El proyecto de ingeniería a desarrollar consta del estudio de una intersección ubicada en la ciudad de Cusco entre los distritos de Wanchaq y Cusco Cercado con el fin de evaluar las condiciones de los usuarios dentro de la misma. La evaluación se realizará mediante un modelo microscópico de tráfico (intersección), para luego presentar propuestas de mejoras a la situación inicial. El análisis se realizará a través de los softwares computacionales Vissim 8.0 y Viswalk 8.0. Estos programas son capaces de simular el tráfico vehicular y peatonal de una zona de interés específico basándose en los datos recolectados en campo (flujo vehicular, flujo peatonal, ciclos de semáforos, geometría, etc.). Para llevar a cabo este modelamiento, se procede a recrear la intersección virtualmente en los programasmencionados con todos los datos obtenidos en campo. Para conseguir la mayor similitud posible a la realidad, el modelo debe ser calibrado una vez terminado el procesamiento de datos. Esta calibración consta de ajustes numéricos entre la realidad y el modelo. En el caso de este estudio, se tomará en cuenta como parámetros de evaluación las longitudes de cola, la demora promedio y la velocidad promedio. Posteriormente, se procede a la validación del modelo, para lo cual se cambian los datos iniciales por nuevos datos de campo. Una vez terminado el modelo se procede a evaluar los parámetros de eficiencia y se propondrán alternativas según los resultados obtenidos. Estas pueden ser variaciones en términos de ciclos del semáforo hasta un rediseño vial si así ameritara el caso. En este proyecto, se plantearon tres propuestas con la finalidad de mejorar la situación actual del tráfico peatonal y vehicular. De ellas se escogió la de mayor factibilidad en cuanto a la posibilidad de evaluación que se podía desarrollar. Esta alternativa se conformó de la propuesta de modificación de la geometría de la zona de estudio y de la optimización de los ciclos y fases de los semáforos que actúan en la intersección trabajada. Las modificaciones planteadas generaron cambios positivos en cuanto a la situación inicial estudiada; ya que se redujeron parámetros de eficiencia importantes como la longitud de cola (se redujeron 16 metros) de vehículos en la avenida de mayor afluencia (Av. San Martin). Además, en cuanto a los usuarios de a pie se les brindó mayores facilidades para movilizarse a través de las avenidas de la intersección analizada. Esto debido a que, se propusieron mejoras para la circulación de usuarios con discapacidad. Asimismo, se brindó mayor tiempo para la circulación peatonal (24 segundos adicionales) en el cruce de la Avenida Tullumayo que es la de mayor circulación peatonal.

Actualmente existen diversas tecnologías de iluminación, pero ninguna tan versátil y eficiente como la de estado sólido, o LED (Diodo Emisor de Luz). Aparte de esto, los LEDs poseen un largo tiempo de vida y pueden ser controlados fácilmente con la finalidad de crear efectos de iluminación. En los países denominados del primer mundo esta tecnología se encuentra ampliamente difundida, en el nuestro, aún no es muy conocida, ni tomada en cuenta para las distintas aplicaciones que se puedan encontrar. Es por ello que se plantea el diseño de un sistema de iluminación con LEDs para el edificio McGregor, ubicado en la Pontificia Universidad Católica del Perú (PUCP). Con la finalidad de que éste asegure características tales como: alta eficiencia, ahorro de energía, largo tiempo de vida y la posibilidad de crear efectos de iluminación. Luego de un análisis, se ha pensado en distribuir este sistema de iluminación en cuatro subsistemas, los cuales son: subsistema de alimentación, subsistema de control (Incluye programación y comunicación), subsistema de circuitos de excitación de LEDs y subsistema de luminarias para LEDs. Los dos últimos subsistemas fueron diseñados y validados en una tesis previa, por lo tanto esta tesis abarcará el diseño de los dos primeros subsistemas: alimentación y control. Queda en evidencia que los objetivos de esta tesis serán el diseño de una fuente de alimentación y el diseño de un protocolo de comunicación y control que permita crear efectos de iluminación. En el capítulo 1 se encontrará información general e introductoria a la tecnología LED, así como un resumen de lo alcanzado en la tesis previa en la cual se desarrollaron los subsistemas de luminarias y circuitos de excitación. En el capítulo 2 se encontrará información más concisa y relevante de acuerdo a los objetivos de esta tesis, ya que en éste se trataran los temas de fuentes de alimentación, protocolos de comunicación y microcontroladores. En el capítulo 3 se podrá apreciar el diseño realizado tanto para el subsistema de alimentación como para el subsistema de control y comunicación. Finalmente en el capítulo 4 se encontrará el resultado de las simulaciones para el subsistema de control y comunicación mediante software y la implementación de un pequeño módulo de comunicación.

Se tiene por entendida a la simulación como una herramienta científica que genera diversos contextos a los cuales se puede ver incluida a la empresa, mejorando los cuellos botella de la empresa, tiempo ciclo o costos elevados, con la finalidad de mejorar por ejemplo la productividad, eficiencia o rentabilidad. En base a ello para el presente trabajo de investigación se toma como objeto de estudio a la línea de producción de pollos frescos y limpios de la empresa avícola “Fénix SAC” la cual opera de manera ineficiente debido a que se registran problemas en los puestos de trabajo tanto físicos, como de ruido, iluminación, termomagnético y disergonómico. Para esto se ha buscado realizar propuestas de mejora que conlleven a incrementar la productividad en la empresa mediante la simulación de procesos. Específicamente hablando, se desarrolló un diagnóstico del proceso productivo, luego se ha elaborado propuestas de mejora sobre los indicadores en base al estudio de puestos de trabajo, luego se simulo la línea de producción antes y después de las mejoras propuestas, y por último se estimó la viabilidad económica de la propuesta. Como resultado se obtuvo que existirá un incremento de la productividad económica del 1%, en la MOD se registró un incremento del 32%, en cuanto a la productividad laboral 29,1%. En cuanto a la viabilidad económica, con respecto al VAN, TIR, B/C y PRI, se obtuvo 119 516.67 soles, 65.28%, 1.75 y 1 año con 3 meses y 17 días, respectivamente hablando. / Simulation is understood as a scientific tool that generates various contexts in which the company can be seen to be included, improving the bottlenecks of the company, cycle time or high costs, in order to improve, for example, productivity, efficiency or profitability. Based on this, for the present research work, the production line of fresh and clean chickens of the poultry company "Fénix SAC" is taken as an object of study, which operates in an inefficient manner due to the fact that problems are registered in the positions of physical, noise, lighting, thermomagnetic and disergonomic work. For this, we have sought to make improvement proposals that lead to increased productivity in the company through process simulation. Specifically speaking, a diagnosis of the production process was developed, then improvement proposals were made on the indicators based on the study of jobs, then the production line was simulated before and after the proposed improvements, and finally it was estimated the economic viability of the proposal. As a result, it was obtained that there will be an increase in economic productivity of 1%, in the MOD an increase of 32% was registered, in terms of labor productivity 29.1%. Regarding the economic viability, with respect to the VAN, IRR, B/C and PRI, 119 516.67 soles were obtained, 65.28%, 1.75 and 1 year with 3 months and 17 days, respectively speaking.

El capítulo 1, presenta una introducción y estado del arte del planeamiento y seguimiento de trayectorias en espacios con nados. En el capítulo 2, se presenta el desarrollo completo del modelo matemático general de una embarcación marina, considerando los 6 grados de libertad para posteriormente particularizar este modelo a un modelo de 3 grados de libertad que es el que se va analizar en esta tesis. El propósito del capítulo 3, consiste en realizar el diseño mediante simulación de un sistema de planeamiento, guía y seguimiento de trayectoria para una embarcaci ón marina subactuada con dos hélices, a partir del modelo matemático de barco de 3 grados de libertad, obtenido en el capítulo 2. En este capítulo se divide en 3 partes, el planeamiento de trayectoria, estrategia de control y síntesis de planeamiento y seguimiento de trayectoria para embarcaciones marinas en espacios con nados. En la primera parte, se da a conocer la estrategia utilizada para realizar el planeamiento de trayectoria partiendo de un espacio determinado caracterizado por su geometría y obstáculos. Para esta tarea se hace uso del diagrama de Voronoi, el algoritmo de Dijkstra, y un algoritmo de tal manera que ltramos algunos puntos para evitar los cambios de dirección innecesarios, también consideramos una tolerancia de tal manera que la embarcación pueda circular por lugares estrechos con cierta holgura. En la segunda parte, se presenta la teoría de control backstepping , que es aplicada para sistemas dinámicos no lineales, se comenta sus ventajas respecto a la técnica de feedback linearization . Se muestra el desarrollo de la técnica aplicada al control de embarcaciones marinas, considerando la dinámica del barco. Se desarrolla el sistema de guía del barco para lograr el seguimiento de trayectoria, con las consideraciones especiales que implican controlar un sistema subactuado. En el capítulo 4, se desarrolla la simulación para dos entornos diferentes, el primero corresponde a un canal en forma senoidal por el cual el barco se desplazará, se realizará el planeamiento y control de la ruta, el segundo entorno corresponde a una aplicación más real, pues se toma como mapa referencia el mar Báltico, al cual se le aplican las técnicas desarrolladas en esta tesis. / Tesis

Las enfermedades cardiovasculares (ECV) son actualmente una de las principales causas de fallecimientos en el mundo, debido principalmente a las cardiopatías coronarias y trastornos cardiovasculares. En el Perú, estas tienen una mayor letalidad debido a la precariedad en los servicios de salud. Es por ello que se vuelve crucial la implementación de instrumentos de estudio como simuladores por computadora o modelos físicos funcionales que sirvan para una mayor comprensión del funcionamiento del sistema circulatorio e incluso para la investigación y el desarrollo tecnológico en el campo de la ingeniería biomédica. En este trabajo se presenta el diseño de un modelo físico funcional del sistema circulatorio con corazón artificial simple, con capacidad de simulación de pacientes hipotéticos con enfermedades cardiovasculares, orientado a realizar estudios y desarrollos tecnológicos aplicables en cardiología. Este es gestionado haciendo uso de un software de monitoreo, con el cual se pueden modificar sus parámetros. Para validar el diseño, se presentan gráficas de presiones en distintos casos simulados tanto comunes como anómalos. Se plantea que este modelo físico, que incluye sensores, actuadores e interfaz con la computadora, sea capaz de configurar y gestionar las simulaciones. Además, incluirá características patológicas y no patológicas del sistema circulatorio en personas adultas, con un amplio rango de frecuencias de ritmo cardiaco entre 20 a 200 latidos por minuto y se medirá la presión en distintos puntos del sistema mediante circuitos electrónicos de instrumentación.

La calidad del agua en los sistemas naturales y en particular en las aguas continentales influye en la salud de los ecosistemas acuáticos así como en los diferentes posibles usos del recurso hídrico. Por otro lado una adecuada gestión de los recursos hídricos es uno de los factores principales para el uso eficiente del agua y, en consecuencia, para alcanzar un desarrollo sostenible que proporcione un equilibrio entre el hombre y el medio ambiente.Históricamente ambos conceptos, la calidad y la gestión del agua, han sido tratados científica y administrativamente de forma separada. Pocos son los desarrollos sobre simulación y optimización de sistemas de recursos hídricos que tienen en cuenta la calidad del agua. En la gestión de los recursos tan solo en momentos en que la calidad del agua supone un serio limitante en la utilización del recurso se considera su importancia y normalmente como una reducción de la misma.En los últimos años existe un aumento de la importancia de los aspectos ambientales en la conciencia social y en la legislación, como refleja la última directiva europea sobre política de aguas (UE, 2000). Esto tiene como consecuencia que la gestión y la planificación de los recursos hídricos se tenga que realizar, en un futuro próximo, bajo los objetivos de eficiencia y protección del entorno. Para ello, ambas materias deben ser entendidas como una sola e inseparable.En esta tesis doctoral se ha desarrollado un módulo o herramienta para la modelación de la calidad de sistemas de recursos hídricos. Esta herramienta funciona en coordinación con el Sistema Soporte de Decisión (SSD) AQUATOOL, desarrollado previamente por el DIHMA de la Universidad Politécnica de Valencia, para la planificación y gestión de sistemas de recursos hídricos. El programa GESCAL permite la modelación de la mayor parte de los constituyentes convencionales como son la temperatura, el oxígeno disuelto, el ciclo del nitrógeno, el fósforo en sus distintas formas, el fitoplancton y otros c / Paredes Arquiola, J. (2004). Integración de la modelación de la calidad del agua en un sistema de ayuda a la decisión para la gestión de recursos hídricos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1895

En el presente trabajo se ha realizado una contribución al estudio de la cuantificación de la radiación de las paredes de la estructura en sistemas de caja cerrada, estableciendo una relación de la respuesta vibroacústica de este tipo de sistemas radiantes con las características del material de construcción, tales como el modulo de Young, el amortiguamiento, o la densidad. Para abordar el problema se plantea el acople mecano-acústico entre los diferentes elementos del sistema radiante. Idealmente, en los sistemas radiantes compuestos de altavoces montados sobre un recinto acústico o caja, las paredes de la caja deberían de ser infinitamente rígidas y con movimiento nulo. Sin embargo, en la realidad la experiencia demuestra que las paredes se comportan como placas vibrantes bajo la acción de las presiones interiores y contribuyen a la radiación final de sonido del sistema, sobre todo en el rango de las bajas frecuencias. Para conseguir el objetivo propuesto, en primer lugar se han realizado una serie de medidas experimentales sobre unos modelos de caja cerrada con y sin altavoz. En la fase experimental se ha estudiado el comportamiento vibracional de las paredes de la estructura mediante análisis modal y medidas de vibración, y la respuesta sonora del sistema altavoz, aire interior y estructura, acoplado mediante medidas de presión e intensidad acústicas. A continuación, y en base a los resultados experimentales, se han implementado unos modelos numéricos de un sistema altavoz, aire interior y estructura. Se concluye que la estructura colorea la respuesta sonora del sistema en todo el rango de frecuencia estudiado, debido a resonancias o vibraciones forzadas de la misma. / Segura Alcaraz, JG. (2009). Cuantificación de la radiación de la estructura en sistemas de caja cerrada [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/4343

Los modelos de la actividad eléctrica cardiaca son esquemas teóricos de los fenómenos electro fisiológicos basados en formulaciones matemáticas y forman parte de los esfuerzos encaminados a facilitar su comprensión y la predicción de su comportamiento en distintas situaciones normales y patológicas. La modelización matemática y de estructuras anatómicas virtuales, unida a la simulación por ordenador contribuyen a analizar y comprender con mayor detalle el origen de las reentradas que dan lugar a las arritmias auriculares de origen eléctrico, ya que la complejidad inherente a este fenómeno hace muy difícil su estudio utilizando solamente la vía experimental. Este trabajo está basado en el desarrollo de dos modelos tridimensionales de aurícula humana, un modelo de dimensiones fisiológicas y otro con dilatación en la aurícula izquierda (remodelado estructural). A ambos modelos se les incorporó una orientación realista de las fibras y conducción anisotrópica. El remodelado eléctrico y el remodelado de gap junctions, ocasionados por episodios de fibrilación auricular crónica fueron simulados. De esta forma, el estudio contempla cuatro diferentes modelos: 1) un modelo en condiciones fisiológicas, con características anatómicas y eléctricas normales 2) un modelo de características anatómicas normales, pero en condiciones de remodelado eléctrico; 3) un modelo con dilatación y en condiciones de remodelado eléctrico; y 4) un modelo con dilatación y en condiciones de remodelado eléctrico y de gap-junctions. Los modelos reprodujeron la propagación del potencial de acción en situaciones fisiológicas y patológicas. Mediante simulación, se estudió el efecto del remodelado eléctrico, del remodelado estructural (dilatación) y del remodelado gap-junctions en la vulnerabilidad a reentradas. En general, los resultados muestran como el remodelado eléctrico favorece la generación de reentradas. / Ruiz Villa, CA. (2010). Estudio de la vulnerabilidad a reentradas a través de modelos matemáticos y simulación de la aurícula humana [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/9104

La gestión del agua cobra cada vez mayor importancia debido a la escasez hídrica que se presenta a nivel mundial. Las tendencias actuales van en la línea de mejorar la eficiencia en la gestión del recurso considerando también la eficiencia económica. En este último aspecto, la Unión Europea (a través de la Directiva Marco del Agua (DMA), 2000) ha hecho énfasis en la recuperación de costes y en el planteamiento de políticas eficientes de precios del agua. El agua, como recurso escaso es un bien que tiene alto valor para aquellos que lo requieren. Por ello, ya no es suficiente realizar el estudio hidrológico por sí solo, sino que es menester considerar los aspectos económicos para evaluar la eficiencia en el suministro a las demandas del sistema de explotación. En una asignación económicamente eficiente, el beneficio marginal del uso de los recursos deberá ser igual para todos los sectores, con el fin de maximizar el bienestar social. En otras palabras, el beneficio de usar una unidad adicional del recurso en uno de los sectores, debería ser el mismo que en otro sector. Las políticas de precios del agua se establecen con el fin de lograr que la asignación del recurso hídrico entre los diferentes usos y usuarios sea eficiente, equitativa y sostenible. En la práctica al agua se le asigna sistemáticamente un precio por debajo de su valor real. Esto es evidente cuando se observa que la cantidad demandada frecuentemente excede el suministro. El énfasis en la suficiencia de ingresos promueve la idea de la tarifación a precios medios. Si el precio unitario es igual al precio medio, los ingresos igualan a los costes totales. Sin embargo, es importante determinar e incorporar costes marginales (en el precio) de forma que se transmita a los usuarios una señal del valor del recurso y su escasez mediante el precio. En esta tesis doctoral se presenta una metodología que permite la valoración práctica de los costes de oportunidad del recurso hídrico (CMOR) a escala de cuenca y su incorporación en el diseño de una política eficiente de precios del agua a nivel de cuenca tomando en cuenta los requerimientos de la DMA. La metodología propuesta se basa en el desarrollo de modelos hidro-económicos a escala de cuenca. Para ello se parte de la caracterización hidrológica y económica del sistema mediante series mensuales de aportaciones al sistema, la aplicación de la ecuación de continuidad en los nudos del esquema planteado y la ecuación de balance en los embalses del sistema, incluyendo las ecuaciones empíricas que determinan las pérdidas por filtraciones y evaporaciones en embalses y conducciones. La caracterización económica comprende la utilización de funciones económicas de demanda para cada uso que conforma el sistema. La estimación del CMOR se hace mediante dos enfoques: simulación de la gestión según prioridades y modus operandi actual y optimización económica. / Álvarez Mendiola, E. (2011). Diseño de una política eficiente de precios del agua integrando costes de oportunidad del recurso a escala de cuenca. Aplicación a la Directiva Marco europea del Agua [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/9310

El objetivo de la tesis doctoral "MODELOS Y MÉTODOS PARA EL PROBLEMA DE PROGRAMACIÓN DEL LOTE ECONÓMICO CON COPRODUCCIÓN DELIBERADA Y CONTROLADA (DCC-ELSP)", realizada por Dña. Pilar Isabel Vidal Carreras y dirigida por Dr. D. Jose Pedro García Sabater, es analizar y modelar el problema de programación de producción con coproducción controlada y deliberada, en el contexto del sector de los proveedores del automóvil, que se asimila al problema ELSP - Economic Lot Scheduling Problem (Problema de Programación del Lote Económico). Para esto, se requiere la definición de diferentes metodologías y algoritmos que permitan resolverlo de manera satisfactoria. Interés del Problema El origen del problema de esta tesis surge como resultado del continuo y extenso contacto del director de la tesis, Dr. D. José P. García Sabater y más reciente de la doctoranda, Dña. Pilar I. Vidal Carreras, con las empresas suministradoras del sector del automóvil (Garcia-Sabater et al., 2006a; Garcia-Sabater y Marin-Garcia, 2009; Garcia-Sabater et al., 1999; Garcia-Sabater, 2000; Garcia-Sabater y Vidal-Carreras, 2010; Garcia-Sabater et al., 2006b; Miralles et al., 2005; Vidal-Carreras y Garcia-Sabater, 2005). La coproducción deliberada y controlada (DCC - Deliberate Controlled Coproduction), esto es, la opción de fabricar o no (deliberación) dos productos simultáneamente de manera controlada, en este entorno aparece con frecuencia. Para citar un ejemplo comentar como los automóviles contienen muchas partes simétricas para el lado izquierdo y derecha del vehículo (retrovisores, puertas, faros, etc). Estos procesos de producción son a menudo diseñados para producir la parte izquierda y la parte derecha al mismo tiempo. Esta situación no parece ser un problema cuando se producen piezas para un coche nuevo. Sin embargo, las mismas instalaciones de fabricación se utilizan para producir piezas de repuesto para reemplazar las piezas dañadas. / Vidal Carreras, PI. (2011). Modelos y métodos para el problema de programación del lote económico con coproducción deliberada y controlada (DCC-ELSP) [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/9919