Ingeniero Civil / Este trabajo consiste en el análisis del comportamiento hidráulico del Puente Llacolén, ubicado sobre el río Biobío, en la ciudad de Concepción, durante la crecida máxima registrada por la estación fluviométrica río Biobío en desembocadura, considerando los requerimientos mínimos de diseño presentes en la normativa vigente. En primer lugar se identifica la crecida máxima registrada por la estación fluviométrica río Biobío en desembocadura y se construye el hidrograma que describe dicha crecida. En segundo lugar se realiza un análisis hidráulico para determinar si la marea máxima en la desembocadura del río, afecta el eje hidráulico de este, en el sector de ubicación del puente Llacolén. A continuación se elaboran modelos del comportamiento hidráulico del río durante la crecida, utilizando los softwares HEC-RAS y RiverFLO-2D. Luego se hace una comparación y análisis de los resultados. Posteriormente se procede al cálculo de las socavaciones del lecho del río en el sector de ubicación del puente, y finalmente, contando con la socavación y altura máxima de aguas, se verifica si el diseño hidráulico del puente es apto, considerando los criterios de la normativa vigente, para un evento como el de la crecida máxima registrada. Inicialmente se comprueba que, según los datos registrados por la estación fluviométrica, la crecida máxima registrada corresponde a la ocurrida entre los días 9 y 16 de julio de 2006, además, después de realizar el análisis estadístico de dichos datos, se concluye que esta crecida cuenta con un periodo de retorno de 41 años. A continuación, mediante la confección de modelos hidráulicos, se demuestra que cuando el río presenta su caudal base, la influencia de la variación de la cota de marea llega aproximadamente hasta 7 km aguas arriba desde la desembocadura del río, por lo que se determina que no alcanza a influir en el nivel máximo del agua en el sector de ubicación del puente Llacolén. Del análisis de los resultados y la comparación entre los modelos HEC-RAS y RiverFLO-2D, se concluye que ambos modelos dan resultados similares, sin apreciarse diferencias significativas entre ellos ni con los antecedentes de terreno disponibles. Por lo que ambos modelos son considerados una buena aproximación al comportamiento real del río durante la crecida de julio de 2006, según los antecedentes de que se dispone. Finalmente, como resultado de la modelación hidráulica, se obtiene una revancha durante la crecida máxima registrada, que varía entre 1.18 m y 0.8 m dependiendo del modelo, siendo 1 m la revancha mínima exigida por la normativa vigente, por lo que se concluye que el puente Llacolén, en la situación más desfavorable, no cumple con la revancha mínima necesaria como para ser considerado seguro desde el punto de vista hidráulico. Lo que se debe a que el puente fue diseñado y construido antes de que se produjera la crecida de julio de 2006, cuyo registro aumentó los caudales para todos los periodos de retorno.

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This study employs Bayesian Hidden Markov Models as method to explore vehicle traffic flow conditions in an urban area in Stockholm, based on sensor data from separate road positions. Inter-arrival times are used as the observed sequences. These sequences of inter-arrival times are assumed to be generated from the distributions of four different (and hidden) traffic flow states; nightly free flow, free flow, mixture and congestion. The filtered and smoothed probability distributions of the hidden states and the most probable state sequences are obtained by using the forward, forward-backward and Viterbi algorithms. The No-U-Turn sampler is used to sample from the posterior distributions of all unknown parameters. The obtained results show in a satisfactory way that the Hidden Markov Models can detect different traffic flow conditions. Some of the models have problems with divergence, but the obtained results from those models still show satisfactory results. In fact, two of the models that converged seemed to overestimate the presence of congested traffic and all the models that not converged seem to do adequate estimations of the probability of being in a congested state. Since the interest of this study lies in estimating the current traffic flow condition, and not in doing parameter inference, the model choice of Bayesian Hidden Markov Models is satisfactory. Due to the unsupervised nature of the problematization of this study, it is difficult to evaluate the accuracy of the results. However, a model with simulated data and known states was also implemented, which resulted in a high classification accuracy. This indicates that the choice of Hidden Markov Models is a good model choice for estimating traffic flow conditions.

Na modelagem epidemiológica é importante descrever situações da vida real, neste caso baseados no artigo (Brockmann; Helbing, 2013) apresentamos um modelo da dinâmica da propagação de uma doença infecciosa numa população que está divida em regiões e entre alguma delas existe mobilidade, representados por uma rede. Com o fim de saber se dada uma origem em quanto tempo e quantos casos são esperados nas outras regiões, expomos a definição da distância efetiva e consequentemente os caminhos mais prováveis dependente da mobilidade que respondem as questões. A dengue é uma doença infecciosa que vem sendo uma preocupação no mundo, particularmente no Brasil é um problema de saúde pública. No ano 2012 o estado de Rio de Janeiro reportou 13 cidades com maior incidência nas quais 7 delas estão correlacionadas, porém não é estabelecido como foi a mobilidade para ter estes resultados. Nós propomos aplicamos o modelo mencionado, obtendo as probabilidades das viagens entre estas cidades. / In epidemiological modeling it is important to describe real-life situations, in this case based on the article (\\cite) we present a model of the dynamics of the spread of an infectious disease in a population that is divided into regions and between some of them there is mobility, represented by a network In order to know if given an origin in how long and how many cases are expected in the other regions, we present the definition of the effective distance and consequently the most likely paths depending on the mobility that answer the questions. Dengue is an infectious disease that has been a concern in the world, particularly in Brazil is a problem of public health. In the year $ 2012 $ the state of Rio de Janeiro reported 13 cities with higher incidence in which $ 7$ of them are correlated, but it is not established how mobility was to have these results. We propose apply the mentioned model, obtaining the probabilities of travel between these cities.

Na modelagem epidemiológica é importante descrever situações da vida real, neste caso baseados no artigo (Brockmann; Helbing, 2013) apresentamos um modelo da dinâmica da propagação de uma doença infecciosa numa população que está divida em regiões e entre alguma delas existe mobilidade, representados por uma rede. Com o fim de saber se dada uma origem em quanto tempo e quantos casos são esperados nas outras regiões, expomos a definição da distância efetiva e consequentemente os caminhos mais prováveis dependente da mobilidade que respondem as questões. A dengue é uma doença infecciosa que vem sendo uma preocupação no mundo, particularmente no Brasil é um problema de saúde pública. No ano 2012 o estado de Rio de Janeiro reportou 13 cidades com maior incidência nas quais 7 delas estão correlacionadas, porém não é estabelecido como foi a mobilidade para ter estes resultados. Nós propomos aplicamos o modelo mencionado, obtendo as probabilidades das viagens entre estas cidades. / In epidemiological modeling it is important to describe real-life situations, in this case based on the article (\\cite) we present a model of the dynamics of the spread of an infectious disease in a population that is divided into regions and between some of them there is mobility, represented by a network In order to know if given an origin in how long and how many cases are expected in the other regions, we present the definition of the effective distance and consequently the most likely paths depending on the mobility that answer the questions. Dengue is an infectious disease that has been a concern in the world, particularly in Brazil is a problem of public health. In the year $ 2012 $ the state of Rio de Janeiro reported 13 cities with higher incidence in which $ 7$ of them are correlated, but it is not established how mobility was to have these results. We propose apply the mentioned model, obtaining the probabilities of travel between these cities.

Se por um lado a estimação das vazões máximas pelos métodos tradicionais, estatístico (Análise de Frequência Local - AFL) e determinístico (Cheia Máxima Provável - CMP), vem sendo alvo de críticas, por outro, a Análise de Frequência Conjugada (AFC) e o método do Hidrograma Máximo Mais Provável (HMMP), mais recentemente proposto, evidenciam-se como ferramentas promissoras. A AFC consiste da combinação entre técnicas probabilísticas e determinísticas e o HMMP utiliza os conceitos do Hidrograma Unitário Curvilíneo (HUC) de Mockus e da distribuição temporal de chuvas dada por Huff. Este trabalho tem o intuito de aplicar os métodos AFL, AFC e HMMP de maneira a avaliar os procedimentos e peculiaridades de cada método e assim possibilitar uma análise comparativa. Os referidos métodos foram aplicados para as séries de vazões dos aproveitamentos hidrelétricos UHE Sobradinho e UHE Três Marias, localizados na bacia do rio São Francisco, e a estação fluviométrica Paso de Los Libres localizada na bacia hidrográfica do rio Uruguai. Foram avaliadas a estabilidade e a sensibilidade dos métodos à extensão da série, à variação da magnitude das menores vazões das séries de valores máximos e a influência da presença de outliers, nos valores máximos determinados. As análises da estabilidade e sensibilidade apresentam diferenças máximas entre as estimativas de vazões decamilenares de 321% para a Análise de Frequência Local, 64% para a Análise de Frequência Conjugada e 82% para o Hidrograma Máximo Mais Provável. Conclusões importantes foram obtidas, dentre as quais o fato dos métodos AFC e HMMP apresentarem vantagens em relação ao método AFL para todas as análises realizadas. O método do HMMP apresentou variação pouco significativa quanto à presença de outliers e influência da presença dos menores valores, sendo considerado o mais promissor dentre os três métodos e para as séries analisadas no presente trabalho. / If, on one hand, the estimation of peak flows by traditional statistical analysis (Local Frequency Analysis - AFL) and deterministic methods (Probable Maximum Flood - PMF) has been criticized, on the other, the Conjugated Frequency Analysis (AFC) and the method of Hydrograph Maximum Most Probable (HMMP), recently proposed, are highlighted as promising tools. The AFC consists of a combination of deterministic and probabilistic techniques and HMMP uses the concepts of Curvilinear Unit Hydrograph (HUC) by Mockus and temporal distribution of rainfall given by Huff. This paper aims to apply the AFL, AFC and HMMP methods in order to assess the procedures and peculiarities of each method and thus provide a comparative analysis. The methods were applied to the series of flows of hydroelectric Sobradinho and Três Marias, located in the São Francisco basin, and Paso de Los Libres fluviometric station located in the basin of the River Uruguay. Stability and sensitivity of the methods to extend the series, the variation of the magnitude of lower flows series of maxima and the influence of the presence of outliers in certain maximums were evaluated. The stability and sensitivity analyzes presented maximum differences between estimated decamilenares flow of 321% for the Analysis of Local Frequency, 64% for the Analysis of Combined frequency and 82% for Hydrograph Maximum Most Probable. The method presented HMMP negligible variation for the presence of outliers and influence of the presence of minor amounts, and it is considered the most promising among the three methods and for the series analyzed in this work.

Se por um lado a estimação das vazões máximas pelos métodos tradicionais, estatístico (Análise de Frequência Local - AFL) e determinístico (Cheia Máxima Provável - CMP), vem sendo alvo de críticas, por outro, a Análise de Frequência Conjugada (AFC) e o método do Hidrograma Máximo Mais Provável (HMMP), mais recentemente proposto, evidenciam-se como ferramentas promissoras. A AFC consiste da combinação entre técnicas probabilísticas e determinísticas e o HMMP utiliza os conceitos do Hidrograma Unitário Curvilíneo (HUC) de Mockus e da distribuição temporal de chuvas dada por Huff. Este trabalho tem o intuito de aplicar os métodos AFL, AFC e HMMP de maneira a avaliar os procedimentos e peculiaridades de cada método e assim possibilitar uma análise comparativa. Os referidos métodos foram aplicados para as séries de vazões dos aproveitamentos hidrelétricos UHE Sobradinho e UHE Três Marias, localizados na bacia do rio São Francisco, e a estação fluviométrica Paso de Los Libres localizada na bacia hidrográfica do rio Uruguai. Foram avaliadas a estabilidade e a sensibilidade dos métodos à extensão da série, à variação da magnitude das menores vazões das séries de valores máximos e a influência da presença de outliers, nos valores máximos determinados. As análises da estabilidade e sensibilidade apresentam diferenças máximas entre as estimativas de vazões decamilenares de 321% para a Análise de Frequência Local, 64% para a Análise de Frequência Conjugada e 82% para o Hidrograma Máximo Mais Provável. Conclusões importantes foram obtidas, dentre as quais o fato dos métodos AFC e HMMP apresentarem vantagens em relação ao método AFL para todas as análises realizadas. O método do HMMP apresentou variação pouco significativa quanto à presença de outliers e influência da presença dos menores valores, sendo considerado o mais promissor dentre os três métodos e para as séries analisadas no presente trabalho. / If, on one hand, the estimation of peak flows by traditional statistical analysis (Local Frequency Analysis - AFL) and deterministic methods (Probable Maximum Flood - PMF) has been criticized, on the other, the Conjugated Frequency Analysis (AFC) and the method of Hydrograph Maximum Most Probable (HMMP), recently proposed, are highlighted as promising tools. The AFC consists of a combination of deterministic and probabilistic techniques and HMMP uses the concepts of Curvilinear Unit Hydrograph (HUC) by Mockus and temporal distribution of rainfall given by Huff. This paper aims to apply the AFL, AFC and HMMP methods in order to assess the procedures and peculiarities of each method and thus provide a comparative analysis. The methods were applied to the series of flows of hydroelectric Sobradinho and Três Marias, located in the São Francisco basin, and Paso de Los Libres fluviometric station located in the basin of the River Uruguay. Stability and sensitivity of the methods to extend the series, the variation of the magnitude of lower flows series of maxima and the influence of the presence of outliers in certain maximums were evaluated. The stability and sensitivity analyzes presented maximum differences between estimated decamilenares flow of 321% for the Analysis of Local Frequency, 64% for the Analysis of Combined frequency and 82% for Hydrograph Maximum Most Probable. The method presented HMMP negligible variation for the presence of outliers and influence of the presence of minor amounts, and it is considered the most promising among the three methods and for the series analyzed in this work.

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Approved for public release, distribution is unlimited / The objective of this thesis is to provide an aircraft with an optimal route to its destination that avoids encroaching into surface-to-air weapons killing envelopes in real time. The optimal route computed will be updated dynamically, depending on the location of the vehicle and the location of the Surface to Air Missile (SAM) sites. The problem was solved using heuristic algorithms instead of the conventional Dijkstra's & Bellman Ford algorithms, which are computationally expensive. Data fusion techniques such as spatial correlation and triangulation algorithms are presented in detail. Such techniques are important for situational awareness in a real time combat environment. Important information provided by onboard sensors are merged with the preplanned data to provide the operator with a better integrated picture of the combat environment. / Civilian, Singapore Ministry of Defense

Os micro-organismos constituem um grande problema em termos econômicos para a indústria petrolífera. Estes são responsáveis pela produção de substâncias corrosivas e a formação de biofilmes, que causam deterioração dos materiais metálicos. Os principais grupos microbianos presentes em amostras ambientais da indústria do petróleo são as bactérias anaeróbias heterotróficas totais (BANHT) e as bactérias redutoras de sulfato (BRS). Atualmente, a quantificação desses grupos microbianos é realizada através da técnica do Número Mais Provável (NMP) que estima o resultado em aproximadamente 28 dias. Neste trabalho foi otimizada uma metodologia para a microscopia de fluorescência de amostras salinas provenientes de tanques de armazenamento de água/óleo. As condições testadas foram o tipo de óleo de imersão, o tipo de diluente, o volume do corante, o volume da amostra corada e a concentração do fixador (glutaraldeído) numa tentativa de correlacionar com resultados de quantificação de BANHT e BRS através da técnica convencional do NMP. Nesse caso, as células totais foram quantificadas por microscopia de fluorescência utilizando o corante fluorescente laranja de acridina (AO). Verificou-se que houve uma correlação entre os resultados da quantificação de células totais por microscopia de fluorescência e os resultados de BANHT pela técnica do NMP, devido a pouca variação de valores expressos em ambas as quantificações. Entretanto, não foi possível correlacionar os resultados da quantificação de células totais com os resultados de BRS por NMP devido à grande variação dos valores de quantificação de BRS. Na microscopia de fluorescência, foi possível, quantificar os micro-organismos em aproximadamente 30 minutos e através das fotografias, verificou-se ainda que as amostras apresentaram-se nítidas e os micro-organismos com uma boa fluorescência / Microbial cells constitute a severe problem, from the economic point of view, for the petroleum industry. They are responsible for the production of corrosive metabolites and for the formation of biofilms, causing deterioration in the surface of metallic materials. The main microbial groups present in environmental samples from the petroleum industry include total anaerobic heterothrophic bacteria (TANHB) and sulfate-reducing bacteria (SRB). Nowadays, the quantification of those microbial groups is performed through the use of the most probable number technique (MPN), providing the final quantification after 28 days. In the present work a new methodology, based on fluorescence microscopy, was optimized on saline samples from water/oil storage tanks. The conditions tested were the type of immersion oil, type of diluent, the volume of the dye, the stained sample volume and concentration of fixative (glutaraldehyde) in order to quantify total cells, in an attempt to correlate with TANHB and SRB quantification through MPN. In that case, total cells were quantified with the help of acrydine orange as fluorescent dye. It could be observed a clear correlation between the results obtained for total cells quantification by fluorescence microscopy and the results obtained for TANHB through MPN technique, due to the negligible differences observed in both quantifications. However, when a correlation with SRB cells was tried results of total cells through fluorescence microscopy did not fit entirely. With the use of fluorescence microscopy, it was possible to quantify microbial cells in around 30 minutes and with the help of photographic reports obtained, it could be observed that the samples were clearly observed and the microbial cells indicated a good fluorescence