Memoria Ix Selasi 2013 Lv

ISBN 978-980-7630-00-9 Edicin - Produccin Javier Antonio Crdenas Oliveros

http://ixselasi.blogspot.com/ Comit Cientfico: [email protected], [email protected]

Comit Organizador: [email protected], [email protected]

IX SELASI 2013 El IX SELASI 2013, se celebra del 12 al 15 Noviembre de 2013 en la ciudad de La Victoria, Estado Aragua, Repblica Bolivariana de Venezuela, teniendo a la Universidad Politcnica Territorial del Estado Aragua Federico Brito Figueroa (www.iutlv.edu.ve) como institucin coordinadora, con el apoyo del Grupo Venezolano - Cubano de Sistemas de Ingeniera y las instituciones que conforman el comit organizador internacional.

UPTA Federico Brito Figueroa (1)

COMIT ORGANIZADOR INTERNACIONAL

Presidente: Bettys Muoz Henriquez, Universidad Politcnica Territorial del Estado Aragua "Federico Brito Figueroa", Venezuela Vice-presidentes:

Jos Arzola Ruiz, Instituto Superior Politcnico Jos Antonio Echeverra, Cuba Angel Cobo Ortega, Universidad de Cantabria, Espaa Rafael Prez Garca, Universidad Politcnica de Valencia, Espaa Alexis Cordovs Garca, Universidad de Holgun Oscar Lucero Moya, Cuba

Otros miembros:

Abrahn Segundo Lpez Rodrguez, Instituto del Agua y Energas Renovables Universidad Nacional Experimental Francisco de Miranda, Estado Falcn, Venezuela

Ricardo Lorenzo vila Rondn, Universidad de Holgun, Cuba Obidio Rubio Mercedes, Universidad Nacional de Trujillo, Per

http://www.iutlv.edu.ve/http://ixselasi.blogspot.com/2013/02/comite-organizador-internacional.html



Jess Edilberto Espinola Gonzales, Universidad Nacional de Ancash, Per Alfredo Enrique Candia Vjar, Universidad de Talca, Chile Rolando Simen Monet, Universidad de Holgun, Cuba Joseph Zarka, cole Polytechnique Palaiseau, Francia

COMIT CIENTFICO

Presidente: Javier Antonio Crdenas Oliveros, Universidad Politcnica Territorial del Estado Aragua Federico Brito Figueroa, Venezuela

Vice-presidentes:

Jimmy Virgilio Santana Cantos, Universidad Politcnica Territorial del Estado Aragua Federico Brito Figueroa, Venezuela

Andrs Leonardo Garca Fuentes, Instituto Universitario de Tecnologa "Federico Rivero Palacios", Venezuela Abrahn Segundo Lpez Rodrguez, Instituto del Agua y Energas Renovables Universidad Nacional Experimental

Francisco de Miranda, Estado Falcn, Venezuela Danilo Antonio Navarro Garca, Departamento de Postgrado, Universidad de Oriente, Venezuela Joaqun Izquierdo Sebastin, Universidad Politcnica de Valencia, Espaa Rolando Esteban Simen Monet, Universidad de Holgun Oscar Lucero Moya, Cuba Alfredo del Castillo Serpa, Instituto Superior Politcnico Jos Antonio Echeverra, Cuba Jos Soeiro Ferreira, Universidade do Porto, Portugal

Otros miembros:

Jorge Luis Hurtado Ortega, Universidad Politcnica Territorial del Estado Aragua Federico Brito Figueroa, Venezuela Ral Santana Miln, Universidad de Holgun Oscar Lucero Moya, Cuba Mara Luca Brito Vallina, Instituto Superior Politcnico Jos Antonio Echeverra, Cuba Jaime Puig-Pey Echebeste, Universidad de Cantabria, Espaa Edmundo Vergara Moreno, Universidad Nacional de Trujillo, Per Jorge Domnguez Chvez, Universidad Politcnica Territorial del Estado Aragua Federico Brito Figueroa, Venezuela Jess Alberto Prez Rodrguez, Universidad Politcnica Territorial del Estado Aragua Federico Brito Figueroa,

Venezuela Jeasmn Josefina Prez Mass, Universidad Politcnica Territorial del Estado Aragua Federico Brito Figueroa,

Venezuela Jos Bernardo Pea Arcila, Universidad Politcnica Territorial del Estado Aragua Federico Brito Figueroa, Venezuela Clemente Herrera Heras, Universidad Politcnica Territorial del Estado Aragua Federico Brito Figueroa, Venezuela Luis Ernesto Capace Prez, Universidad Politcnica Territorial del Estado Aragua Federico Brito Figueroa,

Venezuela Andrs Eloy Castillo Rojas, Universidad Politcnica Territorial del Estado Aragua Federico Brito Figueroa,

Venezuela

ORIGEN Y DESARROLLO DE LOS SEMINARIOS EURO LATINOAMERICANOS DE SISTEMAS DE INGENIERA (SELASI) Los SELASI fueron concebidos en el marco del Proyecto Alfa AML/B7-311/97/0666/II-0321-FA Sistemas de Ingeniera para la Preparacin y Toma de decisiones bajo Criterios Mltiples (Sisting), el que se ejecut en el periodo 24/06/2004 al 23/12/2007. Instituciones participantes:

http://ixselasi.blogspot.com/2013/02/comite-cientifico.html



1- Universidad de Saarlandes (Alemania) 2- Instituto Superior Politcnico "Jos Antonio Echeverra" (Cuba) 3- Universidad de Cantabria (Espaa) 4- Universidad de Sevilla (Espaa) 5- Universidade do Porto (Portugal) 6- Universidad de Holgun Oscar Lucero Moya (Holgun) 7- Universidad Nacional de Trujillo (Per) 8- Universidad Nacional de Ancash Santiago Antnez de Mayolo" (Per) 9- Universidad de Talca (Chile) Instituciones coordinadoras: Instituto Superior Politcnico "Jos Antonio Echeverra" coordinador acadmico y Universidad de Saarlandes Coordinador financiero Segn se program desde sus inicios los SELASI se realizaron todos los aos de duracin del Proyecto en diferentes pases de Europa o Amrica Latina, constituyendo el lugar de intercambio cientfico y personal entre los participantes del Proyecto e investigadores de otros pases e instituciones y se aprovechaba la ocasin para realizar la reunin anual de Proyecto.

El primer SELASI se realiz en la Universidad Nacional de Trujillo, Trujillo, Per, en el mes de Abril del 2005. El segundo, en la Facultad de Ingeniera de la Universidad de Porto, Porto, Portugal, en el mes de Junio de 2006 y el tercero en la Facultad de Ingeniera de la Universidad de Talca, Curic, Chile en Mayo del 2007.

Los 3 primeros SELASI, adems de expandir en mundo el conocimiento sobre la existencia del proyecto SistIng, permitieron establecer o estrechar las relaciones personales entre los participantes y de adquirir un mejor conocimiento de sus actividades investigativas, los enfoques utilizados por cada uno de ellos, lo que facilit elevar la efectividad de la cooperacin.

En la prxima tabla se muestra, respectivamente, la cantidad total de ponencias presentadas en los Seminarios por las universidades miembros o de otras universidades del pas sede y de las procedentes de otros pases de Europa o Amrica Latina..

No Presentaciones y ponencias

totales Miembros de

Sisting De universidades del

pas sede De otros pases

I 28 15 5 8 II 35 25 4 6 III 37 18 10 9

Concluido el Proyecto se hizo necesario, para la continuidad del Evento, asegurar su permanencia bajo esquemas de autofinanciamiento, lo que se logr al siguiente ao 2008 mediante su inclusin como un Evento de la Convencin de Ingeniera y Arquitectura del Instituto Superior Politcnico Jos Antonio Echeverra (CUJAE) que se realiza cada dos aos. A partir de ese ao, las ediciones sexta y octava se realizaron en el marco de la Convencin en La Habana, mientras las ediciones quinta y sptima se realizaron, respectivamente, en Quito, Ecuador, y Valencia, Espaa. En la siguiente tabla se muestra el comportamiento de los indicadores de ponencias y conferencias.

Edicin No

Conferencias y ponencias de pases de

Amrica Latina

Conferencias y ponencias de pases

Europeos

De ellos del pas sede

Total Ponentes y

conferencistas IV 20 6 12 26 V 50 10 35 60 VI 40 4 15 44 VII 10 10 7 20 VIII 80 10 25 90



Segn se puede notar, la tendencia predominante es de incremento de la participacin, sobre todo de pases de Amrica Latina. Se observa, como regla, ms del 50 % de participacin de pases externos a la sede. El V SELASI se caracteriz por una amplia participacin de profesores y estudiantes de la Escuela Politcnica Nacional y de la Escuela Superior Politcnica del Ejrcito (ms de 400 personas en total). En el VI SELASI se cont con la participacin del. Dr. Daniel Ross, iniciador de esta de la lnea de investigacin en el Massachusetts Institute of Technology de los Estados Unidos, el que imparti una conferencia dedicada a su desarrollo en ese pas. El pequeo nmero de participantes en el VII SELASI estuvo determinado por la proximidad de su realizacin a las fiestas navideas (del 12 al 16 de Diciembre de 2011). En el VIII SELASI se introdujo la novedad de un Taller de Maestras y Doctorados en el marco del Evento, lo que se relaciona con la ampliacin de la enseanza postgraduada asociada a esta lnea en Cuba y Venezuela.

UPTA Federico Brito Figueroa (2)



Resea de la ciudad anfitriona, El Casco Histrico de La Victoria

Disponible en: http://chlavictoria.blogspot.com/p/monumentos-historicos-municipales.html Fuente: Los cronistas de La Victoria: Germn Fleitas Nez y Germn Fleitas Freites.

Nuestra ciudad tiene alrededor de 400 aos. Algunos historiadores dicen que fue fundada en 1593 y otros que despus pero nada se ha podido comprobar documentalmente. Lo que s sabemos es que nuestra iglesia se erigi el 18 de noviembre de 1620 fecha que algunos presentan como la de fundacin de la ciudad lo cual no creemos porque en la relacin de ereccin de la iglesia se dice que se erige en un pueblo ya fundado que adems tena otro nombre; se llamaba Nuestra Seora de La Victoria y la iglesia se le dedica a Santa Ins. Nunca sabremos desde cuando existe el pueblo, ni la fecha de su fundacin ni el nombre de su fundador porque para conocerlos tendramos que remontarnos a muchos siglos antes de la llegada de los espaoles. Cuando llegaron los hombres blancos encontraron aqu varios cementerios indgenas, dominio del agua por acequias y regados, as como petroglifos, esas piedras marcadas que contenan mensajes que los aborgenes que habitaban la regin no comprendan porque eran muy antiguas. La Victoria naci como nacen los rboles, los pjaros o los ros. Nadie los sembr; nacieron solos. Cuando llegaron los conquistadores ya muchos soles y muchas lunas haban iluminado los das y las noches de nuestros antepasados. Despus de conquistado el territorio se repartieron la tierra y a los hombres. Encomiendas, latifundios y esclavitudes. Aqu siempre hubo luchas; primero contra los invasores y luego por la libertad y la independencia. Cuando ya tenamos 300 aos como parte de Espaa, el hijo de un victoriano encabeza la lucha. Muchos de nuestros paisanos se incorporan a la lucha; los Muguerza, los Padrn, los Montilla del Pao de Zrate, los Adarraga, Los Judas, los Aldao, los Tovar, los Mijares y los Palacios de El Consejo, los Bolvar de San Mateo y muchos soldados annimos cuyos nombres no recoge la historia. Adems fuimos escenario de cuatro grandes batallas y muchas otras de menor calibre. En la vida republicana jugamos un papel de la primera importancia como capital Federal de la Repblica, de la Provincia, del Estado, del Distrito y del Municipio. De cada poca fueron quedando testimonios edificados que es necesario conservar para que las futuras generaciones conozcan como fue el escenario en el que vivieron sus antepasados. Es lo que denominamos el Casco Histrico que por supuesto no se limita al centro de la ciudad pero que en una primera aproximacin son los siguientes:

I. MONUMENTOS HISTORICOS NACIONALES

Santa Iglesia Matriz de Nuestra Seora de Guadalupe (Catedral de La Victoria) Fue el primer edificio pblico de la ciudad, erigida el 18 de Noviembre de 1620 en un pueblo ya fundado. Estuvo inicialmente un poco ms adelante del sitio donde est ahora. A finales del Siglo XVIII se construy el actual edificio y su inauguracin se hizo el 25 de Julio de 1805, nueve aos antes de la Batalla del 12 de Febrero de 1814. Fue declarada Monumento Histrico Nacional, el 2 de Agosto de 1962, segn Gaceta Oficial N 26.320.

Plaza Jos Flix Ribas y Estatua de Ribas Frente a la Iglesia Matriz, se encuentra la Plaza Jos Flix Ribas, antigua Plaza Mayor de La Victoria, que fue Campo de batalla, Mercado, Plaza de Toros y sitio de reuniones, hasta que en 1891, se coloc en su centro la Estatua, y se bautiz con el nombre del Vencedor de las Tiranos en La Victoria. Es el Centro Cvico de la Ciudad. Fue declarada Monumento Histrico Nacional el 30 de Mayo de 1965, segn Gaceta Oficial N 27.708.



Casa del General en Jefe Santiago Mario En la Avenida Rivas Dvila, antigua Calle Real de la Victoria, se encuentra la imponente mansin que fue durante cuarenta aos, residencia del General Santiago Mario, Libertador de Oriente. Residencia Particular, Hotel, Colegio, Bodega, sede el Centro de Historia y de la Sociedad Bolivariana. Adquirida por la nacin y restaurada. Declarada Monumento Histrico Nacional el 15 de Mayo de1975, segn Gaceta Oficial N 30.396.

Cuartel General Mariano Montilla El ms hermoso e imponente cuartel de Venezuela, fue decretado por el General Cipriano Castro, Presidente de la Repblica, el 21 de Junio de 1904 e inaugurado por el General Eleazar Lpez Contreras el 4 de Julio de 1937. Fue declarado Monumento Histrico Nacional el 7 de Diciembre de 1978.

Iglesia de Nuestra Seora de Candelaria A finales del siglo XVIII (1790), los canarios construyeron una Ermita que se dedic a la Patrona de las Islas Canarias, que es Nuestra Seora de La Candelaria. Fue creada como Parroquia a finales del siglo XIX. A su frente est situada la Plaza Bolvar de la Ciudad. En su seno se encuentra la Virgen Inmaculada Concepcin (La Virgen Vencedora) a

cuya proteccin visible atribuy el general Ribas el triunfo en la batalla del 12 de febrero de 1814.

II. MONUMENTOS HISTORICOS MUNICIPALES

La Crcel Real Construida a principios del siglo XVII, fue reconstruida a finales de ese mismo siglo. Existen planos de su reconstruccin y numerosa documentacin con la lista de los vecinos que colaboraron econmicamente con la obra. El edificio ha sido crcel, residencia, imprenta, botiqun y galera de arte.

Teatro Municipal Jos Flix Ribas Fue mandado a construir por el Presidente de la Repblica, Dr. Raimundo Andueza Palacio, el 18 de agosto de 1891, para complacer a su esposa victoriana, Doa Isabelita Gonzlez Esteves. Se llam inicialmente Teatro Bolvar Lo decretaron nuevamente los Presidentes Joaqun Crespo y Cipriano Castro y al final, se termin de construir durante el gobierno del General Gmez, gracias al empeo del Presidente de Aragua, General Pedro Jos Rodrguez. El 17 de Diciembre de 1992, fue comprado por la Alcalda, por seis millones de bolvares, y declarado Teatro Municipal



Jos Flix Ribas. Actualmente, despus de ciento veintids aos de comenzado, est en proceso de remodelacin.

La Casa Amarilla Casa de la Azotea, fue residencia particular de las familias Bez y Revern. En ella naci en 1834, la primera victoriana que lleg a ser Primera Dama de la Repblica: Doa Concepcin Bez Revern, esposa del Presidente Dr. Juan Pablo Rojas Pal. Fue residencia del Presidente Francisco Linares Alcntara, Colegio, Casa de Gobierno, sede del Concejo Municipal y sede del Centro de Informacin Digital (CID) de La Victoria.

Casa de la Cultura Residencia particular de imponente arquitectura, situada en la acera sur de la Plaza. Fue habitacin del General Francisco Linares Alcntara, hijo del General Presidente; del Coronel Arcngel Mora, Jefe Militar de La Victoria y de otras honorables familias. A mediados del siglo XX sirvi de sede al Colegio Padre Machado, fundado por el Prroco Dr. Angel Prez Cisneros. En sus aulas funcion durante muchos aos el Liceo Jos Flix Ribas. Hoy Casa de la Cultura.

Casa de la Mujer Josefa Palacios de Ribas Antigua residencia particular. Fue propiedad de Doa Belencita Briceo y ltimamente, del Dr. Ramn Camacho. Fue adquirida por la Alcalda de La Victoria en 1990 para ampliar la Casa de la Cultura. Se destin a sede provisional de la Casa de la Mujer. Hoy funciona como sede provisional de la Polica Municipal.

La Casa de la Capitulacin Antigua residencia particular situada en el ngulo noroeste del cruce de las calles Rivas Dvila y Ribas. A comienzos del siglo XIX era propiedad de Don Juan de la Madriz, el mismo dueo de la Casa Natal del Libertador en Caracas. En ella se hospedaba El Libertador cuando vena a La Victoria. Al final de la Campaa Admirable de 1813, el 4 de Agosto de ese ao, Bolvar recibe en ella a los representantes del Gobierno Realista que le ofrecen la Capitulacin. Desde ella el Libertador le escribe al Presidente de Colombia anuncindole que la guerra ha terminado y que Venezuela es nuevamente libre. En esta casa naci la Segunda Repblica.



Casa del Marqus del Toro Residencia victoriana del Dr. Juan Perdomo Betancourt, Teniente Justicia Mayor de La Victoria a finales del siglo XVIII. Propiedad del Marqus del Toro. Cuartel General de Miranda en 1812, sede de la presidencia del Gobierno Federal de la Repblica. Desde ah dirigi el Generalsimo, la Primera Batalla de La Victoria, el 20 de Junio de 1812 y desde all negoci la capitulacin.

Casa del Marqus de Ustriz Residencia de Don Jos Ignacio de Ustriz, Marqus de Ustriz, padre del Prcer de la Independencia Francisco Javier Ustriz, quien vivi en ella. Fue Presidencia del estado Aragua, Jefatura Civil de La Victoria, Hospital San Vicente de Pal (el primero fundado por la Madre Mara de San Jos), primera sede del Colegio Madre Mara. Residencia de ancianos.

Logia Victoria N 9 Fundada en 1854 por el General Santiago Mario, Libertador de Oriente, quien viva en La Victoria. Es el Templo masnico ms antiguo de Aragua y en l han trabajado ilustres venezolanos, entre ellos los Presidentes Francisco Linares Alcntara, Joaqun Crespo, Ignacio Andrade, Antonio Guzmn Blanco, Esteban Palacios y otros.

Mercado Pblico (hoy Ateneo de La Victoria) Inicialmente fue un mercado a la intemperie, hasta que el General Francisco Linares Alcntara construy a sus expensas, el Mercado de Paraguas. A partir de 1936, el General Eleazar Lpez Contreras, construy el Mercado Pblico. Sirvi de Mercado Municipal hasta que en 1990, El Alcalde lo convirti en Ateneo de La Victoria.



Palacio Castro (hoy Palacio de Campoelas) Construido por el Presidente de la Repblica General Cipriano Castro en 1904, para su residencia particular. Al ordenar su construccin pidi que fuera ms bello que el Palacio de Miraflores lo cual se logr. Fue saqueado en 1908 a raz de su cada. Conocido como Palacio Castro, por rdenes del General Gmez, se le cambi el nombre por el de Palacio de Campoelas en 1909. Fue destinado a Cuartel y en 1928 fue sede de la Escuela Militar de Venezuela. En sus aulas fueron cadetes los futuros presidentes Marcos Prez Jimnez y Wolfgang Larrazbal. Declarado Monumento Histrico Municipal en 1990 se le destin a sede del Museo Histrico de ciudad de La Victoria y provisionalmente, a Palacio Municipal de Gobierno. Actualmente es sede de la Alcalda del Municipio Ribas.

Nuevo Circo de La Victoria Construido por el Coronel Gonzalo Gmez y e inaugurado el 24 de Noviembre de 1929. Fue propiedad de don Lus

Branger y luego de sus herederos de quienes lo adquiri el municipio en 1992.

Parque de la Estacin Inaugurado el primero de Febrero de 1894 como punto intermedio entre Caracas y Valencia. Ese mismo da se inaugur el Gran Ferrocarril de Venezuela que una las dos ciudades.

Plaza Bolvar Situada en la parte sur de la ciudad, en La Otra Banda, llamada as por estar en la otra vanda del ro Caganchez. (As dicen los ms antiguos documentos). Est al frente de la Iglesia de Nuestra Seora de La Candelaria.



CONCLUSIN

Los materiales utilizados y la breve explicacin del significado de cada uno de nuestros Monumentos Histricos, pueden contribuir a un mejor conocimiento de la historia y de la geografa de la ciudad.



CONTENIDOId-TTULO-AUTORES-PG.

Id TTULO PG. 1

ANLISIS DE LA INFLUENCIA DE LAS CONDICIONES DE INSTALACIN EN LA PRECISIN DE LA MEDIDA DE UN CAUDALMETRO ULTRSNICO. Elizabeth Pauline Carreo Alvarado, Edmundo Pedroza-Gonzlez, Rafael Prez-Garca, Joaqun Izquierdo Sebastin

.......................

1

2 DURACIN MODIFICADA EN RODAMIENTOS RGIDOS DE BOLAS POR DESALINEACIN ANGULAR Y HOLGURA RADIAL NO ESTNDAR. Luis Miguel Corzo Rodrguez, Gonzalo Gonzlez Rey

....................... 9

3 APLICACIN DE SISTEMA SCADA PARA CONTROL DE VUELO DE UN AVIN. Gustavo Adolfo Jimnez Fajardo

....................... 16

4 USO DE LA MXIMA CONTRACCIN DIARIA DEL TRONCO PARA LA OPTIMIZACIN DEL USO DEL AGUA EN LIMONERO Garca-Orellana Y., -Juan Jos Brito Ruiz-Snchez, M.C. Conejero, W. Ortuo M. F., Torrecillas A.

....................... 22

5 SISTEMA DE BASES DE CONOCIMIENTOS PARA EL ENTRENAMIENTO DE LOS OPERARIOS DE LA PLANTA DE DETERGENTE DE LA EMPRESA SUCHEL DEBN. Gil Cruz Lemus

....................... 26

6 METAHEURSTICAS APLICADAS AL DISEO DE PARQUES ELICOS DE ENERGA. Martn Bilbao, Daniel Pandolfi, Enrique Alba

....................... 35

7 CONCEPCIN DE UN SISTEMA AUTOMATIZADO PARA EL DISEO DE MOLDES EN LA CONSTRUCCIN DE VIVIENDAS. Vctor M. Prez Pacheco, Rolando E. Simen Monet

....................... 42

8 BIOFILM: INFLUENCIA DEL DISEO Y OPERACIN DE LOS SISTEMAS DE ABASTECIMIENTO. Eva Ramos-Martnez, Manuel Herrera, Joaqun Izquierdo, Rafael Prez-Garca

....................... 50

9 LABORATORIOS VIRTUALES EN LA ENSEANZA DE LA INGENIERA HIDRULICA. Nohemy Calanche Snchez, Luis Alejandro Snchez Romn

....................... 56



10 MODELO PARA ESTIMAR DEMANDA PERCAPITA DE AGUA EN COMUNIDADES SIN REGISTROS. Abrahn Segundo Lpez Rodrguez

....................... 61

11 METODOLOGA PARA CUANTIFICAR DAOS POR INUNDACIN EN EDIFICACIONES RESIDENCIALES EN PLANICIES RIBEREAS. Miguel ngel Perozo Ynestroza

....................... 69

12 SISTEMA DE MODELACIN DEL DRENAJE PLUVIAL EN UNA CUENCA URBANA APOYADO EN SIG. Luis Snchez, Rebeca Pereira, Carla Colina

....................... 78

13 METODOLOGA PARA CUANTIFICAR LA PRODUCCIN DE AGUA EN CUENCAS CON ESCASEZ DE REGISTROS HIDROMTRICOS. Castro Ysea Jess Alberto, Perozo Ynestroza Miguel Angel

....................... 86

14 MODELO DE REGIONALIZACIN DE LOS FACTORES DE REDUCCIN POR REA (FRA) EN UNA CUENCA HIDROGRFICA DEL ESTADO FALCN, VENEZUELA. Ortega Acacio Ana Beatriz, Perozo Ynestroza Miguel ngel, Abrahan Segundo Lpez Rodrguez

....................... 94

15 APLICACIN PRCTICA DE SISTEMAS COMPUTACIONALES EN EL PROCESO DE CARACTERIZACIN, POR FATIGA, DE UN MATERIAL. Gustavo Adolfo Jimnez Fajardo

....................... 100

16 NECESIDAD DE LA SELECCIN PTIMA DEL METODO EMPIRICO PARA EL DISEO DE LAS INSTALACIONES DE AGUA POTABLE EN EDIFICACIONES MEDIANTE SU COMPARACIN CON LOS GASTOS MXIMOS PROBABLES PROVENIENTES DE MEDICIONES DE CAMPO. Pastora Adjunta, Marlyn Martnez, Wilmer Barreto

....................... 106

17 EXPERIENCIAS EN LA APLICACIN DE METODOS EVOLUCIONARIOS MULTIOBJETIVOS EN LA OPTIMIZACIN Y REHABILITACIN DE REDES DE DRENAJE URBANO. Wilmer Barreto

....................... 116

18 GPR Y REALIDAD AUMENTADA: HACIA LA VISUALIZACIN AUTOMATICA DE TUBERAS EN SAA. David Ayala-Cabrera, Silvia J. Ocaa-Levario, , Rafael Prez-Garca, Joaqun Izquierdo, Manuel Herrera

....................... 123

19 MARCO DINMICO BASADO EN LA METODOLOGA AHP PARA ALCANZAR EL CONSENSO EN LA TOMA DE DECISIONES EN LA GESTIN DE FUGAS DE AGUA. Laura Carrin, Julio Bentez, Joaqun Izquierdo, Rafael Prez-Garca

....................... 135

20 COMPORTAMIENTO SIMULADO DE UN COMPRESOR EN CONDICIONES DE PASES TROPICALES. Leandro Ayarde Henrquez, Karel Arencibia vila

....................... 147



21 DETERMINACIN EXPERIMENTAL DEL EFECTO DEL ESFUERZO AXIAL Y LA PRESIN INTERNA EN EL SURGIMIENTO DE LOS DEFECTOS EN EL PROCESO DE DOBLADO DE TUBOS POR EL MTODO DE ARRASTRE. Jorge Luis Hurtado Ortega, Orlenis Maleudi Mrquez Paredes, Jos Arzola Ruiz, Ral Santana Miln, Javier Antonio Crdenas Oliveros

....................... 153

22 ESTUDIO DE LA INFLUENCIA DE LAS HERRAMIENTAS EN EL PROCESO DE DOBLADO DE TUBOS EN DOBLADORAS POR EL MTODO DE ARRASTRE. Orlenis Maleudi Mrquez Paredes, Jorge Luis Hurtado Ortega, Ral Santana Miln, Jos Arzola Ruiz, Javier Antonio Crdenas Oliveros

....................... 160

23 REDES NEURONALES ARTIFICIALES PARA LA ESTIMACIN DE PARMETROS METEOROLGICOS SECUNDARIOS EN LA ZONA DE CASA BLANCA. Gil Cruz Lemus

....................... 171

24 HIBRIDACIN DE METAHEURSTICAS APLICADAS AL PROBLEMA DE RUTEO DE VEHCULOS CON CAPACIDAD UNIFORME. Andrea Villagra, Daniel Pandolfi, Jos Rasjido, Viviana Mercado

....................... 178

25 ESTIMACIN DE LA EFICIENCIA EN ENGRANAJES DE TORNILLO SINFN CONSIDERANDO PRDIDAS DE POTENCIA POR FRICCIN ENTRE FLANCOS CONJUGADOS. Gonzalo Gonzlez Rey

....................... 187

26 ESTIMACIN DE LOS PARMETROS DE LA ECUACIN DEL FLUJO DEL AGUA SUBTERRNEA MEDIANTE EL ALGORITMO DE OPTIMIZACIN PSO. Lemuel C. Ramos Arzola, Armando O. Hernndez Valds, David E. Marn Domnguez, Eric Cabrera Estupin

....................... 196

27 DESARROLLO DE UN SISTEMA DE INFORMACIN DE HISTORIAS CLNICAS ELECTRNICAS. Jorge Domnguez Chvez

....................... 203

28 MODELO DE ESTIMACIN DEL CAUDAL DE AGUA EN INSTALACIONES DE VACIADO CONTINUO DE ACEROS AL CARBONO. Yusdel Daz Hernndez, Alberto Fiol Zulueta , Jos Arzola Ruiz

....................... 211

29 DISEO DE PRTESIS EXTERNA DE RODILLA CON MECANISMO DE MANIVELA BIELA CORREDERA. Vairon Vsquez, Jorge L. Moya Rodrguez

....................... 218

30 ALGORITMO EVOLUTIVO APLICADO A LA IDENTIFICACIN DE LAS CARAS DE UN OBJETO ALMBRICO PROYECTADO EN EL PLANO. Gustavo Toranzo Lorca, Jos Arzola Ruiz

....................... 227

31 EVOLUCIN Y ANLISIS DE LOS MTODOS DE CLCULO PARA ESTIMAR CARGAS TRMICAS. Gerardo Miguel Ramos Gordon, Jorge Alberto Mora Aguilera, Alexis Cordovs Garca

....................... 232



32 MODELO DE TCNICAS DE MINERA DE DATOS APLICADO A LOS DATOS DE CULTIVOS DEL SISTEMA DSERP AGRO. Jairo Alejandro Lefebre Lobaina, Marvyn Amado Marquez Rodriguez, Ramon Carrasco Velar

....................... 238

33 VARIANTES DE DISEO DEL IMPELENTE DE BOMBAS CENTRIFUGAS HORIZONTALES ITT A-C GOULDS PUMP TIPO 9100. Simn Fernando Ernesto Prez Rueda, Daniel Hernndez Ochoa

....................... 244

34 AUTOMATIZACIN DEL DISEO DE PRE FORMAS PARA LA OBTENCION DE PERFILES EN H LAMINADOS EN CALIENTE. Eugenio de Jess Salas Viloria, Ral Santana Miln

....................... 251

35 MTODO HEURSTICO PARA LA EVALUACIN DE LA CONFIABILIDAD EN UN SUBSISTEMA DE LNEAS DE TRANSMISIN DE ALTA TENSIN. Yorlandys Salgado Duarte, Alfredo M. del Castillo Serpa

....................... 260

36 CALIDAD DE SERVICIO PARA APLICACIONES DE VOZ SOBRE IP EN AMBIENTES SIMULADOS DE EDUCACIN INMERSIVA. Jos Bernardo Pea Arcila, Glendys Mara Muoz Gmez

....................... 269

37 METAVERSO SIMULADO CON AGENTES PERSONIFICADOS COMO HERRAMIENTA DE INTERACCIN. Jos Bernardo Pea Arcila, Glendys Mara Muoz Gmez

....................... 276

38 DISEO PRELIMINAR DE UN SIMULADOR VIRTUAL PARA ENSAYOS SSMICOS DE ESTRUCTURAS METLICAS. Tineo Moya Wilfredo Antonio, Miguel Cruz Lpez, Roberto Estrada Cingualbres

....................... 284

39 EFECTO DEL CAMBIO DE CORRUGADO EN ALETAS HELICOIDALES SOBRE EL NMERO DE NUSSELT. Emilio Lpez, Rolando Simen, Ricardo vila

....................... 292

40 SISTEMA DE MQUINAS PARA REVESTIR CANALES MAGISTRALES. Julin Remberto Snchez Alonso, Eusebio Ramn Gonzlez Utria

....................... 299

41 SISTEMA EXPERTO PARA LA IDENTIFICACIN DE AVES DEL GNERO ICTERUS. Javier Arruda, Milagros Barrera, Glendys Muoz, Esmeralda Ramos

....................... 306

42 APLICACIN DE MDULOS DIDCTICOS PARA LA COMPRENSIN DE LOS SISTEMAS INALMBRICOS. Pedro Landaeta

....................... 315

42 ROBOT (AUTIS 1.50) PARA LA ESTIMULACIN NEUROCOGNITIVA EN NIOS CON AUTISMO. Rafael ngel Telles Silva, Norelis Bolvar Santamara

....................... 322



43 SISTEMA INTEGRADO HOJA DE CLCULO, SIG Y CAD PARA CALCULAR LA FACTIBILIDAD DE UNA NUEVA ESTACIN FM. Andrs Castillo

....................... 328

44 LOS ENFOQUES DE LA COMPLEJIDAD Y SU EXTENSIN A LAS INGENIERAS. Elsa Rodrguez Castellanos, Jos Arzola Ruiz

....................... 334

45 INTERFAZ PARA ESTIMAR LA FRECUENCIA GLOTAL EN NIOS HIPOACUSICOS EN EL PROCESO DE ENSEANZA DEL HABLA. Miguel Joaqun Milln Lovera

....................... 345

46 FRADSIMULATOR SIMULADOR DE PROTOCOLO FRAME RELAY PARA LA ENSEANZA DE REDES WAN. Pedro Adonis Hernndez Prez

....................... 354

47 ASPECTOS BSICOS DE SEGURIDAD EN UNA RED WIFI. Dianella Anais Stuch Dorta

....................... 362

48 CONTROL FUZZY Y CONTROL EN CASCADA DE LA VELOCIDAD DE UN MOTOR DE CD. Marielsi Futrille, Angulo Aguilera

....................... 366

49 DISEO DE UNA MQUINA DE ROTOMOLDEO PARA PIEZAS DE MEDIANA CAPACIDAD, CON AUXILIO DE SISTEMAS CAD. Freddy Amado Leal, Rolando E. Simen Monet

....................... 373

50 DISEO DE CHIMENEA C-301, PLANTA DE FERTILIZANTES GRANULADOS NPK, COMPLEJO PETROQUMICO MORN. Jairo David Palacios, Javier Hernn Crdenas Caa, Hctor Marcano

....................... 382

52 SUSTITUCION DE MATERIAL EN ZONA ACIDA DE TORRES DE ABSORCION C-02 Y C-03, PLANTA DE ACIDO SULFURICO, COMPLEJO PETROQUMICO MORN. Jairo David Palacios, Benito Romero, Mara Boca

....................... 387

53 MODIFICACIONES EN EL REFORMADOR PRIMARIO A-701 DE LA PLANTA DE AMONACO DEL COMPLEJO PETROQUMICO MORN. Jairo David Palacios, Javier Hernn Crdenas Caa, Jorge L. Prez

....................... 392

54 DISEO Y CONSTRUCCIN DE UN EQUIPO PARA SEGUIMIENTO SOLAR AUTOMTICO E IMPLEMENTACIN DE UN SOFTWARE DE SUPERVISIN PARA UN SISTEMA MVIL FOTOVOLTAICO. Javier Almeida, Roberto Gutirrez, Pal Ayala

............................

398

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55

56

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CONTROL PREDICTIVO BASADO EN MODELO DEL NIVEL EN EL DOMO DE

UNA CALDERA BAGACERA.

Ernesto Fernndez Rodrguez, Guillermo Hernndez Regueiro, Alejandro Pita Fajardo,

Susset Guerra Jimnez

DISEO DE UN CONTROLADOR MULTIVARIABLE IMC DESACOPLADO PARA

UNA UNIDAD MANEJADORA DE AIRE.

Ernesto Fernndez Rodrguez, Osmany Oramas Padrn, Marcos A. Prez Milin

APLICACIN DEL MEF A LA INGENIERA Y LA BIOMECNICA.

Roberto Andrs Estrada Cingualbres

........................

........................

........................

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412

419

IX Seminario Euro Latinoamericano de Sistemas de Ingeniera 2013 ISBN: 978-980-7630-00-9


Mximo Mnimo PromedioDimetros

aguas arribaError


Lecturas por prueba

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Ubicacin de los sensores, dimetros desde el codo

Dife

renc

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Gas

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s

-10

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90


Dife

renc

ia, %

Gas

to e

n el

ver

tedo

r, Q

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s


Porc

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tedo

r, Q

v, l/

s


Dife

renc

ia, %

Gas

to e

n el

ver

tedo

r, Q

v, l/

s


Nota: Los valores de duracin en millones de ciclos fueron calculados considerando capacidad de carga dinmica Cr = 28 500 N, Fr = Cr, velocidad de rotacin n = 1500 rpm y viscosidad del lubricante = 12 mm2/s.

Figura 3. Estructura del proceso de supervisin. Fuente [5]

Figura 4. Ventanas del Movicon. Fuente [5]


MC

D (m

m)

IX Seminario Euro Latinoamericano de Sistemas de Ingeniera 2013ISBN: 978-980-7630-00-9


Parmetro Valor


Valor


CHC EDA

IX Seminario Euro Latinoamericano de Sistemas de Ingeniera 2013 ISBN 978-980-7630-00-9

42


43


44


45


46


47


48

Fuente: Propia, 2013


49


64%25%

11%

Adquisicin de habilidades en el uso de nuevas tecnologas

77%

23%

Extensin de la experencia a otras asignaturas


61


62


63


64

(1)

(1a)

(2)

(3)

(3a)

(4)


65

(5)


66


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68

IX Seminario Euro Latinoamericano de Sistemas de Ingeniera 2013

ISBN 978-980-7630-00-9


SUBCUENCAS

PROFUNDIDAD LMINA (mm)

Duracin

(horas)

2AO

S

5AO

S10

AOS25

AOS50

AOS100

AOS200

AOS500

AOS

0123456


CAUDALES MXIMOS (m3/s)

PERIODOS DE RETORNO (AOS)

ESCENARIO 2AOS5

AOS

10AOS

25AOS

50AOS

100AOS

200AOS

500AOS

1

2

3

4


0

20

40

60

80

100

120

0 0.5 1 1.5 2 2.5

% D

ao

Profundidad de inundacin (m)

Funcin de daos de bienes inmueblesEDIFICACIONES EN CONCRETO, MAMPOSTERA O ACERO SIMULTNEAMENTEEDIFICACIONES EN CONCRETO, MAMPOSTERA O ACEROEDIFICACIONES EN TAPIA PISADA O ADOBE

0

20

40

60

80

100

120

0 0.5 1 1.5 2 2.5

% D

ao

Profundidad de inundacin (m)

Funcin de daos de bienes muebles


A)

B


1978-2002


DURACIN (Horas)

6 500 200 100 50 25 10 5 2

PRECIPITACIN PUNTUAL

PRECIPITACIN DE DISEO

(Modelo general) PRECIPITACIN DE

DISEO (Modelo regionalizado)

PORCENTAJE DE REDUCCIN 42.80 42.65 42.52 42.38 42.26 42.28 42.77 46.78

PERODO DE RETORNO

116


EXPERIENCIAS EN LA APLICACIN DE METODOS EVOLUCIONARIOS

MULTIOBJETIVOS EN LA OPTIMIZACIN Y REHABILITACIN DE REDES DE DRENAJE

URBANO

EXPERIENCES IN IMPLEMENTING MULTIOBJECTIVE EVOLUTIONARY METHODS IN

OPTIMIZATION AND REHABILITATION OF URBAN DRAINAGE NETWORKS

Dr. Wilmer Barreto

1Decanato de Ingeniera Civil UCLA, Av. La Salle antigua escuela ferroviaria, Barquisimeto-Venezuela

e-mail: [email protected]

RESUMEN. Una de las tareas ms complejas de llevar a cabo en cualquier ciudad es la rehabilitacin de los sistemas de drenaje

urbano, usualmente el mismo es acometido por entes gubernamentales, como por ejemplo las alcaldas u organismos dependientes de

las mismas. En la mayora de los casos estas instituciones no poseen los recursos necesarios para acometer todas las labores requeridas

en el sistema en un corto plazo, por lo que la localizacin eficiente de dichos recursos es de prioridad para toma de decisiones.

Adicionalmente, el problema no es solo dependiente de los recursos financieros invertidos, sino que existen otras variables ya sean de

tipo tangible o intangible como lo son los daos materiales a edificaciones, disrupcin del trnsito, proliferacin de enfermedades

hdricas, satisfaccin de los usuarios, etc., las cuales tambin deben ser consideradas en la toma de decisiones. En el presente trabajo se

detallan algunas experiencias del autor en cuanto al abordaje de este problema usando Algoritmos Genticos (AGs) y en especfico el

uso del Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm (NSGA-II) en la optimizacin de la rehabilitacin del drenaje urbano. La

aplicacin de AGs para la optimizacin implica el establecer algunos parmetros como los son la mutacin, el crossover, numero de

generaciones y la cantidad de la poblacin a emplear, as mismo es necesario de establecer un criterio de parada en el nmero de

generaciones, estas incgnitas sobre la seleccin de estos parmetros se abordan en este trabajo para redes de drenaje pequeas o de

mediana envergadura. Otro de los retos a enfrentar durante el proceso de optimizacin es el uso de modelos hidrodinmicos para la

estimacin de la inundacin, por lo que se pueden usar modelos uni, bidi o tridimensionales, esto acarrea el problema de que se

requiere de mayor poder computacional, el cual puede ser abordado de varias formas: el incremento en el tiempo de optimizacin, el

uso de sper-computadoras o la opcin ms econmica del uso de clster de computadoras, por lo que tambin se presentan algunas

experiencias en el uso de estos ltimos donde se analizan las ventajas y desventajas de su uso. Por ltimo mediante el uso del NSGA-II

se selecciona de forma ptima el periodo de retorno de diseo, usando el valor esperado de daos, mostrando su aplicacin a una

ciudad Venezolana

Palabras Claves. Drenaje, Multi-Objetivo, NSGA-II, Optimizacin, Computacin en Paralelo

ABSTRACT. One of the more complex tasks performed in any city is the rehabilitation of urban drainage systems, it is usually

undertaken by government agencies, such as municipalities or agencies under them. In most cases, these institutions do not have the

necessary resources to undertake all tasks required in the system in a short time, so efficient location of these resources is a priority for

decision making. Additionally, the problem is not only dependent on the financial resources invested , but there are other variables

type whether tangible or intangible such as physical damage to buildings , traffic disruption , proliferation of waterborne diseases ,

user satisfaction, which should also be considered in making decisions . In the present work describes some experiences of the author

as to the approach to this problem using Genetic Algorithms (GAs) and specifically the use of "Non - Dominated Sorting Genetic

Algorithm" (NSGA - II) optimization drainage rehabilitation urban. The application of GAs for optimization involves setting some

parameters as are mutation, crossover , number of generations and the number of people to use , so it is necessary to establish a

stopping criterion in the number of generations , these uncertainties over the selection of these parameters are discussed in this work

for small drainage networks or medium-sized . Another of the challenges faced during the optimization process is the use of

hydrodynamic models for flood estimation , so that you can use models uni, bidi or three-dimensional, this brings the problem that it

requires more computing power, which can be addressed in several ways: the increase in optimization time , the use of super -

computers or the cheaper option of using cluster of computers, so too are some experiences in the use of the latter where discusses the

advantages and disadvantages of their use. Finally using the NSGA- II is selected optimally design return period using the expected

value of damage, showing its application to a Venezuelan city

Keywords: Drainage, Multi-Objective, NSGA-II, Optimization, Parallel Computing

I. INTRODUCCIN

El drenaje es uno de los servicios de mayor importancia en

una ciudad, el impacto de un mal diseo del servicio de

drenaje puede acarrear graves consecuencias como daos

directos como los daos materiales a viviendas, perdidas de

enceres, daos a la vialidad y hasta la prdida de vidas

humanas. Tambin se producen otros daos intangibles como

lo es el retardo o inasistencia al trabajo, interrupcin de los

servicios bsicos, promover la proliferacin de enfermedades


117

hdricas por vectores o caldo de cultivo de bacterias. De aqu

que se requiere de un buen diseo de estos sistemas.

Existen muchos factores el por qu puede fallar un sistema de

drenaje urbano, las causas van desde fallas estructurales,

hidrulicas o ambientales. As mismo la poblacin al crecer va

exigiendo ms al sistema hasta que el mismo termina fallando

por capacidad. En Latinoamrica en especial este problema del

crecimiento urbano se ve afectado por la migracin de las

personas de la zona rural a las ciudades en busca de mejores

condiciones de vida, lo que obliga a estos a agruparse en

nuevos desarrollos que carecen de servicios, y donde le

drenaje no es una prioridad. Segn estadsticas del banco

mundial los pases con mayor urbanizacin en los ltimos

aos son los de pases latinoamericanos, como se puede

observar en la Figura 1, donde Brasil y Venezuela van a la

cabeza, mientras que los pases de Europa se mantienen

estables.

En la mayora de los pases de Latinoamrica y en especfico

Venezuela el drenaje no haba sido considerado como

prioridad, esto producto de que las otras carencias de servicios

ms bsicos o prioritarios como lo es el agua potable, y el

servicio de cloacas. Esto ha trajo como consecuencia que el

drenaje no fuera considerado prioridad y dado al poco

crecimiento de la ciudades estos eran inexistentes o de

pequea envergadura, al crecer las ciudades el sistema era ms

exigido y ha comenzado a causar mayores daos, vindose

problemas de inundaciones en forma ms frecuente.

Notndose en los cientos de damnificados que se tienen cada

ao.

Figura 1 Poblacin urbana en porcentaje del total (fuente

Banco Mundial 2011)

.

El diseo de estos sistemas es elaborado con normativas que

datan en los mejores casos de los aos 1990 o como el caso de

Venezuela la normativa es anterior al ao 1980. El diseo es

efectuado mediante la seleccin de una lluvia de diseo con un

periodo de retorno y una duracin determinada, con la que se

genera un hidrograma de diseo o solo se determina el caudal

pico con la formula racional, para luego mediante una

ecuacin de flujo permanente y uniforme (Manning) se

calcular la capacidad de canales y colectores.

Si bien este tipo de diseo puede ser aceptado para

poblaciones pequeas o medianas, no lo es cuando se trata de

mega-ciudades, con poblaciones que a muchas veces superan

el milln de habitantes o en ciudades planas o de tipo

costanero, conde el asumir ecuaciones de flujo permanente no

es lo ms adecuado ya que terminan sobre-dimensionando o

sub-dimensionando el sistema de drenaje.

Un problema aun de mayor complejidad lo representa el

rehabilitar este tipo de drenajes, que han crecido en forma no

planificada. La rehabilitacin consiste en llevar al sistema no

solo a sus condiciones iniciales de diseo, sino a un sistema

que ahora sea capaz de prestar el servicio a este crecimiento

poblacional de forma adecuada. Por ejemplo las ciudades

europeas estn sometidas a una demanda constante en sus

sistemas de drenaje, ya que el crecimiento poblacional es

mnimo, mientras que las ciudades como las de Latinoamrica

requieren de una mejora ya que la demanda del servicio es

variable (ver Figura 2).

El diseo de un buen sistema de drenaje debe ser elaborado

bajo un sistema de mltiples intereses, por lo que es un

sistema que debe considerar mltiples objetivos y no solo el

econmico en cuanto a inversin. Tambin se deben

considerar el factor ambiental, tcnico, social y amenidad

dentro del anlisis de la rehabilitacin (Ellis et al 2004). Esto

nos lleva al empleo de nuevas tecnologas y metodologas que

nos permitan tomar estos factores en cuenta.

Figura 2 Sistemas de drenaje bajo demanda constante y

variable (Barreto 2010)

Trabajos anteriores.

El empleo de mtodos de optimizacin heursticos y/o

evolucionarios son empleados en la optimizacin de redes, la

mayor experiencia ha sido su empleo en redes de agua potable,

de los pioneros en el uso de optimizacin sencilla para redes

de agua potable mediante el uso de algoritmos evolucionarios

se encuentran Dandy et al (1996), Dandy y Engelhardt

(2001), Savic y Walters (1997), y Abebe y Solomatine (1998).

Mientras que uno de los primeros en usar multi-objetivo fue


118

Gessler y Walski (1985), ellos usaron una funcin de

beneficio en el programa Distribution Systems Optimization

(WADISO), mientras que Prasad y Park (2004) aplicaron el

algoritmo multiobjetivo Nondominated Sorting Genetic

Algorithm (NSGA) para una red de distribucin de agua

potable. Kapelan et al (2006) desarrollaron una nueva versin

de un algoritmo multiobjetivo evolucionario basado en el

NSGA el cual introduce incertidumbre en el proceso de

optimizacin. Adems de estos autores existen otros, con

trabajos similares de ms reciente data, que se enfocan en solo

en diseos nuevos.

Para el caso de la optimizacin multiobjetivo para

rehabilitacin de drenaje urbano la literatura es muy escasa, y

ha sido poco estudiada. Se pueden citar artculos como

Loganathan et al (1982 y 1985) el cual trabajo con sistemas de

almacenamiento, Rauch y Harremoes (1999) quienes

introdujeron el uso de AG en la optimizacin de derrame por

sobre flujo en sistemas combinados de drenaje y Di Piero et al

(2005) quien uso optimizacin multiobjetivo en la calibracin

de los modelos lluvia escorrenta para drenaje Urbano.

Si bien estas experiencias demostraban que se pueden

optimizar redes y ser empleados en drenaje, ninguno usaba

modelos complejos hidrodinmicos para el clculo de los

daos o de los objetivos. Para agua potable se usan redes de

tuberas sin embargo el mtodo de clculo es bajo flujo

permanente y uniforme o el mejor de los casos es empleado

flujo pseudo-permante para considerar el efecto del tiempo.

Uno de los primeros trabajos que emplearon Algoritmos

Genticos (AG) integrando modelos hidrodinmicos y redes

de drenaje fue presentado por Dorn y Ranjithan (2004), los

cuales desarrollaron un mtodo de optimizacin evolucionaria

para optimizacin del diseo de una red de drenaje usando el

SWMM de la EPA como modelo de clculo. Tambien

Barreto (2006) presenta la integracin del NSGA II (Deb et al

2002) con el modelo hidrodinmico del Danish Hydraulic

MOUSE como motor de clculo hidrodinmico para la

rehabilitacin de una red pequea de drenaje urbano.

II. MATERIALES Y MTODOS

Rehabilitacin de un sistema de drenaje urbano.

La rehabilitacin de un sistema de drenaje urbano comprende

varias fases o etapas, las cuales se resumen la Figura 3. Existe

una fase inicial de planeacin, donde se esbozan las estrategias

a seguir y una primera recoleccin de los datos existentes, en

esta fase realiza un anlisis inicial donde se determina si es

necesario la recoleccin o medicin de ms data que permita

continuar a la siguiente fase. La fase uno consiste en la

medicin de datos requeridos para instanciacin de los

modelos requeridos en las siguientes fases, por ejemplo la

medicin de caudales de salidas en los colectores y canales,

levantamientos topogrficos, etc.

Figura 3 Fases para la rehabilitacin de los sistemas de

drenaje

En la actualidad para la topografa se emplean imgenes

tomadas desde vuelos que restituyen luego automticamente el

terreno con precisiones de centmetros (sistema LIDAR).

La fase No. 2 consiste en realizar un anlisis o estudio de los

tres aspectos a considerar en la rehabilitacin del sistema. Se

debe revisar el performance actual del comportamiento

estructural del sistema, esta se realiza mediante la

introduccin de sistemas de cmaras (CCTV) dentro de las

tuberas de pequeo dimetro o inspecciones visuales dentro

de la tubera y mediante sonar o densmetros nucleares del

suelo que rodea la tubera. All se deber analizar la formacin

de grietas o deformaciones en las tuberas. Tambin se deber

realizar un anlisis hidrulico, donde se tome en cuenta el

performance hidrulico, analizar el nmero de veces que hay

desborde, la velocidad de flujo, y el tiempo de inundacin.

Tambin el parmetro ambiental se debe tomar en cuenta, los

daos indirectos a las personas, posibles fuentes de

contaminacin producto del desborde, etc. Ver (Ellis et al

2004).

En la fase 3 se desarrolla el plan y la alternativa definitiva a

implementar, se disean las medidas y dimensionan canales y

colectores empleando el anlisis de la fase 2. Finalmente de

implementa el plan, con el respectivo seguimiento y

mantenimiento. Como se puede ver, la parte complicada se

encuentra en la fase 2, donde es necesario el modelar y

seleccionar las medidas ms idneas para la rehabilitacin

desde un punto de vista multicriterio.

Anlisis multicriterio con algoritmos geneticos.

Para el anlisis de multicriterio se requiere de la seleccin de

los indicadores de performance. Existen varios criterios para

medir que tan bien se comporta la red, desde el punto de vista

hidrulico, estructural y ambiental. Ellis et al (2004) presenta

un listado de criterios dividido en primarios y secundarios. A

su vez estos criterios son divididos en indicadores que es la

forma de cuantificar el criterio, por ejemplo un criterio tcnico

primario puede ser la durabilidad del sistema, el criterio


119

secundario seria la vida til del sistema y el indicador

cuantificable o medible podra ser la rata de acumulacin de

sedimentos, la durabilidad del material al desgaste o corrosin,

etc. As mismo ocurrira con otros criterios, se puede usar un

solo indicador o varios en forma simultnea. Un listado de

estos criterios y otros se pueden encontrar en Barreto (2012).

Una vez que se seleccionan estos criterios es necesario

seleccionar el mtodo de optimizacin. El presente artculo se

concentra en los mtodos basados en algoritmos genticos,

existen varios algoritmos genticos para optimizacin

multiobjetivos, e-MOEA y NSGA-II son los ms empleados

en ingeniera. Estos han demostrado ser relativamente

eficiente y precisos. Estos dos algoritmos fueron analizados

para identificar varios parmetros de importancia. Uno de los

inconvenientes de este tipo de algoritmos es que no se

detienen por si solos, sino que se requiere de prefijar la

cantidad de individuos a emplear y el nmero de iteraciones o

generaciones a realizar. De la misma manera es necesario fijar

parmetros como el valor de la mutacin y el de cross-over.

Estos parmetros fueron analizados en una red hipottica,

Barreto (2010) la cual consisti de 12 tubos, 12 calles y 13

nodos ver Figura 4.

Figura 4 Red empleada para el anlisis de los criterios de

parada

Para el anlisis de la red fue necesario integrar el NSGA-II

con un modelo hidrodinmico, para este caso se escogi

MOUSE del Danish Institute of Technology. Para esta

integracin fue necesario escribir un algoritmo de integracin

capaz de leer los resultados del modelo hidrodinmico (1D),

calcular la profundidad de inundacin y calcular el costo de

los daos causados. Este algoritmo fue escrito en leguaje

Pascal Delphi.

Funciones Objetivos.

Se emplearon inicialmente dos funciones objetivos para la

rehabilitacin, que son el costo de remover e instalar las

tuberas y el dao causado por las inundaciones al

implementar una medida en particular. En otra de las

optimizaciones se emplearon tres objetivos, que es introducir

un objetivo adicional que es el stress de las personas al tener

una inundacin determinada. Este ltimo objetivo fue

implementado empleando las ecuaciones presentadas por

Lekuthai y Vongvisessomjai (2001). Las ecuaciones 1, 2 y 3

representan los objetivos empleados. Mayor informacin ver

Barreto (2012).

Computacin en paralelo.

Producto del empleo de modelos hidrodinmicos, los cuales

son muy exigentes computacionalmente es necesario la

paralelizacin del algoritmo gentico, en Barreto (2013) se

presenta en detalle como paraliza el NSGA-II, esta versin se

construye bajo un esquema de amo-esclavo. Para ello se

emple la librera Paralel Vitual Machine conocida como

PVM. Se selecciona esta librera por que representa una

ventaja sobre otros protocolo que est diseada para funcionar

con clster de PCs. La otra opcin sera paralelizar usando

supercomputadoras pero estas no estn al alcance de las

oficinas de ingeniera, sin embargo el armado de clster de

PCs en una oficina es sencilla y aporta un buen poder

computacional al emplear ms de cuatro PCs.

Esta implementacin en paralelo fue comprobada usando el

ejemplo anterior y un estudio de caso con una parte de la red

de drenaje de Belo-Horizonte (Figura 5). Esta consta de 168

tuberas y 169 nodos. Por lo que es una red de medianas

dimensiones.


120

Figura 5 Red y cuenca de Belo Horizonte

Seleccin del periodo de retorno.

Cuando se trabaja con costo de reposicin de tuberas y daos

causados por inundaciones es necesario definir para que

periodo de retorno es se debe disear la red, si bien las normas

recomiendan un valor de diseo que vara entre 5 y 10 aos

para zonas normales, no existe un valor que indique cual es el

ms econmico. Si bien un periodo de retorno bajo causa

pocos daos este se repetir con frecuencia en la vida til del

sistema, mientras que un periodo de retorno alto producir

mucho dao pero puede que no se presente en la vida til del

sistema de drenaje.

Un periodo de retorno est asociado a una probabilidad de

ocurrencia, muchas veces ser mejor pagar los daos causados

por las inundaciones y no por la inversin de proteger. Esto

hace que pensar que debe existir un periodo de retorno que

minimice los daos y a su vez la inversin. Si se emplea el

valor probable de daos e inversin y se usan en los clculos

todos los periodos de retornos es posible usando el Pareto que

se forma para minimizar la suma de inversin y daos. Para

ello se emplea la ecuacin 4.

Para este ejemplo se emple un estudio de caso en la ciudad

de Cabudare - Venezuela, el cual consta de 370 nodos y 370

tuberas.

III. RESULTADOS Y DISCUSIONES

De la primera experiencia se obtuvo como resultado que el

hiper-volumen es ms estable y presenta mejor convergencia

para ser seleccionado como criterio de parada de ambos

algoritmos genticos ver Figura 6.

Figura 6 Hipervolumen y Iepsilon para el NSGA-II

Si bien el NSGA-II presenta mejor cardinalidad y diversidad

que el e-MOEA, este ltimo presenta mejor distribucin en el

Pareto que este ltimo. En ambos algoritmos al aumentar la

poblacin se incrementa el tiempo de clculo

considerablemente. Al analizar los valores de crossover se

nota igual convergencia al mantenerlo entre 0.8 y 0.90. Con

una mutacin de 0.0 el Pareto que se obtena no era el ms

ptimo, por lo que se presume se quedaba en ptimos locales,

encontrndose que la relacin mejor fue de 0.1. Entre ms

grande la red menor debe ser este valor, recomendndose un

valor del inverso del nmero de variables a emplear.


121

Figura 7Pareto para el caso de red hipottica

Fue necesario implementar un post-proceso de modo de

eliminar las soluciones no deseadas, por ejemplo aquellas que

por norma no cumplen. Al usar funciones que incluyen

penalidades en la funcin objetivo se reduce el dominio

provocando que no se formara ningn Pareto. En la Figura 7

se pueden ver estas soluciones luego del post-proceso, donde

estn las soluciones incorrectas y las correctas.

De la implementacin en paralelo la cual se revis a travs del

speed up o la forma de cmo se comporta el clster al

incrementar el nmero de procesadores, se puede observar que

para el ejemplo de 12 tuberas al incrementar el nmero de

procesadores en el clster este no tiende a incrementar en

igual proporcin el tiempo de clculo ver Figura 8, se puede

observar que la ganancia entre 4 procesadores y 10

procesadores no es sustancial, incluso 4 procesadores se

comportan como si fueran 2,5 procesadores. Sin embargo al

comparar con la reduccin de tiempo se tuvo que para un

procesador se tardaba 12.75 horas en calcular, mientras que

para 10 procesadores el tiempo era de 4.75, ahorrndose 8

horas en tiempo de clculo o una reduccin del 62%.

Al emplear el caso de estudio mayor de Belo Horizonte, se

tiene que el performance es mejor que el caso anterior. En la

Figura 9 se puede observar que 6 procesadores se comportan

como 5 procesadores para Belo Horizonte, mientras que 6

procesadores para el ejemplo de 12 tuberas se comportan

como 3 procesadores. Lo que hace notar que para casos

complejos el sistema en paralelo es ms eficiente que para

casos sencillos.

Figura 8 Speed Up para red de 12 tuberas

Figura 9 Speed Up para Belo Horizonte y ejemplo de 12

tuberas

Para el caso de la ciudad de Cabudare en el estado Lara, se

tiene un Pareto usando el valor de daos probables, al sumar

este Pareto Daos ms Inversin se puede construir una curva

de costo total vindose que el mnimo se produce 5 y 10

millones de euros, los cuales corresponden a un nivel de

proteccin para un periodo de retorno de entre 8 a 10 aos, por

lo que ese sera el periodo de retorno ptimo para el diseo del

drenaje.


122

Figura 10 Pareto y valor mnimo para Cabudare

IV. CONCLUSIONES

Como se puede deducir de lo anterior, la optimizacin usando

algoritmos genticos posee varias aristas, sobre todo en

sistemas de drenaje urbano, los cuales requieren de modelos

hidrodinmicos en una, dos o tres dimensiones. Si bien en la

presente experiencias solo se usaron modelos

unidimensionales, la tendencia actual es usar modelos

hidrodinmicos en dos dimensiones lo que aumentara an

ms la necesidad de computacin en paralelo de modo no

simplificar los clculos.

El uso del hiper-volumen como criterio de parada, podra

mejorar el funcionamiento actual de los modelos de

optimizacin multi-objetivo, reduciendo el riesgo de quedar

corto en las iteraciones y de utilizar tiempo innecesario.

La modelacin en paralelo solo se justifica para modelacin de

compleja o de envergadura y no para ejemplos sencillos, esto

debido que se utiliza mucho tiempo para la comunicacin

entre procesadores y no para el clculo del problema en s.

REFERENCIAS

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197.


Esta primera fase es de gran importancia en el interior del sistema planteado, debido a que simplificar la imagen obtenida conservando la fiabilidad de los datos en las imgenes resultantes del mismo. El pre-procesado empleado (Figura 5) en este documento fue planteado por [33]. En este se toma como entrada el radargrama resultado de la prospeccin (matriz en bruto, A) y realiza la gestin del mismo en tres partes: a) binarizacin, b) segmentacin y limpiado y c) refinado.

Partiendo de las imgenes en bruto, con la aplicacin de una combinacin adecuada de metodologas, se realiz la eliminacin de zonas no plausibles de localizacin de las tuberas en las imgenes de los perfiles capturados con GPR. Teniendo en cuenta que la imagen est compuesta por la combinacin de diferentes formas, se plantea que la no variacin de la amplitud de onda de manera horizontal, corresponde a la no presencia de tuberas. Esto es as ya que las figuras de las tuberas se ven representadas en los radargramas en forma de hiprbolas. El algoritmo de segmentacin y limpiado, planteado en la Figura 5, se implement en Matlab y sus partes son: 1. Binarizacin. Esta primera parte del pre-proceso se plantea en dos pasos: a) estandarizacin de trazas y b) seleccin de tendencias. El primer paso, se enmarca en llevar cada una de las trazas a una forma que sea comn entre ellas y permita la comparacin y manejo. El segundo paso, aprovecha la idea planteada en las transformaciones T14 y T15 por [34]. Sin embargo, el nuevo algoritmo planteado en este caso obvia los ndices obtenidos y se manejan las transformaciones como matrices binarias. Esta fase toma la matriz en bruto como entrada y como salida se obtienen dos matrices, las cuales denominaremos D y U, cuando la tendencia seleccionada sea creciente o decreciente (parte inferior o superior), respectivamente.

Segmentacin y limpiado. La segmentacin es el proceso de

dividir imgenes en regiones u objetos cuyos puntos (pxeles) poseen atributos similares. Cada regin segmentada suele tener un significado dentro de la imagen, siendo el objetivo simplificar y/o cambiar la representacin de una imagen en otra ms significativa y ms fcil de analizar.


Extensin cieloOctavos

Extensin cieloCubierto/


1,07% de 10922

3,33% de 10922

2,67% de 11194

15,20% de 11201

5,40% de 23825

10,09% de 23837


En la actualidad el problema de distribuir productos a partir de un depsito original (punto de origen) y una cantidad de clientes con una demanda por atender, juega un papel importante en empresas comercializadoras ya que planificar adecuadamente estos envos puede significar considerables ahorros logsticos y sobretodo en costos como: el consumo de combustible, horas hombre, entre otros; que ayudarn a una mejor rentabilidad para los negocios hoy en da. Son por estas causas, que surge el problema de ruteo de vehculos (Vehicle Routing Problem o las siglas en ingls VRP).

Este problema consiste en generar rutas de reparto dado una cantidad de clientes por atender, un conjunto de vehculos de

reparto y un punto de origen, permitiendo minimizar ciertos factores que ayuden a la empresa a obtener beneficios; estos pueden ser: minimizar el tiempo de reparto, maximizar el ahorro de combustible en los vehculos, minimizar la cantidad de vehculos de reparto, lo cual llevara a obtener menores costos y por lo tanto obtener beneficios y una mejor calidad de servicio e imagen [24]. Asimismo, presenta una serie de variantes como es el caso de incluir: la capacidad de un vehculo, espacios de tiempo de entrega, incluir varios puntos de origen, entre otros.

Su objetivo principal ser minimizar la cantidad de vehculos y el tiempo de viaje (reduciendo as el gasto de combustible, choferes, horas hombre), siempre y cuando se respete que cada reparto no pueda exceder la capacidad que tiene un vehculo [6]. Este tipo de problemas no tienen una


solucin exacta porque encontrar la ruta mnima entre dos puntos en un mapa que contiene miles de conexiones llevara a realizar clculos computacionales muy elevados. Por ello este tipo de problemas son clasificados como problemas de clase NP-duros [24].

En las dos ltimas dcadas ha emergido un nuevo tipo de tcnicas aproximadas que consiste bsicamente en la combinacin de mtodos heursticos (tcnicas aproximadas con componentes aleatorios guiados) bsicos en entornos de ms alto nivel con el fin de explorar el espacio de bsqueda de una forma eficiente y efectiva. Estos mtodos son comnmente conocidos con el trmino metaheursticas. En [4] se pueden encontrar recopiladas varias definiciones de metaheursticas dadas por diferentes autores, pero en general podemos decir que las metaheursticas son estrategias de alto nivel que planifican de manera estructurada la aplicacin de varias operaciones para explorar espacios de bsqueda de elevada dimensin y complejidad intrnseca.

Los algoritmos metaheursticos son una familia de algoritmos cuya meta es precisamente dar soluciones aproximadas a problemas generales de tipo NP-duros sin necesidad de recorrer todo el espacio de bsqueda.

Los Algoritmos Evolutivos (AEs) son metaheursticas que comparten un concepto base comn que es simular la evolucin de los individuos que forman la poblacin usando un conjunto de operadores predefinidos de seleccin y de bsqueda. Existe una gran variedad de AEs, dentro de ellos se incluyen los Algoritmos Genticos (AGs) [18] que son los utilizados en este problema. Otras tendencias en AEs hacen uso de enfoques con multirecombinacin [13] y enfoques con mltiples padres conocidos como MCMP (Multiple Crossover Multiple Parent) [14].

Las metaheursticas hbridas consisten en combinar dos o ms algoritmos, diferentes metaheursticas y mtodos de otros campos de las metaheursticas para obtener sistemas que aprovechen ms las ventajas de las estrategias individuales para conseguir un mayor beneficio que podran brindar por separado (sinergia). La combinacin de estrategias que permitan la reduccin de la complejidad del problema, y el mejoramiento de las soluciones

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