Seminario de Título entregado a la Universidad de Chile en cumplimiento parcial de los requisitos para optar al Título de Química Ambiental. / A la fecha, 12 de las 15 regiones de Chile conforman zonas saturadas de MP10 y/o MP2.5, lo que deja en evidencia el grave problema ambiental que enfrenta el país. En la actualidad, el monitoreo de la calidad del aire en Santiago, una de las zonas saturadas de Chile, se lleva a cabo a través de 11 estaciones de monitoreo fijas en superficie distribuidas en la Región Metropolitana, las cuales conforman la Red de Monitoreo Automático de la Calidad del Aire y Meteorología (red MACAM). Las mediciones son de carácter superficial y por lo tanto permiten registrar las concentraciones de contaminantes y su variabilidad espacial en dos dimensiones (2D); no obstante, los contaminantes se mueven e interactúan en toda la capa de mezcla conforme lo permiten las condiciones atmosféricas, incluyendo escenarios sinópticos que inducen la transferencia, acumulación y la formación de contaminantes a escalas regionales, lo que es trascendental a la hora de prevenir, controlar y modelar la contaminación atmosférica en tres dimensiones. Con el objetivo de responder a la necesidad de información que existe con respecto a la concentración de aerosoles en altura y el efecto de la estratificación atmosférica sobre su distribución vertical, se analizaron las condiciones de estabilidad atmosférica a través del estudio de perfiles verticales de variables meteorológicas (temperatura, punto de rocío, presión y humedad relativa) y concentración de material particulado segregado por tamaño (n/L y μg/m3), utilizando un monitor continuo de partículas 11-C y sensores acoplados a un vehículo aéreo no tripulado o Drone. Se realizaron cinco campañas de medición que permitieron definir el modo de vuelo en ascenso a velocidad constante como el más apropiado y reproducible y evidenciar el efecto de las zonas de estabilidad sobre la concentración de MP en altura. Se comprobó que la estratificación atmosférica limita el desplazamiento vertical de aerosoles, afectando principalmente y en mayor magnitud las fracciones de mayor tamaño (diámetro entre 1.00 μm y 10.0 μm), cuyas concentraciones en número disminuyen considerablemente luego de una inversión en la mayoría de los casos, esto explica que la fracción más afectada en masa (μg/m3) sea el MP10, ya que son las partículas más gruesas las que más contribuyen en la masa de la muestra. En consecuencia, las partículas del tamaño mencionado disminuyen su contribución en el número total de partículas por litro en altura, siendo ésta la mayor diferencia al comparar la distribución de MP en altura con la distribución de MP en superficie. Finalmente, se clasificaron los aerosoles según su distribución de tamaño en altura y en superficie en dos vuelos seleccionados. Para ambos vuelos, se clasificaron como polidispersos los aerosoles en superficie y se determinó que la clasificación de monodisperso o polidisperso de una muestra de partículas en altura puede deberse tanto a la diferencia de altura de la medición como a la intensidad de la estratificación atmosférica en ambos vuelos. / To date, 12 of the 15 regions of Chile conform saturated zones with MP10 and/or MP2.5, which shows the serious environmental problem facing the country. Currently, the air quality monitoring in Santiago, one of the saturated zones of Chile, is carried out through 11 fixed surface monitoring stations distributed in the Metropolitan Region, which make up the Automatic Monitoring Network of Air Quality and Meteorology (MACAM network). The measurements are superficial and therefore allow recording the concentrations of pollutants and their spatial variability in two dimensions (2D); however, pollutants move and interact throughout the mix layer as atmospheric conditions allow, including synoptic scenarios that induce the transfer, accumulation and formation of pollutants at regional scales, which is crucial to preventing, control and model air pollution in three dimensions. In order to respond to the need for information that exists regarding the concentration of aerosols in height and the atmospheric stratification’s effect on its vertical distribution, the atmospheric stability conditions were analyzed through a vertical profile of meteorological variables (temperature, dew point, pressure and relative humidity) and concentration of particulate material segregated by size (n/L and μg/m3) study, using a portable laser aerosol spectrometer and sensors coupled to an unmanned aerial vehicle or Drone. Five measurement campaigns were carried out that allowed defining the ascending flight mode at constant speed as the most appropriate and reproducible and evidencing the effect of the stability zones on the MP concentration at height. It was verified that atmospheric stratification limits the vertical displacement of aerosols, affecting mainly and in greater magnitude the larger fractions (diameter between 1.00 μm and 10.0 μm), whose concentrations in number decrease considerably after an investment in most cases, this explains that the fraction most affected in mass (μg/m3) is the MP10, since it is the thickest particles that contribute the most in the mass of the sample. Consequently, the particles of the mentioned size decrease their contribution in the total number of particles per liter in height, this being the biggest difference when comparing the distribution of MP in height with the distribution of MP in surface. Finally, the aerosols were classified according to their size distribution of height and surface in two selected flights. For both flights, surface aerosols were classified as polydispersed and it was determined that the monodisperse or polydisperse classification of a sample of particles in height may be due both to the height difference of the measurement and to the intensity of the atmospheric stratification in both flights.

El objetivo de la Tesis es mostrar, a partir de un balance energético dimensionable y contrastable, la viabilidad de un sistema de recarga de baterías de tracción de Vehículos Eléctricos de manera simultánea a la producción dentro de la llamada “ventana fotovoltaica”, como garantía de que la electricidad producida para la movilidad eléctrica no dependa de los combustibles fósiles que están inevitablemente presentes en el “share” energético global para, de esta manera, reducir el nivel de emisiones de CO2 a la atmósfera por parte del sector del transporte. Y el intercambio de baterías es presentado como la alternativa para resolver el problema de la simultaneidad entre la producción fotovoltaica y la utilización del vehículo, y para vencer la barrera del tiempo de recarga. Si el vehículo eléctrico está llamado a ser el sustituto natural del convencional y las energías renovables están llamadas a ser las sustitutas naturales de las convencionales, es necesario comprobar la viabilidad del binomio “Vehículo Eléctrico - Energías Renovables” y el desarrollo conjunto de ambas. Siendo una realidad que el Vehículo Eléctrico ya es un producto al alcance del gran público, no es menos cierto que el grado de penetración del mismo está teniendo lugar a un nivel infinitamente inferior al esperado, en parte como consecuencia del elevado coste del VE y la situación económica global, en parte porque la usabilidad del VE y el vehículo convencional no es la misma al no disponer el VE de autonomía, tiempo de recarga e infraestructura de recarga comparables a su homólogo convencional, y en parte como consecuencia del mantenimiento del status-quo existente entre los fabricantes de vehículos y las empresas suministradoras de combustibles fósiles que intentan frenar lo máximo posible el proceso de electrificación del sector de transporte. Por otro lado, es también una realidad el drástico descenso en los costes de los equipos de producción de electricidad fotovoltaica en los últimos años, sobre todo los paneles solares y los onduladores DC-AC, de forma que cada Watio instalado viene a costar, en promedio, 5 veces menos que en 2007 y las instalaciones son rentables por sí mismas sin necesidad de mecanismos de subvención externos. Todo ello ha facilitado que a día de hoy dispongamos de un escenario de Balance Neto (Autoconsumo con intercambio con la red) viable que ha abierto la puerta a las Smart Grids en las cuales el punto de recarga del Vehículo Eléctrico es sin duda uno de los protagonistas del escenario futuro. Y puesto que tanto las instalaciones fotovoltaicas a pequeña escala como el vehículo eléctrico son 2 campos emergentes con mucho desarrollo todavía por delante, el autor ha querido relacionar ambos a nivel dimensional y justificar que el futuro crecimiento conjunto de ambos puede contribuir enormemente a la reducción progresiva de la emisión de gases contaminantes a la atmósfera por parte del sector del transporte.

En esta Tesis se aborda el estudio de la interacción dinámica de un vehículo ferroviario con la vía a través de la incorporación en el modelado de la flexibilidad de los elementos que componen el sistema. La dinámica acoplada del vehículo con la vía determina algunos problemas importantes de la ingeniería ferroviaria como son el ruido de rodadura y la generación de determinados desgastes anormales de la rueda y del carril, lo cual afecta a la seguridad, al impacto ambiental y al coste de la explotación. Las principales contribuciones de esta Tesis se enmarcan en el modelado del eje montado donde, además de la flexibilidad, se consideran los efectos inerciales asociados al giro. Los trabajos realizados abarcan desde la profundización en el campo de la Mecánica de Rotores en el que se fundamentan los modelos del eje montado, hasta la aplicación a los casos de interés industrial que las hipótesis adoptadas más avanzadas hacen posible plantear. Para la obtención de la ecuación del movimiento del eje se propone una metodología para sólidos de revolución basada en el uso de un sistema de coordenadas en el que, aprovechando la simetría axial, se utilizan las geometrías deformadas modales en ejes fijos como base para definir el desplazamiento de una partícula en función de su posición espacial en la configuración no deformada (planteamiento modal Euleriano). Al estar formulado en coordenadas espaciales fijas, el modelo es eficiente en aquellos casos en los que hay interacción entre el sólido rotatorio con una estructura no rotatoria, tal como corresponde al caso de un eje ferroviario con la vía. Las hipótesis adoptadas permiten considerar tanto la dinámica cuando el sólido describe una trayectoria arbitraria añadida al movimiento de rotación como el efecto del amortiguamiento interno. La adopción de un sistema de coordenadas de trayectoria que se mueve según el eje de la vía en combinación con el planteamiento modal Euleriano, han hecho posible obtener una formulación del eje montado en curva cuyo coste computacional asociado es muy bajo. Para ello se desarrolla la ecuación del movimiento adoptando la hipótesis de pequeños desplazamientos con respecto al sistema de trayectoria, e incorporando un modelo de contacto rueda-carril flexible basado en el método de penalti, que considera los perfiles reales de la rueda y del carril. El modelado general del sistema se lleva a cabo adoptando técnicas de subestructuración en las que los diferentes subsistemas se formulan de manera separada, acoplándose posteriormente a través de las fuerzas que se transmiten entre ellos. En el modelo de la vía se adoptan condiciones de contorno cíclicas que reducen el efecto de borde asociado a la longitud finita de ésta. Los modelos permiten la posibilidad de considerar tanto una vía recta como una vía curva de radio constante. Los trabajos muestran resultados asociados a determinados casos prácticos que dan origen a la dinámica de alta frecuencia del sistema vía - masas no suspendidas. Se abordan los efectos de las irregularidades de la banda de rodadura y del camino de rodadura en el carril, tales como los planos de rueda (o planos de bloqueo), la corrugación del carril (o desgaste ondulatorio) y la presencia de defectos pseudoaleatorios de onda media o corta (rugosidad). Las simulaciones presentadas en esta Tesis muestran el cálculo de las tensiones en el cuerpo del eje y las fuerzas en el contacto rueda-carril. / Martínez Casas, J. (2013). Modelos dinámicos avanzados de ejes ferroviarios [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/34343

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[ES] El sistema de climatización es uno de los equipos auxiliares más importantes de un vehículo, el cual mantiene un ambiente térmicamente confortable al controlar la temperatura y la humedad relativa del aire interior, sin embargo, su utilización incrementa el consumo energético global del vehículo. En la presente tesis doctoral, se desarrolla un modelo global para calcular el consumo energético y las emisiones de CO2 del sistema de climatización de vehículos cuando estos recorren un trayecto determinado. El modelo global está comprendido de tres submodelos. El primer submodelo es un modelo térmico dinámico de la cabina de un vehículo que estima la variación de la temperatura y humedad del aire interior en función de las diferentes cargas térmicas y de las condiciones exteriores (temperatura ambiente y radiación solar). El modelo fue validado de acuerdo con dos ensayos experimentales, con y sin radiación solar. Además, el modelo calcula la demanda térmica que necesita satisfacer el sistema de climatización para mantener el interior del vehículo a una temperatura predefinida. El segundo submodelo consiste en un modelo del equipo de aire acondicionado, que contiene modelos detallados de los diferentes componentes del ciclo de compresión de vapor (compresor, evaporador, condensador, dispositivo de expansión, etc.). Este modelo genera mapas de prestaciones del equipo de aire acondicionado para diferentes condiciones de trabajo (temperaturas de entrada al evaporador y condensador, velocidad del compresor, humedad relativa, etc.). El tercer submodelo integra el modelo térmico dinámico del vehículo con el modelo del equipo de aire acondicionado. Este modelo determina las prestaciones del equipo de aire acondicionado en cada paso de tiempo, en función de la demanda de refrigeración instantánea; además, calcula el consumo y las emisiones de CO2 producidas por el sistema de climatización cuando el vehículo realiza una trayectoria definida, tomando en cuenta el tipo de accionamiento del compresor (mecánico o eléctrico) y sus respectivas eficiencias de la cadena de transformación de energía. El modelo desarrollado considera la variación de las condiciones climatológicas y los cambios de dirección que el vehículo realiza a lo largo del trayecto. Finalmente, se presenta un caso de estudio en donde se estima el consumo energético y las emisiones de CO2 del sistema de climatización de un autobús con accionamiento mecánico y eléctrico. Se consideró un autobús de 50 pasajeros que realiza un trayecto extraurbano (ida y vuelta) entre las ciudades de Valencia y Madrid en un día típico de verano. Los resultados muestran que el sistema de climatización con accionamiento mecánico consume 10.2 litros de combustible (gasoil) y emite 27.3 kg de CO2 durante el viaje de ida, asumiendo que el equipo funciona a una velocidad constante del compresor de 2000 rpm. Por otro lado, el sistema de climatización en el autobús impulsado eléctricamente consume 18.1 kWh durante el viaje de ida y genera 8,2 kg de emisiones indirectas de CO2 / [CA] El sistema de climatització és un dels equips auxiliars més importants d'un vehicle, el qual manté un ambient tèrmicament confortable al controlar la temperatura i la humitat de l'aire interior, no obstant això, la seua utilització incrementa el consum energètic global del vehicle. En la present tesi doctoral, es desenvolupa un model global per a calcular el consum energètic i les emissions de CO2 del sistema de climatització de vehicles quan aquests recorren un trajecte determinat. El model global està comprés de tres submodels. El primer submodel és un model tèrmic dinàmic de la cabina d'un vehicle que estima la variació de la temperatura i humitat de l'aire interior en funció de les diferents càrregues tèrmiques i de les condicions exteriors (temperatura ambient i radiació solar). El model va ser validat d'acord amb dos assajos experimentals, amb i sense radiació solar. A més, el model calcula la demanda tèrmica que necessita satisfer el sistema de climatització per a mantenir l'interior del vehicle a una temperatura predefinida. El segon submodel consisteix en un model de l'equip d'aire condicionat, que conté models detallats dels diferents components del cicle de compressió de vapor (compressor, evaporador, condensador, dispositiu d'expansió, etc.). Aquest model genera mapes de prestacions de l'equip d'aire condicionat per a diferents condicions de treball (temperatures d'entrada a l'evaporador i condensador, velocitat del compressor, humitat relativa, etc.). El tercer submodel integra el model tèrmic dinàmic del vehicle amb el model de l'equip d'aire condicionat. Aquest model determina les prestacions de l'equip d'aire condicionat en cada pas de temps, en funció de la demanda de refrigeració instantània; a més, calcula el consum i les emissions de CO2 produïdes pel sistema de climatització quan el vehicle realitza una trajectòria definida, tenint en compte el tipus d'accionament del compressor (mecànic o elèctric) i les seues respectives eficiències de la cadena de transformació d'energia. El model desenvolupat considera la variació de les condicions climatològiques i els canvis de direcció que el vehicle realitza al llarg del trajecte. Finalment, es presenta un cas d'estudi on s'estima el consum energètic i les emissions de CO2 del sistema de climatització d'un autobús amb accionament mecànic o elèctric. Es va considerar un autobús de 50 passatgers que realitza un trajecte extraurbà (anada i tornada) entre les ciutats de València i Madrid en un dia típic d'estiu. Els resultats mostren que el sistema de climatització amb accionament mecànic consumeix 10.2 litres de combustible (gasoil) i emet 27.3 kg de CO2 durant el viatge d'anada, assumint que l'equip funciona a una velocitat constant del compressor de 2000 rpm. D'altra banda, el sistema d'aire condicionat en l'autobús impulsat elèctricament consumeix 18.1 kWh durant el viatge d'anada i genera 8,2 kg d'emissions indirectes de CO2. / [EN] The air conditioning system is one of the most important auxiliary systems in a vehicle. It provides a thermally comfortable environment by controlling the temperature and relative humidity of the indoor air; however, its excessive use increases the overall energy consumption of the vehicle. In the present Ph.D. thesis, a global model is developed to calculate the energy consumption and CO2 emissions of the automotive air conditioning system, when the vehicle travels in a determined path. The main model comprises three sub-models. The first sub-model corresponds to a dynamic thermal model of the vehicle's cabin that estimates the temperature and humidity variation of the vehicle's interior air according to the different thermal loads and the external conditions (temperature and solar radiation). It was validated according to two experimental tests, with and without solar radiation. In addition, the model calculates the thermal demand that the air conditioning system needs to maintain the interior of the vehicle at a predefined temperature. The second submodel consists in a model of air conditioning equipment, which contains detailed models of the different components of the steam compression cycle (compressor, evaporator, condenser, expansion device, etc.).This model generates performance maps for different working conditions (evaporator and condenser inlet temperatures, compressor speed, etc.). The third submodel integrates the dynamic thermal model of the vehicle with the model of the air conditioning equipment. It determines the performance of the air conditioning system for each time step based on the cooling load. Furthermore, it calculates the consumption and emissions produced by the air conditioning system when the vehicle performs a defined path. In this study, mechanically or electrically driven compressors with their respective efficiencies of the energy transformation chain were considered. The developed model takes into account the weather conditions and changes of direction that the vehicle takes along the journey Finally, a case study is presented to analyze the energy consumption and CO2 emissions of air conditioning system for a bus driven by a mechanical or an electrical motor. A 50-passenger bus was considered in the analysis. The bus makes a round trip from Valencia to Madrid on a typical summer day. Results show that the mechanically driven bus consumes 10.2 liters of fuel (diesel) and exhausts 27.3 kg of CO2 during the outward journey. The air conditioning system, in this case, is assumed to be operating at a constant compressor speed of 2000 rpm. On the other hand, the air conditioning system in electrically driven bus consumes 18.1 kWh during the outward trip and produces 8.2 kg of indirect CO2 emissions. / Además, quiero reconocer el soporte financiero brindado por el programa de becas para estudios de posgrado “CONVOCATORIA ABIERTA 2013-SEGUNDA FASE”, que fue financiado por la SENESCYT (Secretaría de Educación Superior, Ciencia, Tecnología e Innovación) (Adjudicación No 2014-AR3R7463) de Ecuador. / Vásconez Núñez, DC. (2019). Desarrollo de un modelo para el cálculo del consumo de climatización en vehículos de pasajeros urbanos [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/121133 / TESIS

La detección de objetos y geolocalización son puntos clave en los sistemas de visión por computadora y su aplicación para la conducción autónoma. Le permite a la computadora el análisis de entorno en la medida que detecta objetos que podrían obstaculizar una determinada ruta, trayectorias a través del reconocimiento de carriles y mayor exactitud para la geolocalización a través de la detección de objetos relevantes en un determinado entorno. Una de las herramientas para la visión por computadora es la implementación de las redes de aprendizaje profundo. En los últimos años han tenido mayor acogida por su capacidad en el poco esfuerzo en cuanto a su clasificación manual o métodos clásicos. Si bien es cierto que necesita millones de imágenes para obtener un resultado aceptable, esto se ha ido mejorando a través de la transferencia de aprendizaje ya que reduce los millones de imágenes a miles. Estos miles de imágenes se consideran como los datos locales las cuales se analizan, clasifican y re-entrenan con una arquitectura de red pre-entrada. El presente trabajo de investigación se basa en el estudio del uso de los aprendizajes adquiridos por cada red de aprendizaje profundo tales como Resnet-18, Resnet-50, Mobilenetv2 y Xception con el fin de aprovechar su acceso e implementación en estructuras de segmentación semántica basadas en redes convolucionales tales como Segnet y Deeplab.

En el marco de esta tesis doctoral se investiga el problema de la interacci'on vertical veh'¿culo-estructura en puentes de ferrocarril para alta velocidad. El estudio de los efectos din'amicos que aparecen en puentes ante la circulaci'on de composiciones ferroviarias ha sido abordado tradicionalmente empleando modelos de cargas m'oviles, en los que el veh'¿culo se representa como una serie de fuerzas concentradas de m'odulo constante e igual a la carga est'atica de cada uno de sus ejes. Mediante este modelo no se reproducen por tanto ninguno de los movimientos internos que el veh'¿culo puede experimentar al interaccionar con las oscilaciones del tablero, despreci 'andose los efectos inerciales debidos a las masas de la composici'on, y la consecuente disipaci'on de energ'¿a a trav'es de los sistemas de suspensi'on. Al emplear un modelo de veh'¿culo de mayor complejidad, capaz de reproducir los mecanismos de interacci'on con la estructura, los desplazamientos y las aceleraciones verticales del tablero en resonancia pueden reducirse de manera considerable, con la consecuente repercusi'on que ello puede conllevar en la verificaci'on de los Estados L'¿mite de Servicio. Como alternativa a los modelos de interacci'on, y para poder reproducir de forma simplificada la atenuaci'on de la respuesta del puente debido a 'esta, el Euroc'odigo 1 permite incrementar el valor del amortiguamiento estructural considerado en el c'alculo realizado con modelos de cargas puntuales, en un porcentaje que depende de la luz de la estructura. El trabajo realizado est'a orientado en dos direcciones complementarias: (i) valorar el efecto beneficioso m'¿nimo y m'aximo que puede derivarse de la incorporaci'on de los efectos de interacci'on en el c'alculo de la respuesta del puente, considerando para ello el conjunto de situaciones de proyecto que pueden presentarse y los modelos de interacci'on m'as comunes; y (ii) establecer si es posible adoptar un m'etodo simplificado que incorpore los efectos de interacci'on en el dise¿no o reacondicionamiento de puentes isost'aticos. Se ha realizado en primer lugar un an'alisis de sensibilidad exhaustivo, en base a un planteamiento anal'¿tico, que ha permitido detectar el conjunto de par'ametros adimensionales que rige la respuesta din'amica del puente, y cuyo objetivo es conseguir cuantificar la influencia del fen'omeno de interacci'on vertical teniendo en cuenta todos los posibles escenarios. Como ejemplo de aplicaci'on de los resultados te'oricos obtenidos se han estudiado, en segundo lugar, una serie de casos representativos que permiten reproducir las principales tendencias observadas, as'¿ como establecer la importancia pr'actica del fen'omeno de la interacci'on en la verificaci'on del estado l'¿mite de servicio de aceleraci'on vertical de los tableros, uno de los requisitos m'as restrictivos en el proyecto de puentes isost'aticos de alta velocidad. La principal conclusi'on que se extrae a partir de los trabajos realizados es que debido a la variabilidad de las caracter'¿sticas mec'anicas de las composiciones y de las estructuras ferroviarias, la consideraci'on de los efectos de interacci'on puede llegar a afectar de manera muy poco significativa a la respuesta m'axima del puente en el rango de velocidades de proyecto, por lo que no se puede proponer el uso generalizado de un m'etodo simplificado que prediga la atenuaci'on de la respuesta del puente debido a la interacci'on estando del lado de la seguridad. El an'alisis de los efectos de interacci'on requiere pues del uso de modelos de interacci'on, de mayor o menor complejidad en funci'on de las pretensiones del estudio, particularizados a cada situaci'on concreta de proyecto. La investigaci'on efectuada ha sido financiada parcialmente gracias al Proyecto de Investigaci 'on (PI) BIA2008-04111 del Ministerio de Ciencia e Innovaci'on, con t'¿tulo Modelos num'ericos avanzados para el an'alisis de vibraciones detectadas en puentes de ferrocarril pertenecientes a l'¿neas convencionales acondicionadas para Alta Velocidad. Este proyecto fue concedido a la Universidad de Granada en noviembre de 2008, siendo el Investigador Responsable D. Pedro Museros Romero, actualmente Profesor Titular en el Departamento de Mec'anica de los Medios Continuos y Teor'¿a de Estructuras de la Universitat Polit`ecnica de Val`encia. El autor y los directores desean expresar su agradecimiento por toda la ayuda y el apoyo prestado durante el desarrollo de la tesis a D. Jorge Nasarre y de Goicoechea y D. Alejandro Castillo Linares, as'¿ como a las empresas espa¿nolas INECO y la CAF. / Doménech Monforte, A. (2014). Influencia del modelo de vehículo en la predicción del comportamiento a flexión de puentes isostáticos de ferrocarril para tráfico de alta velocidad [Tesis doctoral]. Editorial Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/36740 / Alfresco

Las entidades públicas como las Municipalidades rurales se encuentran agobiadas por los diferentes desafíos a los cuales deben hacer frente a la ciudadanía. En este caso es la transparencia de información en la administración de control de sanciones de los vehículos menores (Mototaxis). El principal problema que existe es que al no contar con un sistema informático que permita administrar el control de sanciones, existen deficiencias en la administración como: pérdidas de información, informalidad administrativa, pérdida de tiempos en registros y consultas de infracciones. Para este problema se ha investigado en diferentes Municipales rurales las cuales aún no cuentan con un control eficiente para la administración de infracciones; en consecuencia, existen ciertas inquietudes de parte de los propietarios de los vehículos menores por no contar con una información transparente y concisa frente a las infracciones impuestas por parte de los inspectores municipales. Sin embargo, una conclusión importante es que este proyecto de investigación podrá mejorar la administración de sanciones en los vehículos menores, reducir la delincuencia en las calles (secuestro), la informalidad vial vehicular, la mejora de servicios hacia los ciudadanos y la recaudación de ingresos para la municipalidad; teniendo como principales beneficiaros la Municipalidad de Santa Eulalia, los propietarios de los vehículos menores y la población del distrito. Public entities such as rural municipalities are overwhelmed by the different challenges that are facing the public. Here is information transparency in the administration control sanctions smaller vehicles (Mototaxis). The main problem is that there does not have a computerized system to manage the control of sanctions, deficiencies in the administration as loss of information, administrative informality, loss of records and consultations in times of infringements. For this problem it has been investigated in different rural Municipal which do not yet have an efficient management control violations; consequently, there are some concerns on the part of the owners of small vehicles for not having a clear and concise imposed against infringements by the municipal inspectors information. However, an important conclusion is that this research project will improve the administration of sanctions on smaller vehicles, reducing street crime (kidnapping), the vehicular traffic informality, improving services to citizens and revenue collection for the municipality; having as main beneficiaries the Municipality of Santa Eulalia, the owners of small vehicles and the district's population.

El trabajo se acoge a la modalidad de tesis por compendio de publicaciones del Departamento de Proyectos de Ingeniería de la Universidad Politécnica de Valencia. Consta de seis artículos, de los cuales, dos de ellos han sido publicados en la revista "Packaging Technology and Science", otros dos artículos publicados en "Advances in Experimental Mechanics Vols 7-8", un quinto artículo publicado en "World Congress on Engineering 2007, Vols 1 and 2" y un sexto artículo enviado y pendiente de ser aceptado en la revista "Packaging Technology and Science". El nexo común que los une es el de profundizar en la generación de nuevo conocimiento dentro del campo de la ingeniería del embalaje, siendo su objetivo final, el de mejorar las técnicas actuales de simulación de los riesgos transmitidos al producto y su embalaje en los procesos de transporte y distribución. Las investigaciones planteadas y detalladas en cada uno de los artículos pretenden aportar una contribución parcial a un objetivo tan ambicioso como el planteado. Uno de los abusos mecánicos importantes, aplicado al producto embalado durante el proceso de transporte y distribución, son los impactos o caídas a los que son sometidos los productos embalados. El primer artículo de investigación se ha centrado en la medida y análisis de estos impactos recibidos por productos embalados que son enviados por avión mediante empresas transportistas de paquetería (DHL y FedEx) entre Europa y USA, obteniendo datos necesarios para simular en laboratorio las condiciones intercontinentales del transporte de paquetería para el correcto diseño de los embalajes de protección. La severidad de los impactos a menudo se describe en función de su altura de caída-libre equivalente (EDH) y de la orientación del impacto, para así facilitar los ensayos de caída en laboratorio. El enfoque generalmente utilizado es utilizar un paquete que contiene un registrador de aceleraciones y procesar los datos obtenidos para obtener una distribución estad / García-Romeu Martínez, MA. (2008). Contribución a la determinación y simulación de las vibraciones e impactos en operaciones de transporte y distribución de productos de consumo embalados [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/2927 / Palancia

En los últimos años la función de la planificación de la distribución se ha venido haciéndose más compleja como consecuencia de la elevada integración de recursos energéticos distribuidos (DER, por sus siglas en inglés) en los escenarios a considerar, principalmente de generación distribuida (DG, por sus siglas en inglés), almacenamiento de energía distribuido y gestión de la demanda (DR; por sus siglas en inglés). Esta situación se ha acentuado con la aparición de nuevos elementos de consumo como el vehículo eléctrico, que podrían causar un impacto elevado en las redes de distribución si no se gestionan adecuadamente. Esta tesis presenta un enfoque innovador hacia una planificación dinámica en la cual se integra la gestión, la capacidad y el control de los recursos energéticos distribuidos con objeto de proporcionar soluciones de planificación óptimas que permitan la consecución de ahorros significativos en los costos asociados. En primer lugar, se describe detalladamente la evolución y situación actual de la previsión de la demanda y de las metodologías de planificación basadas en redes inteligentes que se ha encontrado en la literatura. De la realización de este estudio, se puede concluir que hay numerosos modelos de previsión de la demanda y de planificación, así como diferentes formas de resolverlos, pero todos tienen un denominador en común, ya que en ninguno de estos estudios se ha planteado en profundidad la planificación considerando la generación distribuida a nivel de consumidores, la gestión de la demanda y la introducción masiva de nuevas cargas de consumo como el vehículo eléctrico o cocinas de inducción. Se ha podido observar que la planificación de la red eléctrica ha evolucionado desde un ambiente determinístico centralizado hacía una red estocástica o aleatoria distribuida. En orden a mantener los objetivos de una red inteligente, se requiere capturar este comportamiento estocástico a través de una nueva metodología de planificación, es por este motivo por el cual en este estudio se ha considerado un modelo probabilístico con objeto de estimar el comportamiento del consumo de los citados nuevos elementos (vehículo eléctrico y cocinas de inducción), teniendo en cuenta los hábitos de uso de los consumidores para obtener el comportamiento del factor de simultaneidad. Como resultado esta tesis propone el desarrollo de un nuevo modelo de planificación donde se consideren todos estos componentes activos partiendo del diseño de un modelo conceptual, e incluyendo el diseño de la red de comunicaciones y de las tecnologías de la información que darán soporte a este modelo basado en redes inteligentes para lograr los mejores beneficios. Esta metodología consiste en la integración de todos estos elementos y la posibilidad de gestión que ofrece el nuevo concepto de redes inteligentes, satisfaciendo el crecimiento de la demanda con los nuevos consumos durante el tiempo planificado, determinando las acciones futuras y las inversiones asociadas para poder alcanzar unos niveles de servicio a nivel de consumidor adecuados. Finalmente, este modelo de Planificación Eficiente de Redes Inteligentes que incluye las potenciales mejoras introducidas gracias a la Gestión Activa de la Demanda, fue aplicado a una zona determinada dentro del área metropolitana de Guayaquil (Ecuador). Esta área está principalmente compuesta de consumidores residenciales y comerciales, y presenta unas necesidades de aire acondicionado elevadas, lo que caracteriza fundamentalmente el comportamiento de la demanda eléctrica de dicha zona. Como resultado de esta aplicación, se ha podido comprobar que mediante la utilización de los programas de respuesta de la demanda se podrían reducir los costos de inversión a mediano plazo. / In recent years, the distribution planning activity has become more complex because of the high integration of distributed energy resources (DER) in the considered scenarios, mainly distributed generation (DG), distributed energy storage and demand response (DR). The arising of new consumption elements such as the electric vehicle, which could produce a high impact on the distribution networks if it not properly managed, has highlighted this situation. This doctoral dissertation presents an innovative approach focused on the dynamic planning of the power grid, where the management, capacity and control of distributed energy resources is integrated in order to provide optimal planning solutions, which would provide significant savings in the associated costs. In first place, the evolution and current situation of demand forecasting and planning methodologies based on smart grids that available in the literature are described in detail. As a result, it can be concluded that there are numerous models of demand forecasting and planning, as well as different ways of solving the. However, the planning considering the distributed generation at the consumer level, the demand side management or the massive introduction of new loads of consumption such as electric vehicles or induction cookers have not been considered in depth in any of these studies. It has been observed that the planning of electrical networks has evolved from a centralized and deterministic environment to a distributed stochastic or random network. In order to maintain the objectives of a smart grid, it is necessary to capture this stochastic behavior through a new planning methodology. This is why in this study, a probabilistic model has been considered in order to estimate the consumption behavior of the aforementioned new elements (electric vehicles and induction cookers), taking into account consumers' habits in order to obtain the simultaneity factors. As a result, this dissertation proposes the development of a new planning model where all these active components are considered, starting from the development of a conceptual model and including the design of the communications network and the information technologies that will support this model based on smart grids to achieve the best benefits. This methodology includes the integration of all these elements and the possibility of management offered by the new concept of smart grids, satisfying the growth of demand with new consumptions during the planned time, determining the future actions and the required investments for reaching adequate levels of service at the consumer level. In order to prove the effectiveness of the proposed model of Efficient Planning of Smart Grids, that includes the potential improvements introduced thanks to the Active Management of Demand, it has been applied to a specific zone located within the metropolitan area of Guayaquil (Ecuador). This area is mainly composed of residential and commercial consumers, and it has high air conditioning needs, which fundamentally characterizes the behavior of the electricity demand there. As a result of this application, it has been possible to verify that using the demand response programs could reduce investment costs in the medium term. / En els últims anys la funció de la planificació de la distribució ha vingut fent-se més complexa com a conseqüència de l'elevada integració de recursos energètics distribuïts (DER, per les sigles en anglès) en els escenaris a considerar, principalment de generació distribuïda (DG, per les sigles en anglès), emmagatzemament d'energia distribuïda i gestió de la demanda (DR; per les sigles en anglès). Aquesta situació s'ha accentuat amb l'aparició de nous elements de consum com el vehicle elèctric, que podrien causar un impacte elevat en les xarxes de distribució si no es gestionen adequadament. Aquesta tesi presenta un enfocament innovador cap a una planificació dinàmica en la qual s'integra la gestió, la capacitat i el control dels recursos energètics distribuïts a fi de proporcionar solucions de planificació òptimes que permeten la consecució d'estalvis significatius en els costos associats. En primer lloc, es descriu detalladament l'evolució i situació actual de la previsió de la demanda i de les metodologies de planificació basades en xarxes intel·ligents que s'ha trobat en la literatura. De la realització d'aquest estudi, es pot concloure que hi ha nombrosos models de previsió de la demanda i de planificació, així com diferents formes de resoldre'ls, però tots tenen un denominador en comú, ja que en cap d'estos estudis s'ha plantejat en profunditat la planificació considerant la generació distribuïda a nivell de consumidors, la gestió de la demanda i la introducció massiva de noves càrregues de consum com el vehicle elèctric o cuines d'inducció. S'ha pogut observar que la planificació de la xarxa elèctrica ha evolucionat des d'un ambient determinístic centralitzat cap a una xarxa estocàstica o aleatòria distribuïda. Amb vista a mantindre els objectius d'una xarxa intel·ligent, es requereix capturar aquest comportament estocàstic a través d'una nova metodologia de planificació, és per aquest motiu pel qual en aquest estudi s'ha considerat un model probabilístic a fi d'estimar el comportament del consum dels citats nous elements (vehicle elèctric i cuines d'inducció) , tenint en compte els hàbits d'ús dels consumidors per a obtindre el comportament del factor de simultaneïtat. Com a resultat aquesta tesi proposa el desenvolupament d'un nou model de planificació on es consideren tots aquests components actius partint del disseny d'un model conceptual, i incloent el disseny de la xarxa de comunicacions i de les tecnologies de la informació que donaran suport a aquest model basat en xarxes intel·ligents per a aconseguir els millors beneficis. Aquesta metodologia consisteix en la integració de tots aquests elements i la possibilitat de gestió que ofereix el nou concepte de xarxes intel·ligents, satisfent el creixement de la demanda amb els nous consums durant el temps planificat, determinant les accions futures i les inversions associades per a poder aconseguir uns nivells de servici a nivell de consumidor adequats. Finalment, aquest model de Planificació Eficient de Xarxes Intel·ligents que inclou les potencials millores introduïdes gràcies a la Gestió Activa de la Demanda, va ser aplicat a una zona determinada dins de l'àrea metropolitana de Guayaquil (Equador). Aquesta àrea està principalment composta per consumidors residencials i comercials, i presenta unes necessitats d'aire condicionat elevades, la qual cosa caracteritza fonamentalment el comportament de la demanda elèctrica de aquesta zona. Com a resultat d'aquesta aplicació, s'ha pogut comprovar que per mitjà de la utilització dels programes de resposta de la demanda es podrien reduir els costos d'inversió a mitjà termini. / Pesantez Sarmiento, PA. (2018). Planificación Eficiente de Redes Inteligentes (Smartgrids) Incluyendo la Gestión Activa de la Demanda: Aplicación a Ecuador [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/103684 / TESIS