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toma de decisiones


Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - ciclo de vida, Puentes, seguridad, sostenibilidad, toma de decisiones    

Colapso puente en Cerde帽a. https://pxhere.com/es/photo/600583

En art铆culos anteriores ya hemos mencionado la necesidad de aumentar progresivamente los fondos para el mantenimiento y conservaci贸n de las infraestructuras. Estos fondos deben aplicarse de una manera eficiente, buscando la toma de decisiones basadas en los aspectos t茅cnicos y econ贸micos, teniendo tambi茅n en cuenta los factores sociales y ambientales. Aqu铆 vamos a prestar especial atenci贸n a los puentes.

La gesti贸n de puentes se define, por tanto, como el conjunto de acciones a llevar a cabo para garantizar la seguridad y calidad de servicio de las estructuras gestionadas y optimizar el uso de recursos disponibles. No obstante, esta gesti贸n no debe limitarse a la fase de servicio del puente, y debe establecerse tan pronto como sea posible, preferiblemente en la fase de dise帽o, proyecto y ejecuci贸n.

Los sistemas de gesti贸n de puentes, seg煤n se puede extraer de las aplicaciones desarrolladas en los diferentes pa铆ses que ya los tienen implementados, se plantean como herramientas cada vez m谩s desarrolladas como resultado de la evoluci贸n de las computadoras y su capacidad de procesamiento. Generalmente presentan una estructura modular, con una serie de elementos comunes, que forman los siguientes m贸dulos b谩sicos:

  • Inventario
  • Inspecci贸n y evaluaci贸n
  • Apoyo a las decisiones y la gesti贸n. Matrices de decisi贸n
  • Cat谩logo de da帽os

Componentes de un sistema de gesti贸n de puentes (Austroads, 2002)

Estos sistemas deben ayudar al gestor a tomar decisiones basadas en la informaci贸n recopilada durante las inspecciones y determinaci贸n de la condici贸n de los puentes, simulando varios escenarios de acci贸n para poder predecir el nivel de conservaci贸n futuro de cada elemento y optimizar los recursos econ贸micos para realizar acciones que prolonguen la vida 煤til de los puentes de la red y mantengan un nivel de servicio adecuado. En la siguiente figura se muestra esquem谩ticamente el planteamiento conceptual de los efectos de la aplicaci贸n de estrategias de conservaci贸n en mantenimiento, frente a pol铆ticas de no inversi贸n:

Concepto de vida 煤til y su gesti贸n. Le贸n Gonz谩lez (2008)

Los modelos de evoluci贸n del deterioro futuro de elementos plantean una previsi贸n de la degradaci贸n, bas谩ndose en diferentes teor铆as probabil铆sticas. Hay modelos deterministas, modelos seg煤n evoluci贸n planificada de da帽os o probabil铆stico, basado en el estado actual del elemento y probabilidad de una tasa predeterminada de deterioro en el tiempo y modelos de valoraci贸n de costes que tienen en cuenta un an谩lisis econ贸mico a lo largo del ciclo de vida de los puentes gestionados.

Los sistemas de gesti贸n de puentes deben aportar criterios objetivos para determinar en qu茅 momento compensa tomar la decisi贸n de llevar a cabo medidas de conservaci贸n, teniendo en cuenta los beneficios de la inversi贸n y los riesgos de que los deterioros puedan crecer con el tiempo y suponer costes de reparaci贸n mucho m谩s elevados.

Esquema de funcionamiento del sistema de gesti贸n de puentes (Ministerio de Fomento, 2012)

 

Por tanto, aunque no es tarea sencilla, pues siempre hay un cierto condicionamiento del contexto econ贸mico por el que pueda atravesar la administraci贸n gestora, que pudiera tener que restringir el gasto por debajo de l铆mites que garantizasen la optimizaci贸n de las labores de gesti贸n, se proponen las siguientes etapas generales descritas en diferentes metodolog铆as de sistemas de gesti贸n de puentes:

1潞. Definici贸n de los elementos est谩ndar en un puente

2潞. Inventario y creaci贸n de una base de datos de puentes y elementos existentes.

3潞. La identificaci贸n mediante labores de inspecci贸n de puentes de las anomal铆as de cada elemento y el desarrollo modelos para predecir el futuro deterioro.

4潞. Desarrollo de acciones de conservaci贸n y mantenimiento para cada conjunto de elementos y cada una de las tipolog铆as de anomal铆a detectadas.

5潞. Desarrollo de modelos de optimizaci贸n y toma de decisiones.

En general, existe un avance importante, llevado a cabo en los 煤ltimos a帽os en pa铆ses desarrollados, en lo que a las etapas de inventariado y creaci贸n de bases de datos se refiere, existiendo lagunas y l铆neas de acci贸n pendientes en lo que se refiere a las etapas finales de implementaci贸n de sistemas de gesti贸n (modelos de predicci贸n y toma de decisiones), siendo esta 煤ltima la l铆nea de investigaci贸n que ayudar谩 a la optimizaci贸n de los recursos disponibles, como culminaci贸n del desarrollo de la t茅cnica en cuanto a gesti贸n, conservaci贸n y聽mantenimiento de los puentes.

En las referencias os dejo algunos art铆culos de nuestro grupo de investigaci贸n relacionada con la gesti贸n de los puentes a lo largo de su ciclo de vida, con la optimizaci贸n multiobjetivo y la toma de decisi贸n multicriterio.

Referencias:

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GARC脥A-SEGURA, T.; YEPES, V.; FRANGOPOL, D.M. (2017).聽Multi-Objective Design of Post-Tensioned Concrete Road Bridges Using Artificial Neural Networks.Structural and Multidisciplinary Optimization, 56(1):139-150. doi:10.1007/s00158-017-1653-0

GARC脥A-SEGURA, T.; YEPES, V.; FRANGOPOL, D.M.; YANG, D.Y. (2017).聽Lifetime Reliability-Based Optimization of Post-Tensioned Box-Girder Bridges.Engineering Structures,聽145:381-391. DOI:10.1016/j.engstruct.2017.05.013聽OPEN ACCESS

NAVARRO, I.J.; YEPES, V.; MART脥, J.V. (2018).聽Life cycle cost assessment of preventive strategies applied to prestressed concrete bridges exposed to chlorides.Sustainability, 10(3):845. doi:10.3390/su10030845 (link).

NAVARRO, I.J.; YEPES, V.; MART脥, J.V. (2018).聽Social life cycle assessment of concrete bridge decks exposed to aggressive environments.Environmental Impact Assessment Review, 72:50-63.聽https://doi.org/10.1016/j.eiar.2018.05.003

NAVARRO, I.J.; YEPES, V.; MART脥, J.V.; GONZ脕LEZ-VIDOSA, F. (2018).聽Life cycle impact assessment of corrosion preventive designs applied to prestressed concrete bridge decks.Journal of Cleaner Production, 196:698-713.聽https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.06.110

PENAD脡S-PL脌, V.; GARC脥A-SEGURA, T.; MART脥, J.V.; YEPES, V. (2016).聽A review of multi-criteria decision making methods applied to the sustainable bridge design.Sustainability, 8(12):1295.聽DOI:10.3390/su8121295

PENAD脡S-PL脌, V.; GARC脥A-SEGURA, T.; MART脥, J.V.; YEPES, V. (2018).聽An optimization-LCA of a prestressed concrete precast bridge.Sustainability, 10(3):685. doi:10.3390/su10030685 (link)

PENAD脡S-PL脌, V.; MART脥, J.V.; GARC脥A-SEGURA, T.;聽 YEPES, V. (2017).聽Life-cycle assessment: A comparison between two optimal post-tensioned concrete box-girder road bridges.Sustainability, 9(10):1864. doi:10.3390/su9101864聽(link)

SIERRA, L.A.; PELLICER, E.; YEPES, V. (2017).聽Method for estimating the social sustainability of infrastructure projects.Environmental Impact Assessment Review, 65:41-53. DOI: 10.1016/j.eiar.2017.02.004

SIERRA, L.A.; YEPES, V.; GARC脥A-SEGURA, T.; PELLICER, E. (2018).聽Bayesian network method for decision-making about the social sustainability of infrastructure projects.聽Journal of Cleaner Production, 176:521-534.聽https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.12.140

SIERRA, L.A.; YEPES, V.; PELLICER, E. (2017).聽Assessing the social sustainability contribution of an infrastructure project under conditions of uncertainty.Environmental Impact Assessment Review, 67:61-72.聽DOI:10.1016/j.eiar.2017.08.003聽(link)

SIERRA, L.A.; YEPES, V.; PELLICER, E. (2018).聽A review of multi-criteria assessment of the social sustainability of infrastructures.Journal of Cleaner Production,聽187:496-513. DOI: 10.1016/j.jclepro.2018.03.022.

2 julio, 2018
 

Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - ciclo de vida, estructuras, hormig贸n, investigaci贸n, Puentes, sostenibilidad, toma de decisiones    

By retocada por Yeza de la versi贸n original de Alonsoquijano [Public domain], from Wikimedia Commons

Actualmente existe una tendencia clara hacia la evaluaci贸n de los impactos en todas las etapas del ciclo de vida de un producto. Esta tendencia ha llegado a los proyectos de estructuras, donde la evaluaci贸n de las repercusiones sociales, ambientales y econ贸micas de las distintas alternativas no deriva en una decisi贸n clara y un铆voca de la mejor soluci贸n, sobre todo cuando los objetivos que se pretenden se encuentran enfrentados entre s铆 (Jato-Espino et al., 2014; Penad茅s-Pl脿 et al., 2016; Zamarr贸n-Mieza et al., 2017; Sierra et al., 2018). El problema de seleccionar la mejor opci贸n en el 谩mbito del proyecto de puentes ha supuesto una l铆nea de investigaci贸n que se ha desarrollado enormemente en las 煤ltimas d茅cadas. Balali et al. (2014) expusieron que los problemas relacionados con la toma de decisiones a lo largo del ciclo de vida de un puente se pueden enmarcar dentro de las siguientes fases: (a) proyecto, (b) construcci贸n, y (c) uso y mantenimiento. Estas fases son las que se consideran habitualmente por otros autores (Malekly et al, 2010), que adem谩s a帽aden una 煤ltima fase en el ciclo de vida de un puente: (d) reciclado o demolici贸n.

As铆 pues, el proyecto de puentes se caracteriza por la presencia de m煤ltiples objetivos de dise帽o -muchos contradictorios entre s铆-, y la selecci贸n de la mejor opci贸n entre distintas alternativas. La calidad, la constructibilidad, la seguridad, el impacto ambiental y el coste son los aspectos que normalmente se consideran en el dise帽o y la planificaci贸n de las operaciones de mantenimiento de un puente. La optimizaci贸n multiobjetivo (Multi-Objective Optimization, MOO) resulta una herramienta 煤til cuando varios objetivos desean optimizarse simult谩neamente. MOO proporciona un conjunto de soluciones eficaces, constituyendo la denominada frontera de Pareto. Las soluciones que forman parte de la frontera de Pareto no pueden mejorarse sin que empeore cualquier otra soluci贸n de dicho conjunto. Koumousis y Arsenis (1998) utilizaron MOO para el dise帽o de estructuras de hormig贸n. Liao et al (2011) revisaron los estudios que utilizaron metaheur铆sticas para problemas relacionados con el ciclo de vida de un proyecto de construcci贸n. Por su parte, Zavala et al. (2013) estudiaron las metaheur铆sticas utilizadas en la optimizaci贸n multiobjetivo de las estructuras.

Se pueden rese帽ar varios estudios que han utilizado la optimizaci贸n multiobjetivo para comparar el dise帽o de estructuras de hormig贸n armado (Reinforced Concrete, RC) atendiendo a la reducci贸n de las emisiones de gases de efecto invernadero y la reducci贸n de costes (Mart铆nez-Mart铆n et al., 2012; Garc铆a-Segura et al., 2014, 2016; Yepes et al, 2015). Pay谩 et al. (2008) optimizaron p贸rticos de edificaci贸n de RC utilizando como funci贸n objetivo la constructibilidad, los costes econ贸micos, el impacto ambiental y la seguridad general de la estructura. Mart铆nez-Mart铆n et al. (2012) optimizaron las pilas RC de un puente considerando como funciones objetivo el coste econ贸mico, la congesti贸n de las armaduras pasivas y las emisiones de CO2. Yepes et al. (2015) incorporaron como funci贸n objetivo la vida 煤til en el dise帽o de una viga de secci贸n en I confeccionada con hormig贸n de alta resistencia. Garc铆a-Segura et al. (2014) incluyeron, adem谩s, un factor que eval煤a la seguridad global en esa misma estructura.

A pesar de que los dise帽os deben garantizar cierta durabilidad, esta funci贸n objetivo suele utilizarse m谩s en el 谩mbito de la gesti贸n del mantenimiento de infraestructuras ya existentes. As铆, Liu y Frangopol (2005) emplearon la optimizaci贸n multiobjetivo en puentes deteriorados atendiendo a su estado, a los niveles de seguridad y al coste de mantenimiento de la estructura a lo largo del ciclo de vida. Sabatino et al. (2015) optimizaron las operaciones de mantenimiento de la estructura a lo largo de su ciclo de vida bajo los objetivos simult谩neos de reducci贸n del coste de mantenimiento y la utilidad m铆nima anual asociada con un indicador relacionado con la sostenibilidad. Torres-Machi et al. (2015) optimizaron la gesti贸n sostenible de un pavimento considerando simult谩neamente aspectos econ贸micos, t茅cnicos y ambientales.

Otro aspecto de inter茅s en el 谩mbito de la investigaci贸n son los procedimientos que permiten seleccionar una soluci贸n de un conjunto de opciones posibles atendiendo a m煤ltiples criterios. Las t茅cnicas de toma de decisiones proporcionan un procedimiento racional a las decisiones basadas en cierta informaci贸n, experiencia y juicio. Estas t茅cnicas pueden clasificarse de acuerdo con la forma en la que el decisor articula sus preferencias. En un proceso 鈥a priori鈥, los expertos asignan los pesos de cada criterio en la etapa inicial. El proceso 鈥a posteriori鈥 no requiere una definici贸n previa de las preferencias. Por ejemplo, la optimizaci贸n multiobjetivo genera una gama de soluciones 贸ptimas, que se consideran igualmente buenas 鈥揻rontera de Pareto-. En este caso, la toma de decisiones tiene lugar 鈥a posteriori鈥. Este enfoque permite el an谩lisis de las mejores soluciones seg煤n cada objetivo, lo cual proporciona informaci贸n sobre la relaci贸n entre los objetivos y las soluciones. Jato-Espino et al. (2014) presentaron una revisi贸n del desarrollo de los m茅todos de decisi贸n multicriterio aplicados a la construcci贸n. Existen numerosas t茅cnicas de toma de decisiones multicriterio. TOPSIS (Technique for Order of Preference by Similarity to Ideal Solution), VIKOR (Multi-criteria Optimization and Compromise Solution), MAUT (Multi-Attribute Utility Theory), AHP (Analytical Hierarchy Process), ANP (Analytical Network Process), PROMETHEE (Preference Ranking Organization Method for Enrichment Evaluations), DEA (Data Envelopment Analysis), COPRAS (Complex Proportional Assessment) o QFD (Quality Function Deployment), son, entre otras, las m谩s extensamente utilizadas.

Abu Dabous y Alkass (2010) presentaron una estructura jer谩rquica para la toma de decisiones en la gesti贸n de puentes basados en MAUT y AHP. Sabatino et al. (2015) recurrieron a la teor铆a de utilidad de m煤ltiples atributos para evaluar diversos aspectos de la sostenibilidad estructural considerando los riesgos asociados a los fallos en el puente y las actitudes frente al riesgo de los decisores. Ardeshir et al. (2014) emplearon un AHP difuso para seleccionar la ubicaci贸n para la construcci贸n de un puente. Aghdaie et al. (2012) emplearon AHP y COPRAS para calcular la importancia relativa de los criterios y clasificar las alternativas en la selecci贸n de ubicaciones para construir nuevas pasarelas. Balali et al. (2014) seleccionaron el material, el procedimiento constructivo y la tipolog铆a estructural de un puente mediante la t茅cnica PROMETHEE. Tanto VIKOR (Opricovic, 1998) como TOPSIS (Hwang y Yoon, 1981) son m茅todos que seleccionan soluciones basadas en la distancia m谩s corta a la soluci贸n ideal. Opricovic y Tzeng (2004) compararon VIKTOR y TOPSIS y mostraron que presentan algunas diferencias en relaci贸n con la funci贸n de agregaci贸n y los efectos de normalizaci贸n. La t茅cnica difusa (fuzzy) (Zadeh, 1965) es una t茅cnica 煤til para representar la incertidumbre inherente en la vida real. Joshi et al. (2004) evaluaron un conjunto de criterios para seleccionar la cimentacion m谩s adecuada mediante fuzzy. AHP se combina con fuzzy (Jakiel y Fabianowski, 2015, Wang et al., 2001) para seleccionar entre distintas tipolog铆as de puentes RC y alternativas de plataforma offshore, respectivamente. Abu Dabous y Alkass (2010) indicaron la dificultad en establecer la importancia relativa entre dos elementos con planteamientos deterministas, debido a la incertidumbre inherente al comportamiento de los diferentes elementos.

Se han propuesto muchos m茅todos para reducir el conjunto de soluciones procedentes de la frontera de Pareto (Hancock y Mattson, 2013). El m茅todo de la regi贸n de 鈥渞odilla” (Rachmawati y Srinivasan, 2009) constituye un m茅todo 鈥a posteriori鈥 que distingue los puntos para los cuales una mejora en un objetivo da lugar a un empeoramiento significativo de al menos otro objetivo. Una regi贸n de 鈥渞odilla鈥 en el frente 贸ptimo de Pareto, visualmente es una protuberancia convexa en la parte delantera, la cual es importante para la toma de decisiones en contextos pr谩cticos, pues a menudo constituye el 贸ptimo en equilibrio. Los m茅todos de agrupaci贸n se centran en ensamblar soluciones en grupos y seleccionar soluciones representativas (Saha y Bandyopadhyay, 2009). Los m茅todos de filtrado eliminan las soluciones de Pareto que ofrecen poca informaci贸n al decisor (Mattson et al., 2004). Yepes et al. (2015a) propusieron un procedimiento sistem谩tico 鈥a posteriori鈥 para filtrar la frontera de Pareto, a la vez que proporcionaba conocimiento relevante derivado del proceso de resoluci贸n. Esta t茅cnica simplifica la elecci贸n de la soluci贸n preferente. Para ello se combinan matrices AHP aleatorias con la minimizaci贸n de la distancia para seleccionar la soluci贸n m谩s cercana a la ideal.

Se puede consultar una revisi贸n bibliogr谩fica reciente sobre la aplicaci贸n de las herramientas de decisi贸n multicriterio al ciclo de vida de los puentes en el trabajo de Penad茅s-Pl脿 et al. (2016). En este trabajo se comprueba c贸mo no existe una m茅trica universalmente aceptada para medir la diversidad de objetivos de todo tipo que se utilizan en la selecci贸n de la mejor opci贸n de proyecto de un puente para un caso determinado. Para ello se analizaron un total de 77 art铆culos publicados desde 1991. El estudio aplic贸 un an谩lisis multivariante de correspondencias (ver Figura). De este modo, se recogen los m茅todos de decisi贸n multicriterio que debe aplicar el ingeniero para la selecci贸n de alternativas seg煤n la fase del ciclo de vida del puente, as铆 como los criterios que se han considerado en dichos trabajos. La relaci贸n m谩s obvia se ha identificado entre la l贸gica difusa y la fase de uso y mantenimiento. Tambi茅n se observa que el m茅todo AHP es ampliamente usado en las tres primeras fases del ciclo de vida de un puente. Finalmente la fase de demolici贸n o reciclado es la menos estudiada, asoci谩ndose principalmente al m茅todo ANP.

Figura. An谩lisis de correspondencias entre la toma de decisiones y el ciclo de vida (Penad茅s-Pl脿 et al., 2016)

Referencias:

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Ardeshir, A.; Mohseni, N.; Behzadian, K.; Errington, M. (2014). Selection of a bridge construction site using Fuzzy Analytical Hierarchy Process in Geographic Information System. Arabian Journal for Science and Engineering, 39(6), 4405鈥4420.

Balali, V.; Mottaghi, A.; Shoghli, O.; Golabchi, M. (2014). Selection of appropriate material, construction technique, and structural system of bridges by use of multicriteria decision-making method. Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, 2431, 79鈥87.

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28 mayo, 2018
 
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Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - algoritmo, ingenier铆a civil, investigaci贸n, optimizaci贸n, sostenibilidad, toma de decisiones    

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Investigadores de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia y de la Universidad de La Frontera (Chile) han elaborado un algoritmo, basado en la armon铆a musical del jazz, que determina qu茅 inversi贸n es m谩s adecuada

 

La metodolog铆a ya se ha aplicado en El Salvador, donde ha permitido priorizar las inversiones en carreteras

 

 

 

 

 

Las administraciones p煤blicas se enfrentan continuamente ante problemas de gran calado social cuando tienen que invertir grandes sumas de dinero en infraestructuras clave, como puede ser una carretera, un hospital o una universidad.

Ahora, un equipo de investigadores de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia y de la Universidad de La Frontera (Chile) ha desarrollado un novedoso estudio que demuestra que el jazz puede ayudarles a decidir en qu茅 infraestructuras es mejor invertir el dinero, para favorecer as铆 la calidad de vida de los ciudadanos. Su trabajo ha sido publicado en el Journal of Cleaner Production.

La metodolog铆a dise帽ada por el equipo de cient铆ficos espa帽oles y chilenos se basa en la inteligencia subyacente en la armon铆a musical del jazz.聽 鈥淟a armon铆a nos ha servido de inspiraci贸n para elaborar un algoritmo que es capaz de determinar el impacto de una determinada decisi贸n 鈥搃nvertir en un aeropuerto o en una l铆nea de AVE, por ejemplo – tanto a corto como a medio y largo plazo鈥, apunta V铆ctor Yepes, investigador del Instituto Universitario de Ciencia y Tecnolog铆a del Hormig贸n (ICITECH) de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia.

Seg煤n explica el profesor Yepes, el algoritmo de b煤squeda arm贸nica (harmony search, en ingl茅s) se basa en el proceso de la improvisaci贸n musical. 鈥淣o todo el mundo posee habilidad para improvisar m煤sica, pues es un proceso que requiere experiencia y conocimiento previo de las armon铆as. Por ejemplo, en el jazz, el m煤sico compone una nueva melod铆a bas谩ndose en sus conocimientos musicales para seleccionar nuevas notas aleatoriamente. Si el conjunto de notas tocadas se consideran una buena armon铆a, esta se guarda en la memoria de cada m煤sico, incrementando la posibilidad de hacer una buena armon铆a la pr贸xima vez鈥, se帽ala el investigador de la UPV.

El algoritmo desarrollado por los investigadores espa帽oles y chilenos hace algo parecido. Cada melod铆a se define por un vector, al igual que cada infraestructura que debe ser elegida. Cada nueva iteraci贸n del algoritmo elige una melod铆a (infraestructura) parecida que, si es mejor, se a帽ade al repertorio. 鈥淎l final del proceso, el algoritmo es capaz de definir una melod铆a (infraestructura) de calidad muy alta. Dicho de otro modo, la inteligencia del algoritmo permite ayudar a elegir la mejor infraestructura posible considerando aspectos tan diversos como la empleabilidad, la educaci贸n, la sanidad, el confort o la calidad de vida鈥, apunta V铆ctor Yepes.

M谩s objetivo

El m茅todo permite minimizar los errores al decidir qu茅 tipo de inversi贸n es la m谩s adecuada, haciendo m谩s objetiva la decisi贸n de las autoridades, al considerar no solo los efectos econ贸micos y medioambientales, sino tambi茅n los sociales, que son m谩s dif铆ciles de evaluar.

鈥淟os factores econ贸micos o medioambientales condicionan el tipo de decisi贸n. Pero los efectos en la sociedad a corto y largo plazo pueden ser irreversibles. Muchos son los ejemplos de malas decisiones con graves repercusiones: aeropuertos infrautilizados, l铆neas de alta velocidad innecesarias, altas listas de espera en hospitales, alt铆simos porcentajes de paro, etc. Este m茅todo ayudar铆a a acabar con estas situaciones鈥, destaca V铆ctor Yepes.

El Salvador

La metodolog铆a se ha aplicado ya en El Salvador, donde ha permitido priorizar las inversiones en carreteras, maximizando los beneficios tanto a corto como a largo plazo. 鈥淟a trascendencia del m茅todo desarrollado es su aplicabilidad a cualquier contexto y territorio, lo que permite mejorar las condiciones de vida de amplios sectores sociales con ayuda de la inteligencia subyacente en la m煤sica鈥, concluye V铆ctor Yepes.

Os dejo tambi茅n una entrevista radiof贸nica en 脌 Punt R脿dio:

 

Agradecimientos:

Luis Zurano, de la Unidad de Cultura Cient铆fica e Innovaci贸n de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia

Referencias:

SIERRA, L.A.; YEPES, V.; GARC脥A-SEGURA, T.; PELLICER, E. (2018). Bayesian network method for decision-making about the social sustainability of infrastructure projects.聽 Journal of Cleaner Production, 176:521-534. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.12.140

http://www.upv.es/noticias-upv/noticia-9959-algoritmo-de-bu-es.html

http://www.expansion.com/sociedad/2018/04/21/5adb576e468aebd0578b466b.html

http://www.cope.es/noticias/cultura/jazz-ayuda-decidir-que-infraestructuras-prioritario-invertir_206188

http://www.lavanguardia.com/vida/20180421/442818278872/el-jazz-ayuda-a-decidir-en-que-infraestructuras-es-prioritario-invertir.html

http://agencias.abc.es/agencias/noticia.asp?noticia=2797859

https://www.elconfidencial.com/ultima-hora-en-vivo/2018-04-21/el-jazz-ayuda-a-decidir-en-que-infraestructuras-es-prioritario-invertir_1499304/

https://www.efe.com/efe/comunitat-valenciana/portada/el-jazz-ayuda-a-decidir-en-que-infraestructuras-es-prioritario-invertir/50000877-3591711

https://www.diarilaveu.com/noticia/81405/algoritme-inspirat-jazz-decidir-infraestructures

Un algoritmo heur铆stico basado en el jazz ayuda a decidir en qu茅 infraestructuras es prioritario invertir

23 abril, 2018
 
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Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - ANDECE, BIM, ciclo de vida, edificaci贸n, empresas constructoras, ingenier铆a civil, innovaci贸n, maquinaria, materiales, medios auxiliares, optimizaci贸n, Planificaci贸n, procedimientos de construcci贸n, seguridad, sostenibilidad, toma de decisiones    

http://constructioncitizen.com/blog/get-smart-construction-video/1510211

Se est谩 poniendo de moda el concepto “inteligente” para nombrar todo tipo de cosas. Por ejemplo, “smart buildings“, “smart cities“, “smart beach“, “smart tourism destination“, “smart food“, etc. Como siempre, cada vez que se empieza a hacer viral un concepto, al final se acaba por difuminar y perder el sentido original de lo que se quer铆a decir.聽Este tipo de modas ya han pasado por conceptos tan importantes como “calidad”, “sostenibilidad”, “innovaci贸n”, etc. Al final, aplicado a productos o servicios, se menoscaba el significado por culpa del marketing y con ello se quiere atraer al consumidor hacia lo “bueno”, “guay”, “saludable” o similares.

Espero que el t茅rmino de “construcci贸n inteligente” tenga algo m谩s de recorrido y pueda suponer un punto de inflexi贸n en nuestro sector. Este t茅rmino presenta, como no pod铆a ser de otra forma, numerosas interpretaciones y tantas m谩s aplicaciones. Es un concepto que se asocia al dise帽o digital, a las tecnolog铆as de la informaci贸n y de la comunicaci贸n, la inteligencia artificial, al BIM, al Lean Construction, la prefabricaci贸n, los drones, la robotizaci贸n y automatizaci贸n, a la innovaci贸n y a la sostenibilidad, entre otros muchos conceptos.

Uno que me interesa mucho es la asociaci贸n con el de los nuevos m茅todos constructivos (t茅rmino que incluye nuevos productos y nuevos procedimientos constructivos).聽Su objetivo es mejorar la eficiencia del negocio, la calidad, la satisfacci贸n del cliente, el desempe帽o medioambiental, la sostenibilidad y la previsibilidad de los plazos de entrega. Por lo tanto, los m茅todos modernos de construcci贸n son algo m谩s que un enfoque particular en el producto. Involucran a la gente a buscar mejoras, a trav茅s de mejores procesos, en la entrega y ejecuci贸n de la construcci贸n.

https://pixabay.com/es/sitio-de-construcci%C3%B3n-edificio-1205047/

Sin embargo, y este es un punto crucial, para que se pueda hablar de verdad de “construcci贸n inteligente”, no solo vamos a necesitar incorporar las nuevas tecnolog铆as, sino que tambi茅n va a ser necesario elaborar un sistema que permita la participaci贸n de todas las partes implicadas en el proceso proyecto-construcci贸n, alimentando de informaci贸n de calidad a este sistema de forma que soporte la toma de decisiones mediante la inteligencia artificial. El BIM puede ser un buen punto de partida para ello, pero se hace necesario integrar la inteligencia colectiva de forma que, aunque se apoye el sistema de una rigurosa alimentaci贸n de datos en tiempo real, el decisor tome sus decisiones asumiendo la responsabilidad 煤ltima de sus acciones.

Dejo abierto este tema por si alguno de mis estudiantes quieren realizar su Trabajo Fin de M谩ster, e incluso atreverse a la realizaci贸n de una tesis doctoral sobre este tema.

Os voy a dejar algunos v铆deos relacionados con el tema, algunos os gustar谩n m谩s que otros, pero es una buena forma de acercarse al concepto de construcci贸n inteligente.

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Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - ingenier铆a civil, investigaci贸n, recursos humanos, sostenibilidad, toma de decisiones    

Acaban de publicarnos un art铆culo en la revista Journal of Cleaner Production (primer decil del JCR), de la editorial ELSEVIER, en la que revisamos el estado del arte de la investigaci贸n realizada a nivel internacional sobre la aplicaci贸n de las t茅cnicas de valoraci贸n multicriterio al impacto social de las infraestructuras. El tema no es nada sencillo, puesto que los impactos sociales son mucho m谩s dif铆ciles de valorar que los impactos econ贸micos o medioambientales. Nos referimos a aspectos como el empleo, el bienestar social, la salud p煤blica, la productividad, el desarrollo regional, la equidad intergeneracional, la igualdad social, la educaci贸n, etc. Adem谩s, hay que tener en cuenta que, al igual que una piedra cae en una balsa de agua, las ondas generadas (el impacto) presentan un estado transitorio (corto plazo) y otro estacionario (largo plazo). A veces es dif铆cil conjugar el corto y el largo plazo en la evaluaci贸n de la sostenibilidad social.

La editorial ELSEVIER nos permite la distribuci贸n gratuita del art铆culo hasta el 26 de mayo de 2018. Por tanto, os paso el enlace para que os pod谩is descargar este art铆culo:聽https://authors.elsevier.com/c/1Wr0s3QCo9R0Il

Referencia:聽

SIERRA, L.A.; YEPES, V.; PELLICER, E. (2018).聽A review of multi-criteria assessment of the social sustainability of infrastructures.Journal of Cleaner Production, 187:496-513.聽https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2018.03.022

Abstract:

Nowadays multi-criteria methods enable non-monetary aspects to be incorporated into the assessment of infrastructure sustainability. Yet evaluation of the social aspects is still neglected and the multi-criteria assessment of these social aspects is still an emerging topic. Therefore, the aim of this article is to review the current state of multi-criteria infrastructure assessment studies that include social aspects. The review includes an analysis of the social criteria, participation and assessment methods. The results identify mobility and access, safety and聽local development聽among the most frequent criteria. The Analytic Hierarchy Process and Simple Additive Weighting methods are the most frequently used. Treatments of equity, uncertainty, learning and consideration of the context, however, are not properly analyzed yet. Anyway, the methods for implementing the evaluation must guarantee the social effect on the result, improvement of the representation of the social context and techniques to facilitate the evaluation in the absence of information.

Keywords:

Infrastructure
Multi-criteria
Social sustainability
Equity
Stakeholders
Uncertainty

 

Highlights:

  • Review of multi-criteria assessment methods of infrastructure social sustainability.
  • Identify trends of social criteria considered.
  • Identify trends of participation of stakeholders.
  • Identify trends of multi-criteria methods.
  • Identify trends of consideration of equity, context and social learning.

 

 

Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - carreteras, ciclo de vida, investigaci贸n, optimizaci贸n, proyectos, sostenibilidad, toma de decisiones    

Hoy 5 de abril de 2018 se celebra el d铆a internacional del mantenimiento de carreteras (International Road Maintenance Day). Bajo la etiqueta #IRMD2018 y bajo el lema “Conservar las carreteras es preservar el medio ambiente” muchos colegas e investigadores est谩n aportando su conocimiento e ideas para concienciar de la importancia de conservar nuestras infraestructuras, especialmente las carreteras.

Pues tambi茅n quiero colaborar con mi granito de arena. A continuaci贸n ten茅is recopilados los posts y trabajos que sobre conservaci贸n de pavimentos hemos desarrollado en nuestro grupo de investigaci贸n. Como podr茅is ver, nuestro grupo se ha especializado en la optimizaci贸n heur铆stica de todo tipo de infraestructuras (puentes, estructuras de hormig贸n, pavimentos, etc.), incluyendo la toma de decisiones, el an谩lisis del ciclo de vida y la sostenibilidad social y ambiental. Si alguien est谩 interesado en alguno de estos art铆culos, y no lo encuentra, que no dude en ped铆rmelo que se lo mando. Espero que os resulte 煤til y de inter茅s.

 

Referencias:

SIERRA, L.A.; YEPES, V.; PELLICER, E. (2018).聽A review of multi-criteria assessment of the social sustainability of infrastructures.Journal of Cleaner Production聽(accepted, in press).

SIERRA, L.A.; YEPES, V.; GARC脥A-SEGURA, T.; PELLICER, E. (2018).聽Bayesian network method for decision-making about the social sustainability of infrastructure projects.聽Journal of Cleaner Production, 176:521-534.聽https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2017.12.140

SIERRA, L.A.; YEPES, V.; PELLICER, E. (2017).聽Assessing the social sustainability contribution of an infrastructure project under conditions of uncertainty.Environmental Impact Assessment Review, 67:61-72.聽DOI:10.1016/j.eiar.2017.08.003聽(link)

SIERRA, L.A.; PELLICER, E.; YEPES, V. (2017).聽Method for estimating the social sustainability of infrastructure projects.Environmental Impact Assessment Review, 65:41-53. DOI: 10.1016/j.eiar.2017.02.004

PELLICER, E.; SIERRA, L.A.; YEPES, V. (2016).聽Appraisal of infrastructure sustainability by graduate students using an active-learning method.Journal of Cleaner Production,聽113:884-896. DOI:10.1016/j.jclepro.2015.11.010

SIERRA, L.A.; PELLICER, E.; YEPES, V. (2016).聽Social sustainability in the life cycle of Chilean public infrastructure.Journal of Construction Engineering and Management ASCE, 142(5):聽 05015020.聽DOI:聽10.1061/(ASCE)CO.1943-7862.0001099.

TORRES-MACHI, C.; PELLICER, E.; YEPES, V.; CHAMORRO, A. (2017).聽Towards a sustainable optimization of pavement maintenance programs under budgetary restrictions.Journal of Cleaner Production, 148:90-102.聽http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959652617301142

YEPES, V.; TORRES-MACH脥, C.; CHAMORRO, A.; PELLICER, E. (2016).聽Optimal pavement maintenance programs based on a hybrid greedy randomized adaptive search procedure algorithm.Journal of Civil Engineering and Management, 22(4):540-550. DOI:聽10.3846/13923730.2015.1120770

TORRES-MACH脥, C.; CHAMORRO, A.; PELLICER, E.; YEPES, V.; VIDELA, C. (2015).聽Sustainable pavement management: Integrating economic, technical, and environmental aspects in decision making.Transportation Research Record, 2523:56-63. DOI:10.3141/2523-07

TORRES-MACH脥, C.; CHAMORRO, A.; YEPES, V.; PELLICER, E. (2014).聽Current models and practices of economic and environmental evaluation for sustainable network-level pavement management.Revista de la Construcci贸n,聽13(2): 49-56.聽http://dx.doi.org/10.4067/S0718-915X2014000200006聽

TORRES-MACH脥, C.; CHAMORRO, A.; VIDELA, C.; PELLICER, E.; YEPES, V. (2014).聽An iterative approach for the optimization of pavement maintenance management at the network level.The Scientific World Journal, Volume 2014, Article ID 524329, 11 pages, http://dx.doi.org/10.1155/2014/524329 聽(link)

TORRES-MACH脥, C.; CHAMORRO, A.; PELLICER, E.; YEPES, V.; VIDELA, C. (2015).聽Sustainable pavement management: How to integrate economic, technical and environmental aspects in decision-making.聽Transportation Research Board (TRB) 94th Annual Meeting, January 11-15, Washington, D.C., pp. 1-13.

TORRES-MACH脥, C.; CHAMORRO, A.; PELLICER, E.; YEPES, V.; OSORIO, A.; VIDELA, C. (2014).聽Optimizaci贸n heur铆stica para la gesti贸n de infraestructuras: aplicaci贸n a una red de pavimentos urbanos en Chile.聽11er Congreso Internacional PROVIAL, 20-14 octubre, Valdivia (Chile), 14 pp.

TORRES-MACH脥, C.; YEPES, V.; PELLICER, V.; CHAMORRO, A. (2014).聽Application of simple and hybrid local search heuristic for the long-term optimization of pavement maintenance strategies at the network level.聽Transportation Research Board (TRB) 93rd Annual Meeting. 12-16 January, Washington D.C.

TORRES-MACH脥, C.; CHAMORRO, A.; VIDELA, C.; PELLICER, E.; YEPES, V. (2013).聽Optimization and prioritization methods for pavement network management.聽Transportation Research Board 92st Annual Meeting, Washington, D.C., 13-17 January. Paper 13-5057, pp. 1-14.

TORRES-MACH脥, C.; PELLICER, E.; YEPES, V.; CHAMORRO, A. (2013).聽Heuristic optimization model for infrastructure asset management.聽In: Bielza et al. (Eds.):聽Proceedings fo 15th Conference of the Spanish Association for Artificial Intellingence, CAEPIA 2013,聽Lecture Notes in Computer Science, 8109, pp. 300-309. Springer, Madrid, Spain, September 17-20.

TORRES-MACH脥, C.; PELLICER, E.; YEPES, V.; PICORNELL, M. (2013).聽The impact of the economic crisis in the construction industry from the perspective of graduate students.2nd Cyprus International Conference on Educational Researches, 13-15 february, Atat眉rk Teacher Training Academy, Lefkosa, Turkish Republic of Northern Cyprus.

Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - ciclo de vida, estructuras, hormig贸n, investigaci贸n, optimizaci贸n, prefabricaci贸n, sostenibilidad, toma de decisiones    

Fotograf铆a: Xos茅 Manuel L贸pez Gallego

La sostenibilidad en el 谩mbito de la construcci贸n constituye una l铆nea de trabajo importante en este momento (Yepes et al., 2016; Torres-Mach铆 et al., 2017; Zastrow et al., 2017). Los puentes se proyectan para ser funcionales durante muchos a帽os, por lo que deben considerarse todos los aspectos relacionados con su ciclo de vida: proyecto, construcci贸n, operaci贸n y desmantelamiento. Es por ello que la inversi贸n debe contemplar el deterioro del puente y su mantenimiento para mantener la estructura en buenas condiciones el m谩ximo tiempo posible. Una revisi贸n reciente de la aplicaci贸n de los m茅todos de decisi贸n multicriterio a los puentes puede consultarse en el trabajo de Penad茅s-Pl脿 et al. (2016).

Sarma y Adeli (1998) revisaron los estudios realizados sobre la optimizaci贸n de estructuras de hormig贸n y detectaron cierta carencia en cuanto a la investigaci贸n en el 谩mbito de la optimizaci贸n de las estructuras que considere el coste de todo el ciclo de vida, y no solo el coste inicial de su construcci贸n. Frangopol y Kim (2011) tambi茅n reivindicaron la importancia de extender la vida 煤til de las estructuras, pues muchas de ellas empiezan a mostrar se帽ales significativas de deterioro antes de lo esperado. Para prolongar la vida de las estructuras deterioradas, se pueden aplicar medidas de mantenimiento que retrasen la propagaci贸n de los da帽os, o bien reducir el grado de dicho da帽o (Kim et al., 2013). Frangopol y Soliman (2016) describieron las acciones necesarias para la planificaci贸n eficaz del mantenimiento para maximizar las prestaciones de la estructura durante el ciclo de vida bajo restricciones presupuestarias. Garc铆a-Segura et al. (2017) han optimizado las labores de mantenimiento de puentes pretensados desde el punto de vista de sostenibilidad econ贸mica, social y ambiental partiendo de dise帽os optimizados con m煤ltiples objetivos (econ贸mico, durabilidad y seguridad).

El mantenimiento de los elementos de los puentes de grandes luces situados en zonas costeras deteriorados por corrosi贸n representa la mayor parte del coste del ciclo de vida de estas estructuras (Cheung et al., 2009). Kendall et al. (2008) propusieron un modelo que integraba el an谩lisis del ciclo de vida y los costes asociados desde la perspectiva de la sostenibilidad. Lee et al., (2006) evaluaron la fiabilidad de un puente cuando la corrosi贸n y el tr谩fico de camiones pesados afectan a la estructura. Propusieron una metodolog铆a realista de los costes a lo largo del ciclo de vida, incluyendo los costes iniciales, los de mantenimiento, los esperados en la rehabilitaci贸n, las p茅rdidas por accidentes, los costes del usuario de la carretera y las p茅rdidas socioecon贸micas indirectas. Penad茅s-Pl脿 et al. (2017, 2018) han estudiado el ciclo de vida de puentes de secci贸n en caj贸n y puentes de vigas artesa. Navarro et al. (2018) han analizado en un trabajo reciente el coste del ciclo de vida de las estrategias de mantenimiento en puentes pretensados expuestos al ataque de clorh铆dricos.

Neves y Frangopol (2005) indicaron c贸mo la evaluaci贸n de la seguridad de una estructura constituye un indicador b谩sico para medir su rendimiento, pues el estado de la estructura no es un indicador preciso para evaluar la seguridad y la funcionalidad de un puente. Liu y Frangopol (2005) estudiaron la mejor planificaci贸n del mantenimiento de un puente durante su ciclo de vida mediante una optimizaci贸n multiobjetivo de la vida 煤til, el nivel de seguridad y el coste del mantenimiento. Como se puede ver, los objetivos de rendimiento estructural y de econom铆a se han a帽adido a los aspectos sociales y ambientales de las acciones de mantenimiento de las estructuras (Dong et al., 2013; Sierra et al., 2016; Garc铆a-Segura et al., 2017).

Referencias:

Cheung, M. M.; Zhao, J.; Chan, Y. B. (2009). Service life prediction of RC bridge structures exposed to chloride environments. Journal of Bridge Engineering, 14(3), 164鈥178.

Dong, Y.; Frangopol, D.M.; Saydam, D. (2013). Time-variant sustainability assessment of seismically vulnerable bridges subjected to multiple hazards. Earthquake Engineering & Structural Dynamics, 42(10), 1451鈥1467.

Frangopol, D.M.; Kim, S. (2011). Service life, reliability and maintenance of civil structures. In L. S. Lee; V. Karbari (Eds.), Service Life Estimation and Extension of Civil Engineering Structures (pp. 145鈥178). Elsevier.

Frangopol, D.M.; Soliman, M. (2016). Life-cycle of structural systems: recent achievements and future directions. Structure and Infrastructure Engineering, 12(1), 1鈥20.

Garc铆a-Segura, T.;聽 Yepes, V.; Frangopol, D.M.; Yang, D.Y. (2017).聽Lifetime Reliability-Based Optimization of Post-Tensioned Box-Girder Bridges.聽Engineering Structures,聽145:381-391.

Kendall, A.; Keoleian, G.A.; Helfand, G. E. (2008). Integrated life-cycle assessment and life-cycle cost analysis model for concrete bridge deck applications. Journal of Infrastructure Systems, 14(3), 214鈥222.

Kim, S.; Frangopol, D.M.; Soliman, M. (2013). Generalized probabilistic framework for optimum inspection and maintenance planning. Journal of Structural Engineering, 139(3), 435鈥447.

Lee, K.M.; Cho, H.N.; Cha, C.J. (2006). Life-cycle cost-effective optimum design of steel bridges considering environmental stressors. Engineering Structures, 28(9), 1252鈥1265.

Liu, M.; Frangopol, D. M. (2005). Multiobjective maintenance planning optimization for deteriorating bridges considering condition, safety, and life-cycle cost. Journal of Structural Engineering, 131(5), 833鈥842.

Navarro, I.J.; Yepes, V.; Mart铆, J.V. (2018).聽Life cycle cost assessment of preventive strategies applied to prestressed concrete bridges exposed to chlorides.聽Sustainability, 10(3), 845.

Neves, L.C.; Frangopol, D.M. (2005). Condition, safety and cost profiles for deteriorating structures with emphasis on bridges. Reliability Engineering & System Safety, 89(2), 185鈥198.

Penad茅s-Pl脿, V.; Garc铆a-Segura, T.; Mart铆, J.V.; Yepes, V. (2018).聽An optimization-LCA of a prestressed concrete precast bridge.聽Sustainability, 10(3):685.

Penad茅s-Pl脿, V.; Mart铆, J.V.; Garc铆a-Segura, T.;聽 Yepes, V. (2017).聽Life-cycle assessment: A comparison between two optimal post-tensioned concrete box-girder road bridges.聽Sustainability, 9(10):1864.

Penad茅s-Pl脿, V.; Garc铆a-Segura, T.; Mart铆, J.V.; Yepes, V. (2016).聽A review of multi-criteria decision making methods applied to the sustainable bridge design.聽Sustainability, 8(12):1295.

Sarma, K.C.; Adeli, H. (1998). Cost optimization of concrete structures. Journal of Structural Engineering, 124(5), 570鈥578.

Sierra, L.A.; Pellicer, E.; Yepes, V. (2016).聽Social sustainability in the life cycle of Chilean public infrastructure.聽Journal of Construction Engineering and Management ASCE, 142(5):聽 05015020.

Torres-Mach铆, C.; Pellicer, E.; Yepes, V.; Chamorro, A. (2017).聽Towards a sustainable optimization of pavement maintenance programs under budgetary restrictions.聽Journal of Cleaner Production, 148:90-102.

Yepes, V.; Torres-Mach铆, C.; Chamorro, A.; Pellicer, E. (2016).聽Optimal pavement maintenance programs based on a hybrid greedy randomized adaptive search procedure algorithm.聽Journal of Civil Engineering and Management, 22(4):540-550.

Zastrow, P.; Molina-Moreno, F.; Garc铆a-Segura, T.; Mart铆, J.V.; Yepes, V. (2017).聽Life cycle assessment of cost-optimized buttress earth-retaining walls: a parametric study.聽Journal of Cleaner Production,聽140:1037-1048.

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Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - calidad, competitividad, costas, Planificaci贸n, playas, Polimedia, sostenibilidad, toma de decisiones, turismo    

Mucho se est谩 hablando sobre el concepto de “playa inteligente” o “smart beach”. Sobre este tema ya impart铆 una conferencia en el XVIII Foro Internacional de Turismo de Benidorm, celebrado en octubre del 2016. La respuesta es un no rotundo. Sin embargo, parece que algo se est谩 avanzando en este sentido. Hay quien bautiza este concepto como playa 4.0, pero mucho me temo que es una vuelta de tuerca m谩s en el 谩mbito del marketing para vender m谩s de lo mismo.

Sobre este mismo tema me han invitado a impartir una conferencia magistral en el III Congreso Internacional de Calidad Ambiental en Playas Tur铆sticas, organizado por la Universidad de la Guajira en Colombia, del que tambi茅n formo parte del Comit茅 Cient铆fico Internacional. Dicho congreso se celebra entre el 21 y el 23 de marzo de 2018. Debido a problemas de agenda, se me invit贸 a impartir la charla por teleconferencia. Para evitar problemas t茅cnicos, he grabado dicha comunicaci贸n y os la paso para que teng谩is acceso a dicha informaci贸n. Espero que os sea de inter茅s.

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Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - ciclo de vida, estructuras, hormig贸n, ingenier铆a civil, innovaci贸n, investigaci贸n, residuos, sostenibilidad, toma de decisiones    

La Comisi贸n Mundial sobre el Medio Ambiente y el Desarrollo 鈥World Commission on Environment and Development鈥 (WCED) propuso mantener a largo plazo los recursos necesarios para satisfacer las necesidades futuras (Butlin, 1989). Adem谩s, se se帽al贸 que para conseguir un desarrollo sostenible se deb铆a mantener un equilibrio entre los pilares econ贸micos, ambientales y sociales. Desde entonces, los desaf铆os para conseguir un desarrollo sostenible se han llevado al campo de la construcci贸n en diferentes l铆neas de investigaci贸n. La construcci贸n constituye uno de los principales sectores emisores de gases de efecto invernadero (Liu et al., 2013). La industria de la construcci贸n, junto con sus industrias auxiliares, pasa por ser uno de los mayores consumidores de recursos naturales, tanto renovables como no renovables, que est谩 alterando negativamente el medio ambiente. Agota 2/5 partes de los 谩ridos y 1/4 de la madera, y consume el 40 % de la energ铆a total y el 16 % de agua al a帽o (Lippiatt, 1999; Chong et al., 2009). El consumo de materiales crece constantemente, con m谩s de 23 mil millones de toneladas de hormig贸n producido anualmente (Schokker, 2010; WBCSD, 2006). En 2010, de acuerdo con la International Cement Review, la producci贸n mundial de cemento se elev贸 a alrededor de 3,3 millones de toneladas/a帽o, lo que significa un aumento m谩s del 100% en casi 10 a帽os. La fabricaci贸n de cemento Portland genera grandes cantidades de CO2 debido a las altas demandas de energ铆a necesarias para la fabricaci贸n y calcinaci贸n de la piedra caliza. La producci贸n mundial de cemento lleg贸 a 1,6 mil millones de toneladas/a帽o en 2001, lo que corresponde a aproximadamente el 7 % de la cantidad mundial de di贸xido de carbono liberado a la atm贸sfera (Bremner, 2001). Otros estudios indican que la contribuci贸n de la industria cementera a las emisiones de gases de efecto invernadero supera el 5% del total (Worrell et al., 2001). En Australia, para mantener la demanda en la construcci贸n, se necesitan cada a帽o aproximadamente 30 millones de toneladas de productos, m谩s del 56 % de esta cantidad es hormig贸n, y el 6%, acero (Walker-Morison et al., 2007). En 2001, Espa帽a tuvo la mayor tasa de consumo de hormig贸n en Europa, con 1,76 m3 de hormig贸n per c谩pita por a帽o (ECO-SERVE, 2004). En 2007, la producci贸n de clinker alcanz贸 alrededor de 55 millones de toneladas en Espa帽a. Sin embargo, este n煤mero se redujo a 14,1 millones de toneladas en 2013 como consecuencia de la crisis financiera (Oficemen, 2016).

Existen recomendaciones para reducir el impacto ambiental de las estructuras de hormig贸n (fib, 2012). La citada gu铆a considera el ciclo completo de las fases del ciclo de vida, de la cuna a la tumba. La correcta selecci贸n de las materias primas, as铆 como los aditivos y adiciones, constituye una de las claves para reducir el impacto ambiental. Otra forma de reducir los impactos pasa por el uso de procesos m谩s respetuosos con el medio ambiente en la producci贸n y el transporte del hormig贸n. En esta gu铆a tambi茅n se habla de optimizar estructuras bas谩ndose en indicadores ambientales y de desempe帽o. Por 煤ltimo, concluye que las estructuras deben optimizarse comparando diferentes alternativas y teniendo en cuenta los indicadores ambientales, especialmente las emisiones de CO2, pues pasa por ser uno de los factores m谩s importantes para evaluar el impacto ambiental. Adem谩s, fib (2012) indica c贸mo la consideraci贸n del ciclo de vida completo de una estructura antes de iniciar su construcci贸n puede conseguir reducciones significativas de CO2.

Por tanto, la sostenibilidad en el 谩mbito de la construcci贸n constituye una l铆nea de trabajo importante en este momento. Las investigaciones se centran en proporcionar recomendaciones para seleccionar materiales estructurales basados en indicadores econ贸micos, ambientales y de constructibilidad (Zhong & Wu, 2015), utilizando hormig贸n y acero reciclado (Collins, 2010, Yellishetty et al., 2011), empleando materiales novedosos como cementos con baja huella de carbono y adiciones como substitutos del cl铆nker (Garc铆a-Segura et al., 2014a; Gartner, 2004), evaluando las emisiones del ciclo de vida de las estructuras de hormig贸n (Barandica et al., 2013; Tae et al., 2011), reduciendo las emisiones de CO2 de la construcci贸n (2003), optimizando el proceso de producci贸n de cemento (Casta帽贸n et al., 2015), estimando la energ铆a consumida en los proyectos de construcci贸n (Wang y Shen, 2013; Wang et al., 2012) e identificando la mejor planificaci贸n del mantenimiento (Liu y Frangopol, 2005, Yang et al., 2006), entre otros. En las referencias tambi茅n hemos dejado alguno de nuestros trabajos en este sentido.

Referencias:

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23 febrero, 2018
 

Publicada By  V铆ctor Yepes Piqueras - algoritmo, estructuras, hormig贸n, investigaci贸n, optimizaci贸n, Puentes, sostenibilidad, toma de decisiones    

Parece que fue ayer, pero este 2018 cumplimos 10 a帽os desde que nos publicaron el primer art铆culo internacional relacionado con la optimizaci贸n heur铆stica de estructuras de hormig贸n. Sin embargo, todo empez贸 un poco antes, en el 2002, a帽o en que defend铆 mi tesis doctoral denominada “Optimizaci贸n heur铆stica econ贸mica aplicada a las redes de transporte del tipo VRPTW”. Con ella pude ponerme al d铆a con los procedimientos de optimizaci贸n heur铆stica m谩s prometedores en ese momento. Sin embargo, pronto me d铆 cuenta de las posibilidades que ten铆a aplicar estos algoritmos a la optimizaci贸n de problemas reales de ingenier铆a, en particular las estructuras de hormig贸n.

Por tanto, en septiembre del a帽o 2002 fue el inicio del聽Grupo de Investigaci贸n de Procedimientos de Construcci贸n, Optimizaci贸n y An谩lisis de Estructuras.聽La iniciativa de creaci贸n del grupo correspondi贸 a los profesores Gonz谩lez-Vidosa y Yepes Piqueras.聽El primero de ellos, con una amplia experiencia en la investigaci贸n y la pr谩ctica profesional de las estructuras de hormig贸n armado y pretensado; y el segundo, con una experiencia reciente en el campo de la optimizaci贸n heur铆stica en la ingenier铆a. A partir de ese momento empezaron a gestarse las primeras tesis doctorales, las primeras de las cuales se defendieron en el a帽o 2007, correspondientes a Cristian Perea de Dios y a Ignacio Javier Pay谩 Zaforteza. En el a帽o 2008 se publicaron nuestros tres primeros art铆culos: Perea et al. (2008), Pay谩 et al. (2008) y Yepes et al. (2008).

En aquellos momentos, las preguntas a las que pretend铆amos dar una soluci贸n fueron las siguientes:

  • 驴Es capaz la inteligencia artificial de dise帽ar autom谩ticamente las estructuras?
  • 驴La inteligencia artificial podr谩 suplantar la experiencia del ingeniero en el predise帽o de las estructuras?
  • 驴Se pueden utilizar t茅cnicas procedentes del campo de la Investigaci贸n Operativa en la optimizaci贸n de las estructuras?
  • 驴Puede alcanzarse una econom铆a importante en los costes de construcci贸n de las estructuras sin merma de la calidad?
  • 驴Aparecer谩n nuevas patolog铆as si los m贸dulos de optimizaci贸n autom谩tica empiezan a implantarse de forma habitual en los paquetes de c谩lculo comerciales?
  • 驴Deber铆an revisarse las normas de c谩lculo si se extiende el c谩lculo optimizado de estructuras?
  • 驴Deber谩n tenerse en cuenta estados l铆mites no considerados hasta ahora en la comprobaci贸n de las estructuras optimizadas?
  • 驴Pueden optimizarse varios criterios a la vez? 驴C贸mo son las estructuras de bajo coste y alta seguridad?
  • 驴Es posible valorar el coste de la seguridad integral de una estructura?
  • 驴Podemos dise帽ar estructuras de bajo coste y que a la vez consuman poco CO2 y energ铆a para hacer una ingenier铆a sostenible?
  • 驴Se puede aplicar el concepto de 鈥渉uella ecol贸gica鈥 al dise帽o de las estructuras?

 

Fueron nuestros tres primeros art铆culos internacionales, pero a fecha de hoy ya se han publicado m谩s de 60 y dirigido una quincena de tesis doctorales, as铆 como una decena de proyectos de investigaci贸n. La lista la pod茅is ver en el blog:聽http://victoryepes.blogs.upv.es/publicaciones/articulos-jcr/

Referencias:

PEREA, C.; ALCAL脕, J.; YEPES, V.; GONZ脕LEZ-VIDOSA, F.; HOSPITALER, A. (2008).聽Design of Reinforced Concrete Bridge Frames by Heuristic Optimization.Advances in Engineering Software, 39(8): 676-688.

PAY脕, I.; YEPES, V.; GONZ脕LEZ-VIDOSA, F.; HOSPITALER, A. (2008).聽Multiobjective Optimization of Reinforced Concrete Building Frames by Simulated Annealing.Computer-Aided Civil and Infrastructure Engineering, 23(8): 596-610.

YEPES, V.; ALCAL脕, J.; PEREA, C.; GONZ脕LEZ-VIDOSA, F. (2008).聽A Parametric Study of Optimum Earth Retaining Walls by Simulated Annealing.聽Engineering Structures,聽30(3): 821-830.

 

20 febrero, 2018
 

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