Inspección de puentes con drones

Con el paso del tiempo las estructuras existentes sufran el deterioro de sus componentes por la acción de las cargas, el clima, elementos contaminantes, movimientos sísmicos, impactos, explosiones, mal uso, falta de mantenimiento, etc.

Con esta premisa, es recomendable conocer el estado actual de una estructura de forma casi permanente, lo cual es complicado y costoso.

Al ser tan amplio el rango de posibilidades en la cuantía de daños, no se puede aplicar una sola metodología para resolver la patología en ese momento estudiada. De acuerdo con la magnitud propia de cada caso se puede hacer un diagnóstico inmediato, hasta casos en los que se deban hacer análisis y ensayos específicos (especiales) debido a la complejidad del problema.

La magnitud y complejidad de daños que puede presentar un puente y estructuras de obra civil en general, hacen la mecánica de inspección y diagnóstico no sean tan simples de seleccionar.

Una de las mejores formas de obtener información del estado de una estructura es realizar una inspección visual. El objetivo de la inspección de estructuras sirve para determinar el estado de servicio. Al inspeccionar habrá que:

  • Identificar las causas que provocan o provocaron ese deterioro
  • Conocer la dimensión del deterioro
  • Estudiar la variación en el tiempo de las condiciones a las que está sujeta la obra.

En las inspecciones principales se pide inspeccionar todos los elementos del puente, lo cual tiene sentido ya que algunos de ellos no alcanzan los 100 años de vida útil del propio puente. Entre ellos se encuentran los aparatos de apoyo, con una vida útil orientativo de entre 25 y 40 años.

No todos los puentes han sido diseñados para facilitar las labores de mantenimiento, y algunos elementos pueden estar en sitios de acceso realmente difíciles.

Las posibilidades actuales para realizar la inspección de elementos estructurales de difícil acceso son limitadas:

  • Escalera de mano, hasta una altura de unos 5 m. Alcance para alturas reducidas y con un factor de peligrosidad alto.
  • Camión con pluma telescópica con cestilla, hasta una altura de unos 15 m. Requiere un camino de acceso adecuado y el tiempo de posicionamiento es considerable.
  • Camión con brazo articulado y pasarela, que permite trabajar a niveles inferiores al de estacionamiento. En especial para la inspección de puentes, requiere corte de tráfico parcial o total, dependiendo de la ubicación de la estructura. El tiempo de posicionamiento es considerable.
  • Trabajos en altura con alpinistas especializadas.
    Inspección ocular con prismáticos. Debido a la distancia el grado de detalle es bajo, hay dificultades de grabar imágenes de la inspección y el campo de visión es limitado.

 

Recientemente se ha presentado una nueva herramienta de inspección, el uso de drones. En los últimos años se ha visto un avance significativo en el desarrollo de drones, en particular cuadricópteros, propulsados por motores eléctricos, con sistemas microelectromecánicos, GPS y microcontroladores. Estos sistemas son relativamente baratos, tienen fuerza suficiente para poder soportar cargas adicionales (cámaras) y autonomía suficiente para pequeñas misiones de inspección.

La inspección aérea estructural es una actividad compleja, que debe realizarse de forma organizada y sistemática. Consiste en la obtención de imágenes de gran calidad mediante RPAS (drones), que permiten realizar un análisis detallado de la estructura, sobre todo en aquellos elementos de difícil acceso y que hasta ahora requerían de elevados costes y tiempo en su inspección.

 

 

En España hay un marco jurídico aplicable al uso comercial de aeronaves civiles pilotadas por control remoto (RPA, por sus siglas en inglés Remotely Piloted Aircraft), más comúnmente conocidos como drones. Todo ello se define en el recién aprobado Real Decreto 1036/2017, de 15 de diciembre, y es aplicable en territorio y espacio aéreo de soberanía española. El real decreto es de aplicación a las aeronaves civiles pilotadas por control remoto (RPA) cuya masa máxima al despegue sea inferior a los 150 kg. El alcance de esta regulación es, por otra parte, coherente con el vigente hasta la fecha, contenido en la Ley 18/2014, que queda derogada «ex lege» con la aprobación de este real decreto.

En relación con estas aeronaves, además, el real decreto es de aplicación a los elementos que configuran el sistema de aeronave pilotada por control remoto (RPAS, por sus siglas en inglés Remotely Piloted Aircraft System), a las operaciones que se realicen con ellos, y al personal que los pilote o ayude al piloto a ejercer sus funciones.

Con la nueva Ley, la diferencia con la anterior resta en el hecho de poder volar sobre aglomeraciones de edificios en ciudades, pueblos o lugares habitados o reuniones de personas al aire libre, en espacio aéreo no controlado y fuera de una zona de información de vuelo (FIZ), únicamente por aeronaves pilotadas por control remoto (RPA) cuya masa máxima al despegue no exceda de 10 kg, dentro del alcance visual del piloto (VLOS), a una distancia horizontal máxima del piloto de 100 m, y a una altura máxima sobre el terreno no mayor de 400 pies (120 m), o sobre el obstáculo más alto situado dentro de un radio de 600 m desde la aeronave. Estas operaciones, deberán realizarse sobre zonas acotadas en la superficie en las que, la autoridad competente a tales efectos, haya limitado el paso de personas o vehículos o, en otro caso, manteniendo una distancia horizontal mínima de seguridad de 50 m respecto de edificios u otro tipo de estructuras y respecto de cualquier persona, salvo personal del operador o personal que esté involucrado en el desarrollo de la operación.

Se puede sobrevolar infraestructuras de transporte a una altura mínima de 50 m, y a un mínimo de 25 m de distancia en horizontal de su eje en caso de infraestructuras lineales, reducible a 10 m con permiso expreso de su responsable.

Igualmente es posible volar en espacio aéreo controlado o en una zona de información de vuelo (FIZ), incluida la zona de tránsito de aeródromo, operaciones especializadas de noche, y todo ello previa autorización de AESA. Al respecto hace falta tener en cuenta que AESA, desde la recepción de la solicitud, tiene un plazo máximo de seis meses para resolver lo que proceda sobre la autorización solicitada.

De acuerdo con lo anterior, hay más posibilidades para el uso de drones, dentro de un régimen jurídico establecido, que antes, mejorando así sensiblemente su posible comercialización.

Previo al vuelo hace falta tener en cuenta ciertas condiciones, como bien indica el folleto informativo de la AESA.

 

También es de interés la siguiente página con información sobre el uso de drones en muchos países del mundo: https://worlddronerules.jouwweb.nl/

Autor: Leendert de Haan docente del Máster en Cálculo de Estructuras de Obra Civil de EADIC.

La explotación minera: presente, pasado y futuro en el desarrollo humano

La explotación minera aparece ya señalada en el conocido como sistema de las tres edades, elaborado por Christian Jürgensen Thomsen, donde se da una clara noción sobre la importancia que la minería ha venido teniendo en la historia de la humanidad, siendo el indicador más claro de la evolución que ha experimentado el ser humano desde que se conocen sus primeros pasos. Este autor habla de tres edades, que por orden de antigüedad son, edad de Piedra, edad del Bronce y edad del Hierro.

Curiosamente, ya queda bajo esta nomenclatura perfectamente reflejada la enorme importancia que en nuestra evolución ha tenido la minería, hablando de tres recursos mineros muy utilizados aún en la actualidad. Sin la minería y la evolución que ésta conlleva, el desarrollo humano hacia el conocido “estado de Bienestar”, sería bien distinto del que actualmente conocemos.

Ilustración 1.- Explotación minera a cielo abierto. Gran Corta de Fabero. León. España

 

La minería y en consecuencia las explotaciones mineras han ido evolucionando a lo largo de los siglos, pasando de pequeñas actividades artesanales a las grandes multinacionales mineras que existen en la actualidad, si bien, aún hoy coexisten ambos métodos de explotación minera. Así, podemos encontrarnos con graveras donde pueden llegar a trabajar sólo una o dos personas, a compañías mineras en las que el número de puestos de trabajo puede ser de cientos o miles.

Resulta un sector estratégico a nivel mundial. No hay más que darse cuenta de que absolutamente todo lo que nos rodea en nuestra vida cotidiana procede de la minería, bien directamente o bien después de haber sufrido algún tipo de transformación metalúrgica. Las dos materias primas más consumidas en el mundo son productos mineros, el agua y los áridos para construcción, obra civil y obra pública.

La importancia de la minería se pone de relevancia consultando los datos existentes al respecto de la actividad; así, en España, el Gobierno de la Nación publica anualmente la “Estadística Minera”. De su análisis se obtiene directamente el volumen de negocio y la cantidad de mano de obra directa que representa el sector minero.

 

Ilustración 2.- Mina de interior. Grupo Calderón. Sector Feixolín. España

 

No obstante, a pesar de la relevancia a nivel mundial del sector, es una actividad no exenta de polémica y con unos condicionantes que verdaderamente dificultan cualquier tipo de explotación minera. Los recursos minerales no pueden moverse de sitio, por lo que a veces su localización afecta a determinados espacios protegidos, bien sea medioambientalmente, culturalmente, etc., lo que hace que sea una actividad, en ocasiones, socialmente controvertida; por este motivo, en las últimas décadas las empresas mineras están centrando sus esfuerzos en obtener resultados globalmente sostenibles, aunando las mejoras en la producción, con las mejoras sociales y ambientales, reforzado todo ello por la normativa que regula el sector, encaminada a aunar la actividad con el entorno que la rodea de la forma más apropiada posible para todos los actores relacionados.

Otro condicionante que presenta el sector minero, son precisamente las enormes necesidades de financiación que tienen que afrontar las grandes empresas mineras; este se debe a los altos costes de investigación de recursos que tienen que afrontar, los elevados costes de diseño y producción, los costes del proceso metalúrgico, etc.

Todo ello redunda en una certeza, se trata de un sector imprescindible para el ser humano, pero no por ello exento de dificultades cada vez mayores para su desarrollo, por lo que puede aseverarse que nuestra forma de vida, hoy por hoy, depende íntegramente del sector minero.

 

Autor: David Fernández López, docente del Máster en Minería, Planificación y Gestión de Minas y Operaciones Mineras de EADIC

¿Por qué debería hacer un Máster en Seguridad de la Información?

Máster en Seguridad de la Información y continuidad de negocio

¿Eres un apasionado de la seguridad? ¿Trabajas en el sector tecnológico? ¿Quieres seguir formándote? Es probable que, en algún momento, te hagas una pregunta importante…

 

¿Debería hacer un Máster en Seguridad de la Información?

Personalmente creo que sí, de hecho, yo lo hice hace unos años. Pero como no quiero que pienses que “te vendo la moto”, te lo voy a argumentar.

En este campo, toda la formación que recibas es una inversión de futuro. El sector IT forma parte cada vez más de nuestras vidas y su avance nos obliga a mantener un estado de formación continua si no queremos quedarnos obsoletos en unos meses.

Por suerte o desgracia, la seguridad toma un papel vital en todo esto y tener una formación especializada es un elemento diferenciador ahora, pero puede que obligatorio en un futuro cercano.

Hacer un Máster en Seguridad de la Información es un paso muy importante en tu carrera profesional, deja que te de tres motivos que influyeron positivamente en mi decisión para hacerlo:

  • Obtendrás conocimientos de primera mano gracias a los profesionales que lo imparten: los profesores suelen ser personas destacadas del sector, con amplia experiencia en aquello que te van a contar. No sólo aprenderás la teoría, también recibirás un valioso conocimiento de su experiencia práctica que te servirá para estar preparado para lo que te puedes encontrar.
  • Te centrarás en aquello que realmente te interesa: en la Universidad estudiamos un abanico de opciones relacionadas con nuestra carrera, algunas de ellas nos gustan y otras nos resultan irrelevantes. En un Máster, todo lo que ves está relacionado con tu pasión.
  • Forjarás nuevos y duraderos contactos: las personas que te encontrarás en el camino tienen tus mismos intereses y es muy habitual que surjan grandes amistades y hasta proyectos profesionales.

Como te digo, en mi caso particular, la elección fue afirmativa. No hay un día en el que no me alegre de aquella decisión. Desde entonces, he orientado mi vida laboral y continúo formándome para estar preparado ante los nuevos retos de seguridad que aparecen casi a diario.

Echa un ojo a los perfiles más demandados

Dentro del mundo de la seguridad, hay diferentes caminos que puedes seguir:

  • Operación.
  • Hacking ético.
  • Arquitectura de seguridad.
  • Desarrollo de seguridad.
  • Auditor 27.001, LOPD,
  • Continuidad de negocio.
    Gestión de incidentes.

De todos estos campos, tienes formación dentro del Máster de Seguridad de la Información y Continuidad de Negocio de Eadic.

Partiendo de esta base, he tratado de reunir todo mi conocimiento y experiencia en los dos temas relativos a la auditoría de la norma ISO 27.001 de la que espero ser tu profesor si te animas a participar.

Durante dos semanas, te contaré todo lo que necesitas saber para afrontar como auditor un proceso completo de auditoría.

¿Te resulta interesante?
Si es así, no dudes en ampliar información. ¡Espero verte pronto!

 

Autor: Cristóbal Espinoza, Docente del Máster de Seguridad de la Información y Continuidad del Negocio en EADIC.

El diseño del trazado de la primera línea de Metro de Bogotá

La primera línea de Metro de Bogotá es una de las más importantes infraestructuras ferroviarias a ejecutar en nuestro tiempos, esta infraestructura busca proporcionar un medio de transporte masivo a una población de aproximadamente 8 millones de habitantes.

Se trata de una línea que en una primera fase contará con una longitud aproximada de 24 km y 16 estaciones, este trazado discurrirá en viaducto con una altura media de 13.5 m.

Esta infraestructura  permitirá a los habitantes del sudeste de la ciudad conectar con el centro de la ciudad y la red de BRT (autobús de tránsito rápido), mejorando la movilidad y la configuración arquitectónica de la ciudad.

 

Inserción de estación con Mezanine. Fuente: Modelo Revit Empresa Metro de Bogotá

 

A nivel de trazado, este proyecto supone un gran reto, debiendo conjugar los importantes condicionantes de trazado en un entorno consolidado como el el núcleo urbano de la ciudad de Bogotá. En planta el trazado deberá dar cumplimiento a los criterios mínimos, ajustando estos parámetros para alcanzar la máxima velocidad comercial y con ello la mayor capacidad de transporte de pasajeros.

Concretamente el objetivo a alcanzar es una velocidad comercial de 43 Km/h y una capacidad de transporte de 36.000 pasajeros por hora y sentido.

Estos criterios mínimos de diseño del trazado en planta para el caso del Metro de Bogotá son los siguientes:

Fuente: Metro de Bogotá

 

El dominio y manejo en su aplicación de estos parámetros trazado es fundamental, debiendo evaluar y definir en cada caso la opción más beneficiosa, conjugando estos parámetros con los condicionantes del proyecto (sociales, urbanísticos, económicos, medioambientales , funcionales …).

Destacando la idea que, en un proyecto tan importante, cada decisión sobre el papel en la fase del diseño del trazado puede alcanzar repercusiones muy importantes (millones de euros) en la obra y la explotación de la línea, así como en el entorno en el que se localiza.

http://www.metrodebogota.gov.co/

Autor: Juan José Álvarez, docente del Máster en Infraestructuras Ferroviarias de EADIC.

 

Maestría en Infraestructuras Ferroviarias from eadic on Vimeo.

Competencia empresarial basada en habilidades

Una habilidad es un conjunto de procesos estratégicos que permite a la empresa identificar las necesidades de los clientes y satisfacerles, otorgándoles un mayor valor.

Ante el ambiente empresarial que caracteriza a los mercados actuales, las empresas tienen que establecer estrategias dinámicas que permitan dar respuestas rápidas a las cambiantes necesidades de los clientes, y crear habilidades organizativas difíciles de imitar por los competidores.

En la medida de que muchas organizaciones transfieren un número cada vez mayor de actividades al exterior, las empresas basadas en habilidades están integrándose verticalmente, con el objetivo de controlar la realización de todos sus procesos.

 

Principios de la Competencia Basada en Habilidades

  • La estrategia se construye considerando los productos, mercados y procesos de negocio de la empresa.
  • La adecuada transformación de los procesos clave de un negocio, en habilidades estratégicas que proporcionen un valor superior al cliente, garantizará el éxito competitivo de la empresa.
  • Las habilidades estratégicas se realizan a partir de inversiones estratégicas en infraestructuras de apoyo, que unen las diversas unidades de negocio con las funciones tradicionales de la organización.
  • El principal guía de una estrategia basada en habilidades, es el director general de la compañía.

 

Las empresas que compiten en el mercado de forma eficiente, introduciendo nuevos productos, fabricando justo a tiempo, respondiendo rápidamente a las quejas de los clientes, generalmente destacan por la calidad de sus productos, la adaptación continua a las necesidades de los clientes y la explotación de nuevos mercados o negocios. Precisamente, estos tres últimos puntos por los que destacan estas empresas son los factores de la competencia basada en habilidades.

Por tanto, una consecuencia de la competencia basada en habilidades es el desarrollo creativo de estrategias. El proceso de formulación e implantación de las estrategias en una empresa ha de tener una visión integradora, y ha de estar basado tanto en acciones pasadas como en planes de futuro, siguiendo un orden lógico en el desarrollo temporal de las partes básicas que la integran.

Algunas de las ventajas de la competencia basada en habilidades aplicada por una empresa son las siguientes:

  • Facilita un análisis más sistemático, lógico y racional de la decisión que se deba adoptar
  • Permite a la empresa ser más proactiva que reactiva al definir su propio futuro.
  • Facilita la compresión a todos los miembros de la organización de lo que la empresa quiere hacer.
  • Ayuda a evaluar las decisiones menos estratégicas que adoptan los directivos.
  • Facilita la evaluación de la marcha de la estrategia.

Autora: María López de Andrés. Docente del Máster en Logística y Transporte de EADIC.

 

Plan Estratégico: Análisis de la Situación

Todo plan estratégico necesita abordar una serie de etapas para conseguir ser una buena guía en la planificación e implementación de la estrategia.

Estas etapas se basan principalmente en el análisis y la toma de decisiones:

Etapa 1. Análisis de la situación
Etapa 2. Diagnóstico de la situación
Etapa 3. Declaración de objetivos corporativos
Etapa 4. Estrategias corporativas
Etapa 5. Planes de actuación

El análisis de la situación tiene que abordar necesariamente los aspectos externos e internos de la empresa.

 

Es importante comenzar por un estudio de la situación y características del sector más general, y del subsector de actividad en el que opera la empresa. Este estudio podría incluir cantidad y calidad de la competencia, capacidad de negociación con los proveedores o cualquier servicio de valor añadido en su forma de negocio, canales de distribución, entre otros.

El análisis del entorno externo puede resultar vital para nuestra empresa, por lo que debemos estudiar con qué competidores nos encontramos, sus productos, canales de distribución y preferencias de los clientes. Aquí, se tendrán en cuenta aspectos como:

Situación del mercado en nuestra área de influencia natural:

  • Tipos de productos
  • Empresas existentes
  • Cuotas de mercado

Competidores:

  • Características
  • Fortalezas
  • Debilidades
  • Estrategias

Formas comerciales alternativas.

Situación y evolución de los segmentos de mercado.

 

El estudio debe realizarse de forma dinámica, puesto que no nos sirve de nada una “fotografía” del momento actual.

Los análisis deberán ser realizados bajo criterios dinámicos y temporales, es decir, como han evolucionado en los últimos años y cuál será su comportamiento en el futuro.

 

Autor: Liliana Grande, docente del Máster en Dirección de Proyectos Internacionales.

Virtual Design & Construction (VDC) en la planificación de proyectos de construcción

Virtual Design & Construction es la metodología que permite la gestión de modelos 3D multidisciplinares integrados en proyectos de diseño y construcción. La ventaja que representa el tener los diferentes modelos de nuestro edificio totalmente modelados antes del inicio de la obra no tiene precedentes en la industria de la construcción.

 

Virtual Design & Construction (VDC) es una metodología creada por la Universidad de Stanford en California, USA, que utiliza como herramienta fundamental el modelo virtual del edificio, conocido como BIM 3D, que erróneamente se cree que solo sirve para detectar colisiones entre diferentes disciplinas en la fase de diseño, y se desarrolla en paralelo en la evolución del modelo virtual en 3D y su propósito es establecer la forma en que se materializará el edificio, teniendo en cuenta:

  • El tiempo (4D), y
  • El coste (5D)

VDC utiliza los datos generados en los modelos BIM 3D para gestionar los procesos de producción (Project Production Management) usando estas dos variables (tiempo y coste). Esto permite una planificación más precisa para poder modelar las secuencias de los procesos constructivos y discutir las alternativas de mejora de la productividad desde el modelo, evaluar los impactos en el coste de cualquier alternativa en el diseño, etc. Sin embargo, el gran potencial de esta metodología dependerá del entorno colaborativo que se genere en el equipo del proyecto.

Virtual Design & Construction establece los procedimientos de coordinación de los elementos constructivos del modelo virtual teniendo en cuenta los siguientes aspectos:

  • Modelado 3D BIM: (M, de Modelling)
  • Tiempo, planificación y programación, 4D BIM: (S, de Scheduling)
  • Estimación del coste, 5D BIM: (C, de Cost)

Actualmente, la implementación de los procedimientos BIM viene siguiendo el ciclo de vida de un edificio, ya hay experiencias BIM en la fase de diseño, pero todavía es poca en la fase de construcción, por lo que es muy importante conocer y establecer los criterios para el Nivel de Contenido del proyecto o Nivel de desarrollo (LOD), teniendo en cuenta los tres aspectos mencionados anteriormente, Modelo (M), Planificación (S) y Coste (C).

Planificación BIM 4D, imagen cortesía de Synchro

 

Asimismo, en la fase de Virtual Construction, es donde se crea la cuarta dimensión en la construcción. Cuando hablamos de 4D nos referiremos a la incorporación del tiempo como la cuarta dimensión del modelo 3D, es decir, el cronograma del proyecto vinculado al modelo 3D, que nos permitirá crear una simulación de la construcción de acuerdo con la planificación establecida por el equipo que administra el proyecto.

Entonces en esta fase se integran dos procesos de naturaleza muy diferente:

 

Aunque el modelador 3D no requiere habilidades de programación, sí debe aprender habilidades de modelado para que sus modelos tengan un nivel de desarrollo (LOD) y sean compatibles con las necesidades de la persona responsable de programar el proyecto en la fase de construcción.

La planificación de un proyecto de construcción es una tarea basada en la experiencia, la técnica y el conocimiento de los procesos de construcción, y en esta fase el planificador necesitará algunas herramientas para ayudarlo a crear simulaciones 4D que le permitan definir el mejor escenario para llevar a cabo la programación del proyecto, para reducir el riesgo económico y hacer que el proyecto se desarrolle sin problemas. Para ello, deberá poder interoperar entre la planificación y un modelo llamado de preconstrucción que le permita ejecutar su plan con la mayor eficiencia posible.

 

Conclusión:

Finalmente, cuando abordamos un proyecto utilizando la metodología VDC, es importante no solo tener conocimientos de construcción sino también saber de cómo se va a construir, de aquí que últimamente las empresas constructoras que están implementando BIM empiecen a intervenir en la fases tempranas de diseño para que marquen también sus pautas y nivel de colaboración pues al final ellas serán los que van a utilizar este modelo de preconstrucción para extraer mediciones, presupuestos, planificación de obra, crear el modelo As-built y más usos que con la madurez adquirida irán implementando.

Autor: Sergi Ferrater, docente del Máster en BIM Management (Sistemas Revit, Allplan , AECOsim y Archicad) de EADIC.

Hidrología Práctica para la obtención de la escorrentía en varios países

En el temario del Máster de Obras Hidráulicas de Eadic estudiamos diferentes métodos de obtención de los parámetros hidrológicos principales y los sistemas para la obtención de la escorrentía final, fijándonos en las limitaciones de cada uno de los métodos.

Tras un primer post sobre Hidrología Básica y la filosofía de los cálculos hidrológicos para el diseño de Obras Hidráulicas, en este post y siguientes veremos como en los distintos países se establecen unas Recomendaciones y Normas que no suelen ser de obligado cumplimiento sino que dejan la posibilidad de que el proyectista establezca su propio criterio si está suficientemente justificado, para la obtención de caudales de escorrentía.

 

Elementos comunes del cálculo hidrológico.

Como elementos comunes a todos los países, los servicios hidrológicos nacionales propios establecen como punto de partida el empleo y calibración de unos modelos o métodos muy extendidos:

1. Se calibran modelos empíricos de carácter nacional o regional del tipo Creager o similar (Lowry, Francou-Rodier, Zapata….). Con estas calibraciones se estiman los parámetros de la fórmula general para distintos períodos de retorno y zonas.

Ilustración 1: Envolvente de caudales máximos de Creager para un período de retorno de 10000 años y coeficiente regional Cc=105. http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S2318-03312017000100403 

 

2. Casi con carácter general se establece como válido en todos los países el empleo del Método Racional directo para cuencas pequeñas. El límite al tamaño de la cuenca lo establece cada normativa o recomendación nacional, aunque suele ser menor de 10 km2.

Ilustración 2: Formulación del Método Racional. https://slideplayer.es/slide/12984937/

 

3. Es común también que en cada país las autoridades hidrológicas obtengan y calibren sus propias curvas de intensidad-duración-frecuencia (IDF) que nos darán las intensidades asociados a distintas duraciones de tormenta y en el caso del método racional y otros podemos obtener la intensidad para una duración igual al tiempo de concentración de la lluvia (Tc)

 

4. Los métodos de obtención del tiempo de concentración de la cuenca, Tc, originalmente dependen de la forma de su obtención por su autor, lo que incluye la zona donde se desarrolló (clima, textura de la cuenca, tipo de cuenca y otros parámetros).

En este sentido diremos que los métodos de obtención son muy diversos y con resultados muy dispares. Esto hace que en muchos países las normas contemplen distintas formas de obtención del Tc (Ven Te Chow, Kirpich, SCS, Témez,…). En este caso habría que optar por uno de los métodos, no siendo aceptable, en general, el uso de valores medios como se recomienda en alguna Norma.

Ilustración 4: Variación de los tiempos de concentración con diferentes métodos. https://revistas.unal.edu.co/index.php/dyna/article/view/25640/39138

 

5. Para la obtención de la lluvia neta los métodos más comunes son los que hacen referencia al número de curva (CN de la SCS-NRCS) o el umbral de escorrentía (P0) con las correcciones recomendadas en cada caso.

Ilustración 5: Tabla correspondiente a la asignación de números de curva con humedad antecedente media. http://www.pgrweb.go.cr/scij/Busqueda/Normativa/Normas/nrm_articulo.aspx?param1=NRA&nValor1=1&nValor2=85790&nValor3=111074&nValor5=11

 

6. Para cuencas medias, donde el método racional no sea recomendado porque puede sobreestimar el resultado final de la escorrentía, se emplean métodos asociados a los hidrogramas unitarios (SCS, Clark,….) o sintéticos, o bien extrapolaciones al método racional con modificaciones respecto a la distribución de la lluvia esperada, en superficie y en tiempo del aguacero.

Ilustración 6: Hidrograma sintético del NRCS (SCS). https://slideplayer.es/slide/12984937/

 

7. Para cuencas heterogéneas, el método más recomendado es el HEC-HMS y suele resultar válido para cualquier administración dada la entidad original desarrolladora del software y su extensa aplicación mundial

Ilustración 7: Esquema para cálculo de la escorrentía mediante el método del HEC-HMS. http://www.appsolutelydigital.com/ModelPrimer/chapter5_section2.html

 

En el siguiente post de este tema trataremos de forma más pormenorizada sobre los manuales de diseño de hidrología y drenaje de empleo general en cada país, con una selección de manuales, recomendaciones o instrucciones para facilitar el diseño de obras de drenajes, al menos en carreteras y obras lineales pero que son la base para el estudio de caudales en cualquier obra civil, hidráulica o vial.

Destacaremos algunos que por su claridad y su filosofía permiten una aplicación práctica sencilla e intuitiva.

Estos post forman parte del temario del Módulo I en el Máster en Diseño, Construcción y Explotación de Obras Hidráulicas. Título Propio UDIMA, impartido on-line a través de Eadic.

Autor: Víctor Emilio Flórez Casillas, profesor del Máster

Matrix Profile una novedosa representación de series temporales

En Octubre de 2016, tan recientemente como eso, surge en la Universidad de California Riverside una nueva representación matemática de series temporales, computacionalmente muy eficiente para ciertos problemas que antes resultaban costosísimos de resolver, se llama Matrix Profile.

Matrix Profile facilita desde su concepción ciertas operaciones sobre series temporales, es decir, por como la información es representada y por las operaciones, resulta muy eficiente y “sencillo” diseñar y ejecutar ciertos algoritmos, de forma ideal en entornos Big Data.

Las series temporales son una forma de representar la información muy abundante en el Internet de las Cosas, su concepción viene de los principios de la estadística, y las operaciones estaban basadas en los principios diseñados en aquellos momentos en los que se trabajaba con muy pocas muestras, obtenidas con gran dificultad (pocos datos y espaciados en el tiempo), como los de la granja de Fisher.

Pero desde la aparición de Big Data e IoT, vemos como grandes volúmenes de datos ahora son muestreados a muy altas frecuencias, y trabajar con las herramientas clásicas es todo un reto. Hasta el momento, las herramientas para procesar esta información provenían básicamente de la estadística, que nació y fue evolucionando desde la granja de Fisher y aquellas pocas muestras anotadas en una libreta y calculadas lápiz en mano. Desde ahí fueron evolucionando, apareciendo conceptos, desarrollándose modelos, pero el punto de partida es este.

matrix_profile

Matrix Profile supone, una nueva pieza base unificada, nacida contemplando estas situaciones típicas de Big Data, sobre la que comenzar a aplicar herramientas, y no será la única.

 

Al afrontar ahora ciertas dificultades introducidas por el volumen de datos y la frecuencia de obtención de muestras, intuíamos que, si bien seguir usando esas herramientas en este nuevo contexto era necesario porque son las herramientas existentes para analizar los datos, tendrían que surgir nuevas herramientas matemáticas. Era necesario deshacer el camino conseguido por la estadística y tomando nuevos puntos de partida más adecuados a los retos que se afrontan por el volumen, variedad y velocidad de obtención de muestras.

En esta búsqueda hemos explorado desde el análisis clásico, ARIMA, Wavelets, Matemática caótica, … Consiguiendo resultados parciales para resolver problemas muy concretos, pero reusarlos y aplicarlos a otros dominios era dificilísimo, debido una parametrización complicada, por ejemplo. O por alta sensibilidad a los valores de los datos. O a características de las series en sí mismas.

Por otra parte, los métodos requerían complejas representaciones, de manera que, era muy arduo probar con unos mismos datos varios métodos diferentes.

Matrix Profile supone, una nueva pieza base unificada, nacida contemplando estas situaciones típicas de Big Data, sobre la que comenzar a aplicar herramientas, y no será la única.

Matrix Profile presenta facilidades para problemas como time series motif discovery, time series joins, shapelet discovery (classification), density estimation, semantic segmentation, visualizaci, rule discovery, clustering, etc”, proporcionando los algoritmos STAMP, STAMPI, STOMP, SCRIMP, SCRIMP++ y GPU-STOMP.

En cuanto surgió y se publicó, la comunidad comenzó a trabajar y, en tiempo record, han surgido trabajos que, aplicando esta representación, permiten ya hoy realizar aplicaciones hace dos años muy complejas, con tremenda facilidad. Por ejemplo, es de resaltar Shapelets.io (https://shapelets.io/ ) y su framework Khiva (disponible en Github), que proporciona una versátil solución para para una gran variedad de tecnologías, lenguajes, y es aplicable a muchas situaciones, tanto técnicas como en cuanto al dominio de aplicación.

Por ejemplo, con Shapelets.io (Khiva) puedes dibujar una curva a mano alzada, y sobre un volumen enorme de datos, encontrar ese patrón en la serie temporal. Tal cual, como si estuvieras dibujando con Paint, puedes verlo en acción aquí.

Khiva is an open-source library of efficient algorithms to analyse time series in GPU and CPU. It can be used to extract insights from one or a group of time series. The large number of available methods allow us to understand the nature of each time series. Based on the results of this analysis, users can reduce dimensionality, find out recurrent motifs or discords, understand the seasonality or trend from a given time series, forecasting and detect anomalies.

Khiva provides a mean for time series analytics at scale. These analytics can be exploited in a wide range of use cases across several industries, like energy, finance, e-health, IoT, music industry, etc.

 

Entrando en detalle de los aspectos diferenciales a resaltar sobre Matrix Profile, de forma genérica, son:

Es exacto: para el descubrimiento de motivos, el descubrimiento de discordias, las series de tiempo, etc., los métodos basados en el Matrix Profile no proporcionan falsos positivos ni falsos negativos.

Es simple y no tiene parámetros: en contraste, los algoritmos de métodos de acceso espacial más generales generalmente requieren la creación y el ajuste de métodos de acceso espacial y / o función hash.

Es eficiente en espacio: los algoritmos de construcción de Matrix Profile requieren una sobrecarga de espacio intrascendente, simplemente lineal en la longitud de la serie de tiempo con un pequeño factor constante, lo que permite el procesamiento de conjuntos de datos masivos en la memoria principal.

Permite algoritmos en cualquier momento: si bien sus algoritmos exactos son extremadamente escalables, para conjuntos de datos extremadamente grandes también permite calcular Matrix Profile en cualquier momento, permitiendo soluciones aproximadas ultra rápidas.

Se puede mantener de forma incremental: después de haber calculado el Matrix Profile para un conjunto de datos, podemos actualizarlo de manera incremental de manera muy eficiente. En muchos dominios, esto significa que podemos mantener efectivamente las combinaciones / motivos / discordancias exactas en la transmisión de datos para siempre. Y trabajar fácilmente con datos en Streaming.

No requiere que el usuario establezca umbrales de similitud / distancia: para las combinaciones de series de tiempo, el Matrix Profile proporciona uniones completas, eliminando la necesidad de especificar un umbral de similitud, que es una tarea no intuitiva para las series de tiempo.

Puede aprovechar el hardware: la construcción de Matrix Profile es altamente paralelizable, tanto en procesadores multinúcleo como en sistemas distribuidos.

Tiene una complejidad de tiempo que es constante en la longitud de la subsecuencia: esta es una propiedad muy inusual y deseable; todos los algoritmos de unión / motivo / discordia de series de tiempo conocidas se escalan mal a medida que crece la longitud de la subsecuencia. En contraste, con Matrix Profile se han procesado combinaciones / motivos de series temporales con longitudes de subsecuencias de hasta 100,000, al menos dos órdenes de magnitud más largas que cualquier otro trabajo que se conozca.

Se puede construir en tiempo determinista: todos los algoritmos de unión / motivo / discordia pueden hacer tiempos radicalmente diferentes para terminar en dos conjuntos de datos diferentes (incluso ligeramente). En contraste, dada solo la longitud de las series de tiempo, se puede predecir con precisión de antemano cuánto tiempo tomará calcular el Matrix Profile.

Puede manejar falta de datos: incluso en presencia de datos faltantes, puede proporcionar respuestas que garanticen que no tienen falsos negativos.

 

Autor: Adolfo Cortés. Docente del Master de Big Data y Business Intelligence de EADIC

 

El Transporte aéreo de carga y los procesos de digitalización actuales

Digitalización, ese fenómeno ubicuo que estamos teniendo en la actualidad en el campo de la carga aérea y que afecta o debería afectar a todos los ámbitos de la gestión empresarial.

El transporte aéreo es uno de esos sectores económicos y empresariales que necesitan y demandan, para poder seguir compitiendo con todas las garantías, la digitalización de la gestión y de todos los procesos posibles.

Y no es únicamente la digitalización de la gestión. Reseñar la necesidad de conseguir la integración, término de máxima importancia que comienza a aparecer en muchos ámbitos empresariales, de esos procesos a los que nos referimos.

Integración significa la cooperación de todos los agentes económicos y empresariales participantes en la llamada, en el sector del transporte aéreo de carga, Modern Cargo Distribution (MCD). Integración que implica a todas las partes en lo referido a sistemas de tratamiento de información de carga integrados, compartidos, escalables, seguros, fiables, etc.

Acerca de: MODERN CARGO DISTRIBUTION

No olvidemos el sistema “blockchain” que nos proporcionará todas estas características referidas: seguridad, confianza, agilidad, rapidez, respuesta, integración, etc.

Digitalización que impulsan también importantes instituciones del ámbito aeronáutico como son OACI e IATA. La gestión del transporte de carga vía aérea exige — la velocidad y el máximo alcance que permiten este modo de transporte son características definitorias del mismo — la utilización de tecnologías que posibilitan estar a la vanguardia en un sector, el de la logística, tremendamente competitivo y exigente.

 

Vanguardia que necesita responder a las demandas del cliente. Exigencias cada vez más relacionadas con la eficiencia, con el control, con la información en tiempo real, con la agilidad que quiere el mundo empresarial actual.
Y vanguardia significa también trabajar en mejores condiciones que la competencia, ofrecer más “ventajas” que la empresa de “al lado”.

Acerca de: DIGITAL Cargo

El programa StB de IATA de ocupa de ello. Simplifying the Business – StB — es el Programa de Transformación Digital de IATA. Busca impulsar la propuesta de valor de la carga aérea y un proceso de innovación constante que impulsen la misma.

Este programa consta de 6 proyectos para acelerar el cambio en las áreas de digitalización, visibilidad y seguridad:

  • e-freight y e-AWB : gestión documental sin papel
  • ONE Record: intercambio inteligente de datos
  • Interactive Cargo: haciendo hablar a la carga
  • Smart Facility: aportando calidad y transparencia en las actividades de cargo handling
  • ACID – Air Cargo Incident Data: programas de mejora basados en datos
  • Cargo Connect: simplificando y modernizando la conectividad.

 

Y además se están explorando dos proyectos adicionales: Carga rápida y Distribución de carga moderna.

Estas son las características que se pretende conseguir en el futuro de la carga aérea:

  • Conectado al cliente
  • Eficiente
  • Digital
  • Sostenible
  • Comercio electrónico fluido
  • Competitivo

Los expedidores demandan:

  • Acelerar y simplificar los procesos
  • Requerir menos papel
  • Anticipar las necesidades de los clientes
  • Aumentar la visibilidad
  • Estandarizar el manejo de la carga

 

IATA está promoviendo encarecidamente el uso del e-AWB y el e-freight.

La utilización de estos sistemas de gestión de la carga aérea permite mejorar las formalidades y gestiones documentales de la misma. Según datos de IATA, el tiempo que pasa una carga aérea de puerta a puerta es de 140 horas, incluyendo 44 horas de vuelo de la misma.

Y se ha identificado en este tiempo de 140 horas casi un 25 % de tiempo de gestión documental y aduanera. Tiempo que podría ser reducido con el uso de estos sistemas de e-freight y e-AWB.

Como resumen, resaltar el proceso imparable de la digitalización del sector de la carga aérea impulsado desde instancias tan importantes como IATA.

La respuesta principal de IATA a esta necesidad de actualización del sector ha sido la implantación progresiva del programa StB, con especial hincapié en la integración de procesos, el big data, la gestión documental digital y la modernización de las actividades de handling.

 

Autor: Santiago Tovar Ferro, docente del Máster en Logística y Transporte de EADIC

EADIC - Cursos y Master para Ingenieros y Arquitectos
EADIC Blog