibilidad. / Trabajo de suficiencia profesional

El diseño de redes de transporte urbano es un tema de permanente interés debido a los altos costos que paga la sociedad por las deficiencias del sistema de tránsito en las ciudades medianas y grandes. Los centros urbanos, a causa de múltiples y complejos factores, tienden a nuclear cada día mayor cantidad de personas que requieren nuevos asentamientos y consecuentemente nuevas vías de circulacióin. Este hecho, conjuntamente con la preferencia de los habitantes por la utilización del vehículo particular para efectuar sus traslados, conducen a los conocidos problemas de congestión del tráfico urbano y sus consecuencias inmediatas: demoras e incremento de la contaminación acústica y atmosférica, aspectos que es necesario mitigar en pos de la sustentabilidad del desarrollo de las ciudades. Para paliar el problema es necesario introducir modificaciones en la red de transporte, tales como apertura de nuevas calles, ensanchamiento de vías existentes, creación de pasos sobre vías férreas y ríos, cambios en el sentido de circulación y/o en la semaforización, entre otras. Tales transformaciones llevan a los usuarios a variar sus recorridos habituales hasta lograr un nuevo equilibrio en la distribución del flujo vehicular. El problema de encontrar dicho equilibrio en una red de transporte, a partir del conocimiento de las características físicas de la misma y del comportamiento de los conductores, se conoce como asignación de tráfico y se resuelve mediante la aplicación de modelos matemáticos. Tradicionalmente, en dichos modelos, la definición de las características del tránsito urbano, tales como la cantidad de vehículos que circulan por hora o el tiempo de viaje, se definen individualmente para las intersecciones y tramos de calles. Esta formulaci´on discreta, conduce a problemas de optimización en gran escala que consumen grandes recursos computacionales a medida que las redes crecen. Una alternativa, no suficientemente explorada aún, es la descripción del comportamiento de la red mediante funciones continuas. Tal idea está sustentada en la consideración de que la variación de las características del tráfico en áreas cercanas es pequeña cuando se la compara a las diferencias del sistema entero. En este caso, la cantidad de variables depende del método de resolución independizándose del tamaño físico de la red. En principio, los modelos de este tipo se utilizan cuando se requiere conocer rápidamente, el comportamiento general de la circulación vehicular utilizando poca información. En esta tesis se desarrolla un nuevo modelo continuo espacial de asignación de tráfico que, a diferencia de los modelos anteriores, permite predecir en forma detallada el comportamiento vehicular en cada arteria de la red de transporte, contempla las características anisótropas de la circulación urbana y la multiplicidad de destinos y tipos de usuarios. El nuevo modelo, desarrollado a partir del tradicional enfoque discreto, mantiene la precisión del mismo con menor costo computacional. La correspondiente formulación matemática deriva en un sistema de ecuaciones diferenciales no lineales y un conjunto de ecuaciones algebraicas acopladas, que pueden resolverse por diferentes métodos numéricos, particularmente por el método de Elementos Finitos. A su vez, el modelo de asignación de tráfico constituye la base fundamental de los problemas de diseño óptimo de redes de transporte sujeto a restricciones ambientales, como así también de los problemas inversos de estimaci´on de las funciones de demanda de viajes, ambos temas abordados en la presente tesis, a través de programas de optimización y técnicas metaheurísticas de resolución. Se compara el modelo desarrollado con los modelos clásicos, mediante estudios numéricos donde se manifiestan sus ventajas y se muestra, a través de ejemplos, la aplicación del mismo en problemas de diseño óptimo, en estudios de impacto ambiental y en la estimación de la demanda de viajes. / Urban transportation network design is an issue of permanent interest due the high costs that the society pays because of the deficiency of traffic systems in big and medium-sized cities. Urban centers, on account of multiple and complex factors, tend to gather each day more and more people who require new settlement and consequently new roads. This fact, together with inhabitants’ preference of using their own vehicle to move, leads to the known problems of urban traffic jam and its immediate consequences: delays and growth of noise and air pollution, aspects that need to be mitigated in pursuit of sustainability of the cities development. To cope with the problem, new modifications to the transport network need to be done, such as opening new streets, widening the existing ones, creating paths above railways and rivers, changing some streets directions and using traffic lights, among others. Those transformations make users to vary their regular itinerary until a new balance in the vehicle distribution is achieved. The problem of finding such balance in a transport network, from the knowledge of its physical characteristics and the drivers’ behavior, is known as traffic assignment and it is solved by using mathematical models. Traditionally, in those models, the definition of urban traffic characteristics, such as the traffic flow or the travel time, are individually defined for the intersections and links. This discrete formulation, leads to big scale optimization problems that consume important computational resources while the networks grow. An alternative, which has not been explored yet, is the description of the network behavior through continuous functions. Such idea is based on the consideration that the variation of the traffic characteristics in nearby areas is small when it is compared to the differences with the whole system. In this case, the amount of variables depends on the resolution method, independent from the network’s size. Firstly, these models are used when it is required to know the general behavior of vehicular circulation quickly and using little information. In this thesis, a new continuous spatial model of traffic assignment which, unlike previous models, allows to predict in detail the vehicle behavior in each artery of the transport network, contemplates the anisotropic characteristics of urban circulation and the multiplicity of destinations and users classes. The new model, developed from the traditional discrete approach, maintains its accuracy at a lower computational cost. Its corresponding mathematical formulation derives in a system of nonlinear differential equations and a group of coupled algebraic equations that can be solved through different numerical methods, particularly through the Finite Element method. In turn, the traffic assignment model constitutes the fundamental basis of the problems of transport networks design subject to environmental restrictions, as well as inverse problems of estimation of travel demand functions, both issues developed in this thesis, through optimization programs and metaheuristic resolution techniques. The developed method is compared to the classic models through numerical studies in which their advantages are revealed and, through examples, its application is shown in optimal design problems, in environmental impact studies and in the estimation of travel demands.

El sector ferroviario, en las líneas de Alta Velocidad, apuesta por piezas inyectadas con polímeros técnicos de altas prestaciones, como son los topes de guía de poliamida reforzada con fibra corta de vidrio. El mantenimiento y renovación de vía, que periódicamente se lleva a cabo, en ocasiones, genera grandes acumulaciones de estos elementos, que se suman a las piezas producidas para tal fin, desechadas por no superar los controles de calidad, y las mazarotas generadas en la inyección. En esta Tesis se ha determinado que existe un grado de reciclabilidad óptimo de los topes de guía, que garantiza su uso industrial en condiciones de máxima seguridad, en aras de, preservar las fuentes naturales de obtención de materia prima, contribuyendo a la sostenibilidad del medio ambiente, y de potenciar un importante ahorro económico. / The railway sector, high-speed lines, bets on injected pieces with high performance technical polymers, such as short glass fiber reinforced polyamide flanged plates. The maintenance and track renewal, which regularly takes place, sometimes, generate large accumulations of these elements. These accumulations join to the produced pieces for this purpose, dismissed for failing quality controls, and risers generated in the injection. In this thesis it has been determined that there is an optimal degree of recyclability of flanged plates, which guarantees their industrial use in high security conditions, in order to preserve the natural sources of procurement of raw material, contributing to the sustainability of the environment, and promote significant economic savings.

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Consiste en la construcción de gaviones y se desarrolla en los tramos más afectados que son tres y que son resultado de las épocas de avenidas debido al proceso de caídas de huaycos y erosiones de talud en la parte interna de la represa. Para la realización de este proyecto se coordinó con la Autoridad Local del Agua (ALA), sustentándole a dicha entidad la necesidad de desembalsar la represa (se eliminaría gran cantidad de sedimentos) esto por urgencia de reparar el talud ya que producto del desprendimiento del talud de la carretera dos poblados estaban aislados de la ciudad principal (pérdidas económicas). Para este proyecto se decide la reconstrucción del talud mediante muros de gaviones esto por ser en menos tiempo, más económico. La reconstrucción en los tres tramos se realiza en 10 días, laborando las 24 horas con dos grupos de trabajo. Esto con la finalidad de dar solución al problema y poder embalsar la represa de manera que no se interrumpa la generación de energía tan necesaria para el desarrollo económico social de los pueblos aledaños a la central hidroeléctrica alimentada por agua del embalse. / Trabajo de suficiencia profesional