Revista Digital Novasinergia

Una revisión de modelos de tráfico automotor usando autómatas celulares

Resumen: Los autómatas celulares son un modelo matemático utilizado para estudiar y representar sistemas dinámicos, adecuados para modelar sistemas naturales como la evolución de virus y bacterias, así como el flujo de gases, líquidos y del tráfico vehicular y peatonal. El primer modelo probabilístico no trivial fue presentado por Nagel y Schreckenberg (1992) y cada vez son más los investigadores que se suman a su aplicación en la vida diaria. En este artículo se plantea una revisión del comportamiento del flujo vehicular (FV) para vías de uno y varios carriles, considerando las modificaciones de los modelos ya existentes y los cambios en la forma de conducir con la finalidad de conocer el enfoque de los diversos investigadores sobre el estudio de tráfico vehicular. El estudio revela que el FV se adapta a las condiciones del tráfico del momento y que el modelo, por su propiedad, permite modificar reglas de interacción y considerar la infraestructura de la vía para el modelo de un carril mientras que los modelos con carriles múltiples son más complejos.

Abstract: Cellular automata are a mathematical model used to study and represent dynamic systems, suitable for modeling natural systems such as the evolution of viruses and bacteria, as well as the flow of gases, liquids and vehicular and pedestrian traffic. The first non-trivial probabilistic model was presented by Nagel and Schreckenberg (1992) and more and more researchers are adding to its application in daily life. This article shows a review of the behavior of vehicular flow for single and multi-lane roads, considering the modifications of the existing models and the changes in the way of driving in order to know the approach of the various researchers on the study of vehicular traffic. The study reveals that the vehicular flow adapts to the traffic conditions of the moment and that the model, by its property, allows modifying interaction rules and consider the road infrastructure for a lane model while multi-lane models are more complex.

Caracterización de los siniestros viales en el Ecuador

Resumen: Miles de vidas se pierden cada año como consecuencia de los siniestros viales, en tanto que las lesiones se presentan con traumatismos leves y severos, los que en varios casos provocan algún tipo de discapacidad. Las causas de los siniestros viales son constantemente analizadas por las instituciones públicas y privadas con la finalidad de emprender acciones preventivas que contribuyan a la reducción de las tasas e índices de mortalidad, accidentabilidad y letalidad. El objetivo de este trabajo es caracterizar los siniestros viales en el Ecuador haciendo uso de técnicas de análisis de datos, tablas dinámicas y gráficos dinámicos con la finalidad de identificar, resumir y comparar causas y factores, que contribuyan a la toma de decisiones sobre datos críticos. En este estudio se utilizaron los datos históricos proporcionados por la Dirección Nacional de Tránsito, recolectados entre los años 2015 a 2018, institución con competencia en 22 de las 24 provincias del territorio. Como resultado se presentan 10 causas que habrían ocasionado el 96.3% de los siniestros, siendo la conducción con falta de atención la causa predominante, con una incidencia del 56.8% de siniestros. Fueron identificadas las condiciones ambientales, tipos y condiciones de la vía, y horario, a nivel nacional y por zonas, el estudio concluye con el cálculo de tasas e índices de mortalidad, letalidad, accidentabilidad y motorización. Los resultados alcanzados representan un aporte a los procesos de planificación y legislación de políticas preventivas que implementen instituciones públicas.

Abstract: Thousands of lives are lost every year as a result of traffic accidents, while injuries are presented with minor and severe injuries, which in several cases determine some type of disability. The causes of traffic accidents are constantly analyzed by public and private institutions in order to take preventive actions that contribute to the reduction of rates for mortality, accident and lethality. The aim of this work is to characterize traffic accidents in Ecuador by using data analysis techniques, dynamic tables and dynamic graphs in order to identify, summarize and compare causes and factors that contribute to decision making on critical data. The data were provided by the public office, collected between 2015 and 2018, an institution with competence in 22 of the 24 provinces of the territory. As a result, there are 10 causes that would have caused 96.3% of the accidents, with the lack of attention being the predominant cause, with an incidence of 56.8% of claims. The environmental conditions, types and conditions of the road, and schedule were identified, nationally and by zones, the study concludes with the calculation of rates and rates of mortality, lethality, accident rate and motorization. The knowledge extracted is presented in detail in order to support the planning processes and the implementation of prevention policies by public institutions.

Crítica a la metodología utilizada para el registro de accidentes según la gravedad en la ciudad de Riobamba

Resumen: Un estudio de la UNACH con datos del año 2016 identificó cuatro intersecciones críticas en la ciudad de Riobamba. Aplicando el mismo método de dicho estudio con datos del 2017 y 2018 se identificaron nuevas intersecciones. Con datos del año 2019, la empresa consultora del Plan de Movilidad de Riobamba identifica otras distintas a las anteriormente mencionadas. Considerando que no se han hecho modificaciones a las condiciones de las intersecciones durante el periodo indicado, resulta evidente que existe una inconsistencia en los resultados obtenidos con un método común, pues no se aprecia un patrón en la ocurrencia de los accidentes, configurando una aleatoriedad aparente de estos sucesos. Por tal motivo, el objetivo de esta investigación fue analizar la metodología y los resultados de accidentabilidad en la ciudad de Riobamba, obtenidos en el periodo comprendido entre los años 2016 hasta inicios del 2019, para establecer el origen de las inconsistencias detectadas. Para el efecto se realizó un análisis estadístico de los datos obtenidos. Se encontró que el método aplicado al ser muy básico asigna un valor a la intersección en función de la gravedad del accidente, lo que no se correlaciona con las condiciones del sitio como la de una señalética adecuada ni con otros factores que podrían estar favoreciendo la ocurrencia de los mismos. Esta información debería ser considerada por los entes reguladores y consultores de tráfico para la aplicación de métodos que incluyan la complejidad del funcionamiento del tránsito vehicular en la ocurrencia de accidentes

Abstract: A UNACH study with data from 2016 identified four critical intersections in the city of Riobamba. Applying the same method of such study with data from 2017 and 2018, new intersections were identified. By using data from year 2019, the consulting company of the Mobility Plan of Riobamba identified other different that those mentioned above. Considering that no modifications have been made to the conditions of the intersections during the indicated period, it is evident that there is an inconsistency in the results obtained with a common method, since there is no pattern in the occurrence of accidents, setting an apparent randomness of these events. For that reason, the objective of this research was to analyze the methodology and the results of accidents in the city of Riobamba, obtained in the period 2016 at the beginning of 2019, to establish the origin of the inconsistencies detected. With that purpose, statistical analysis was applied to data series. It was found that the method applied by being very basic assigns a value to the intersection based on the severity of the accident, which does not correlate with the conditions of the site or with other factors that could be favoring their occurrence. This information should be considered by regulators and traffic consultants for the application of methods that include the complexity of the vehicular traffic in the occurrence of accidents.

Indicadores de sustentabilidad para la toma de decisiones en proyectos de caminos básicos

Resumen: Las obras civiles contribuyen al progreso y mejoran la calidad de vida de las personas, sin embargo, también forman parte de una industria que genera destrucción en el entorno y la naturaleza. Por ello es necesario el uso de indicadores que permitan medir el grado de sustentabilidad de estas obras durante su ciclo de vida, teniendo en cuenta que en cada fase del proyecto se producen impactos que afectan las dimensiones social, económica y ambiental. Además, se hace indispensable que los encargados de determinar y asignar los recursos públicos de los proyectos a ejecutar realicen la priorización de los proyectos fundamentada en criterios objetivos que incluyan indicadores de sustentabilidad. El objetivo de este estudio es identificar indicadores de sustentabilidad que puedan ser usados en la toma de decisiones para la priorización de proyectos viales de caminos básicos. Para lograr nuestro objetivo se ha recopilado información de indicadores de sustentabilidad utilizados en la literatura y metodologías internacionales. Se ha aplicado un cuestionario y entrevistas para conocer la opinión de un grupo de expertos sobre la importancia y factibilidad de medición de estos indicadores. Así, se ha logrado identificar un conjunto de indicadores de sustentabilidad cuya medición es factible y de gran relevancia. Se ha realizado el análisis estadístico del sesgo en la respuesta de los participantes. Así, se ha obtenido que un tercio de los 39 indicadores de sustentabilidad considerados de alta prioridad corresponden con criterios ambientales. Mientras que los indicadores de sustentabilidad fundamentados en criterios sociales resultaron ser los de mayor relevancia, por lo que los criterios económicos fueron considerados por el grupo de expertos como de menor relevancia. Se espera que este conjunto de indicadores contribuya y pueda ser utilizado como una herramienta para abordar la sustentabilidad de forma integral y generar la priorización de proyectos de caminos básicos incorporando criterios objetivos.

Abstract: Civil engineering projects contribute to progress and improve people life quality, but also generate nature and environmental destruction. Due to this, the use of factors and indicators to measure the entire lifecycle project sustainability has become necessary, considering that every stage of a project produces social, economic and environmental impacts. In addition, it gets essential for those responsible for determining and allocating the public resources of the projects to be executed, to prioritize the projects according to objective criteria, and considering sustainable factors. This study aims to identify a set of sustainable criteria that could contribute in the decision-making process to evaluate and prioritize low-volume road projects. In order to do this, information related to sustainability indicators, used in literature and by international methodologies has been compiled. A questionnaire and interviews have been carried out to recognize the opinion of experts about the relevance and measurement feasibility of each criteria. As a result, a selection of the most relevant and easy to measure criteria is obtained, according to experts, a statistical validation is performed. It is expected that the criteria list contributes and can be used as a tool to consider the sustainability in integral ways generating objective-criteria based on road project evaluation.

Controlador PD-Difuso para seguimiento de pared de un robot móvil: validación experimental

Resumen: Este artículo presenta un controlador Fuzzy-PD para resolver el problema de seguimiento de pared a través de un robot móvil. El desempeño del controlador propuesto es comparado con un controlador clásico PD a través del análisis del índice de la integral del error cuadrático (ISE) y el índice de variación total de la acción de control (TV). Para el diseño del controlador Fuzzy-PD, se consideró la distancia que existe entre el robot móvil y la pared la cual es medida a través de un sensor ultrasónico que tiene el robot. En este trabajo se realizaron dos pruebas con el objetivo de mostrar la efectividad que posee cada controlador, un cambio de referencia de la distancia de seguimiento y el seguimiento de una pared desconocida. Los controladores fueron sintonizados a través del algoritmo de optimización por enjambre de partículas (PSO) e implementados en la plataforma DaNI 2.0 mediante el uso del software LabView Robotics.

Abstract: This article presents a Fuzzy-PD controller in order to solve the problem of wall following for a mobile robot. The performance of the proposed controller is compared to a classic PD controller through the analysis of the quadratic error integral index (ISE) and the total variation index of the control action (TV). For the design of the Fuzzy-PD controller, the distance between the mobile robot and the wall is measured through an ultrasonic sensor that has the mobile robot. In this work two tests were carried out with the objective of showing the effectiveness of each controller; a reference change of the tracking distance and the tracking of an unknown wall. The controllers were tuned by Particle Swarm Optimization (PSO) and implemented on the DaNI 2.0 platform through the use of LabView Robotics software.

Interfaz gráfica de usuario para una línea de luz de sincrotrón

Resumen: Esta investigación consistió en desarrollar una interfaz gráfica de usuario en lenguaje Python para la reconstrucción de imágenes basada en la técnica de propagación basada en imágenes (PBI). La metodolog1 3 053′fa utilizada consistió en volver a escribir y ordenar el código existente reformulándolo en forma de clases y métodos para vincularlo a la plantilla de interfaz gráfica de usuario mediante PyQt. Se explicaron los requisitos de análisis, el diseño y la implementación de la interfaz gráfica del usuario. La prueba de la interfaz gráfica se realizó en dos experimentos utilizando la técnica PBI, analizando sus diferencias y similitudes, lo que demuestra que la interfaz gráfica de usuario, su herramienta, y el algoritmo para la reconstrucción fueron probados con éxito.

Abstract: This research consisted of developing a graphical user interface in Python language for the reconstruction of images based on the propagation technique (PBI). The methodology used consisted of rewriting and ordering the existing code by reformulating it in the form of classes and methods to link them to the graphical user interface template using PyQt. The analysis requirements, design, and implementation of user graphic interface were explained. The graphical user interface permitted conducted two experiments using the PBI technique and analyzing their differences and similarities, and demonstrating that the algorithm for reconstruction was testing successfully.

Desperdicio de agua a través del equipo sanitario

Resumen: Considerando los cambios climáticos, los problemas urbanísticos y los avances tecnológicos, la demanda de agua potable seguirá siendo un tema de investigación. En países en desarrollo mucha gente todavía no tiene suficiente agua potable para satisfacer sus necesidades básicas. No hay suficiente información técnica aplicada en la gestión del agua para optimizar los consumos de agua (DWC) y para mejorar su distribución. Este estudio identifica la correlación entre DWC y los aparatos sanitarios (SD). Provee modelos para calcular DWC a través del número de SD que hay en un edificio residencial. La información primaria obtenida en 11 ciudades ecuatorianas contiene las características sociales, económicas, climáticas, demográficas y antropogénicas y acerca de los consumos de agua potable durante seis meses. Algunos valores atípicos fueron procesados a través de los diagramas de cajas y bigotes. Utilizando análisis estadístico descriptivo se encontraron modelos lineales con una perfecta o muy fuerte correlación (R>0.75; p valor< 0.05) en las ciudades grandes. En las ciudades medianas, el equipo sanitario (SE) sirve para calcular el DWC a través de otro modelo lineal (R=0.4315; p-valor=0.0097). Estos modelos matemáticos son herramientas importantes para definir políticas para optimización del consumo de agua potable. En las ciudades grandes y medianas, el consumo de agua potable aumenta cuando el número de aparatos sanitarios (SD) aumenta. El desperdicio de agua potable ocurre a través de un excesivo número de aparatos sanitarios en los edificios residenciales.

Abstract: Considering the climatic changes, the overall urbanization problems and the technological advances, drinking water demand should always be a matter to research yet. In developing countries, many people still do not get drinking water enough to satisfy their basic needs. There is not sufficient technical information to apply in water management in order to optimize drinking water consumption (DWC) and to distribute it better. This study identifies the correlation between DWC and sanitary devices (SD). It provides some models to calculate the DWC by knowing how many SD there are in a residential building. The primary data obtained from 11 Ecuadorean cities, contains information about social, economic, climatic, demographic and anthropogenic characteristics, as well as DWC for 6 months. Some SD outliers handled with Box plot. Through descriptive statistical assessment we got some lineal models with a perfect or very strong correlation (R>0.75; p values< 0.05) in big cities. In medium cities, the Sanitary equipment (SE) is used to calculate the DWC by another lineal model (R=0.4315; p-value=0.0097). These mathematical models are important tools to define DWC optimization policies. The DWC increases because the number of SD increase en medium and big cities. Water wastage occurs through excessive SD in the residential buildings.

Detección de Cd (II) y Pb (II) por voltamperometría de separación anódica utilizando electrodos de carbono vidriosos modificados con aleación bimetálica Ag-Hg y Ag-Bi

Resumen: Presentamos la evaluación de los electrodos de carbono vítreo (GC) modificados con películas de Nafion (Nf) y depósitos bimetálicos de aleaciones Ag-Hg y Ag-Bi. La mayoría de los bimetálicos depositados, con un tamaño promedio de aproximadamente 150 nm, se dispersaron e incrustaron uniformemente dentro de la red del Nafion. En contraste, una cantidad mucho menor permaneció encima de las incrustadas sin ninguna orientación regular, como lo indica imágenes de microscopía electrónica de barrido (SEM) y microscopía de fuerza atómica (AFM). Las pruebas de sensibilidad para el electrodo modificado AgBiNf/GC produjeron límites de detección (DL), basados en la variabilidad de una solución en blanco (criterio de 3 s), de 0,78 y 0,66 μg L-1 para Cd (II) y Pb (II), respectivamente; mientras que el DL sobre el electrodo modificado AgHgNf/GC fue 0,17 y 0,24 μg L-1 para Cd (II) y Pb (II), respectivamente. La precisión de la metodología por voltametría de redisolución anódica se verificó mediante el cálculo de porcentajes de recuperación de los dos analitos, expresados como error relativo. Se logró una recuperación del 99% al 92%.

Abstract: We report the evaluation of glassy carbon (G.C.) electrodes modified with Nafion (Nf) films and bimetallic alloyed Ag-Hg and Ag-Bi deposits. Most of the deposited bimetallic, with an average size of approximately 150 nm, were uniformly dispersed and embedded inside the Nafion net cells. In contrast, a much lesser amount of them remained on top of the embedded ones without any regular orientation, as indicated by scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM) images. Sensitivity tests for the AgBiNf/G.C. modified electrode produced detection limits (DL), based on the variability of a blank solution (3 s criterion), of 0.78 and 0.66 μg L-1 for Cd(II) and Pb(II), respectively, whereas for the AgHgNf/G.C. modified electrode D.L.s were 0.17 and 0.24 μg L-1 for Cd(II) and Pb(II), respectively. Accuracy of the anodic re-dissolution voltammetry methodology was checked by calculation of percentages of recovery of the two analytes, expressed as a relative error. Recovery from 99 % to 92 % was achieved.

Características técnicas convencionales de la ropa de trabajo para mitigar los riesgos laborales en el contexto ecuatoriano

Resumen: La mejor manera de prevenir los riesgos laborales es eliminarlos o controlarlos en su fuente de origen, cuando esto no es posible se requiere proporcionar a los trabajadores ropa protectora o dispositivos de protección personal. Esta investigación determinó las características generales que debe cumplir la ropa de trabajo, para mitigar los riesgos laborales, considerando la clasificación de los factores de riesgos establecidos en nuestra legislación, las normas de diseño, confección y factores que influyen en la calidad de la ropa de trabajo; estableciéndose finalmente que no todos los riesgos pueden mitigarse con ropa de trabajo y que las normas nacionales e internacionales requieren ser actualizadas a los nuevos materiales desarrollados y utilizados en la industria textil y que la calidad de la ropa de trabajo depende de cuatro factores: la composición del hilo que determina casi todos los atributos del textil, el tipo de tejido, el acabado textil y la confección.

Abstract: The best way to prevent occupational risks is to eliminate or control them at their source of origin, when this is not possible, it is required to provide workers with protective clothing or personal protection devices. This investigation determined the general characteristics that work clothes must meet, to mitigate occupational risk, considering the classification of risk factors established in our legislation, the norms on the design, confection and factors that influence the quality of work clothes; finally establishing that not all risks can be mitigated with work clothes and that national and international standards need to be updated to the news materials developed and used in the textile industry and that the quality of work clothes depends on four factors: the composition of the thread that determines almost all the attributes of the textile, the type of fabric, the textile finish and garment.

Mejoramiento del proceso de producción de losas alveolares bajo metodología Lean Six Sigma en la empresa pública cementera EPCE

Resumen: La generación de desperdicios en el proceso productivo de losas alveolares es la problemática que está generando pérdidas a la empresa EPCE. Surge la necesidad de encontrar la solución para dichos problemas empleando la metodología Lean Six Sigma. La metodología está compuesta por cinco etapas, las cuales son: definir, medir, analizar, mejorar y controlar, mismas que se complementan con la utilización de las herramientas de manufactura esbelta. Se diagnosticó la problemática en la fase de definición. En la fase medir se tomaron datos a partir del 2016 y se determinó el desempeño del proceso, así como la aceptación del sistema de medición mediante un estudio de estadísticas Kappa de Fleiss. La causa principal de la problemática fue evaluada en la fase analizar siendo esta la operación, verificación y calibración de la máquina deslizante, definiendo como variables que afectan a la generación de producto no conforme a la frecuencia de vibración y temperatura de la losa previa al corte de cables de la cabeza de tensión. Mantenimiento productivo total (TPM), justo a tiempo (JIT) y Kanban fueron las herramientas lean utilizadas en la fase de mejora, planteando al final indicadores objetivos contemplados en la fase controlar a fin de facilitar el seguimiento de la eficacia de las acciones y mantener los resultados obtenidos. Se evaluó financieramente el proyecto, con una duración de 6 meses, evidenciándose una inversión relativamente baja en comparación a los gastos por desperdicios, definiendo así que las mejoras lograron un impacto económico positivo al generar un ahorro importante para la empresa.

Abstract: The generation of waste in the alveolar production process is the problem that is generating losses to the EPCE company. The need arises to find the solution for these problems using the Lean Six Sigma methodology. The methodology consists of five stages, which are: definition, measurement, analysis, improvement and control, one that is complemented by the use of slender manufacturing tools. The problem was diagnosed in the definition phase. In the measurement phase, data were taken from 2016 and the process performance was determined as well as the acceptance of the measurement system through a study of Fleiss Kappa statistics. The main cause of the problem was controlled in the Analysis phase, this being the operation, verification and calibration of the sliding machine, defining as variables that affect the generation of product not according to the frequency of vibration and temperature of the loss prior to tension head cable cut. Total productive maintenance (TPM), just in time (JIT) and Kanban were the lean tools used in the improvement phase, raising the objective final indicators contemplated in the control phase in order to facilitate the monitoring of the effectiveness of the actions and keep the results obtained. The project was evaluated financially, with a duration of 6 months, showing a relatively low investment compared to waste expenses, thus defining that the improvements achieved a positive economic impact by generating significant savings for the company.