vol. 11 núm. 21 (2014)

En este artículo se presenta una metodología para solucionar el problema del planeamiento de sistemas de distribución secundarios empleando como técnica de solución el algoritmo de Búsqueda Tabú. El problema se formula como un modelo no lineal entero-mixto, en el cual se tienen en cuenta la ubicación y capacidad de nuevos elementos (transformadores de distribución y tramos de red primaria y secundaria), reubicación de transformadores de distribución existentes, aumento de capacidades de elementos existentes, reconfiguración de red secundaria y balance de fases. Adicionalmente, se consideran los costos asociados a la conexión entre red primaria y secundaria y las pérdidas de energía en transformadores. Se emplean dos casos de prueba; en el primero se realizan ensayos comparativos con el algoritmo genético de Chu-Beasley para verificar la eficiencia del método propuesto y, en el segundo, se analizan los resultados obtenidos en un sistema de distribución colombiano. En ambos casos los resultados obtenidos son de gran calidad, lo que respalda lo propuesto en este trabajo.To solve the problem of secondary distribution systems planning, this paper proposes a methodology using a tabu search algorithm as a solution technique. The problem is formulated as a nonlinear mixed-integer model, which takes into account the location and capacity of new elements (distribution transformers and primary-secondary distribution networks), relocation of existing distribution transformers, increasing the capacity of existing elements, secondary network reconfiguration, and phase balance. It also considers the costs associated with connections between primary and secondary networks and energy losses in distribution transformers. The methodology is applied to two test cases: in the first, a comparative analysis with the Chu-Beasley genetic algorithm is made to verify the efficiency of the proposed methodology; and in the second, the results are analyzed in a Colombian distribution system. In both cases, the results are of high quality, supporting the proposed methodology. 

RESUMENSe presenta un algoritmo de cálculo etapa por etapa para la simulación de cascadas de extracción reactiva. El fundamento teórico se encuentra en la termodinámica del equilibrio líquido – líquido reactivo. El método puede tratar arreglos en paralelo, contracorriente y cruzados, operando con las especificaciones más importantes en la práctica: división de flujos de solvente y alimento, localización de la zona de reacción, elección de los puntos de alimentación y la especificación del flujo de calor transferido. Para ilustrar la utilidad de las ideas se simularon esquemas tecnológicos de extracción reactiva para la síntesis de n-amilacetato a partir de soluciones acuosas de ácido acético. Aunque los ejemplos se encuentran orientados a demostrar las capacidades del algoritmo, también se pudo establecer que la producción de n-amilacetato por extracción reactiva presenta fuertes limitaciones a la conversión y a la separación y no representa una alternativa interesante para incrementar el valor económico de las corrientes de ácido acético y agua. ABSTRACTA step-by-step calculation algorithm for reactive extraction cascade simulation is presented. Theoretical basis is taken from reactive liquid-liquid equilibrium thermodynamics. This method can be applied to parallel, countercurrent and cross-current arranges and operate the most important practical specifications: splitting of solvent and feed streams, location of reaction zone, choice of feed points and specification of transferred heat flow. To illustrate the usefulness of this approach, reactive extraction technological schemes for synthesis of n-amyl acetate from aqueous acetic acid were simulated. Although examples are designed to prove algorithm adequacy, it was also found that the n-amyl acetate production by reactive extraction has strong limitations to conversion and separation. Besides, it is not an interesting alternative to increase the economic value of acetic acid and water streams.

Declaración de prácticas de Revista EIA

This paper presents an optimization model for a combined scheme of optimal tap setting and reactive power injection in distribution systems. The proposed model provides the reactive power injection and tap setting scheme that would minimize losses, keeping voltage magnitudes within specified limits, at minimum cost. The formulation is done as an optimal reactive power flow and is solved using commercial available software. Several tests are performed on a 33-bus distribution test system. The results obtained showed that the combined use of tap setting and reactive power injection leads to higher loss reduction than the use of any of these actions separately. 

RESUMENLa logística de la ciudad es uno de los asuntos principales en logística debido que los centros urbanos tienden a crecer y consolidar las actividades económicas e industriales con aquellas sociales y humanas. La gran mayoría de los estudios se centran en el enfoque tradicional de transporte, que tiene como objetivo explicar las variables relacionadas con la oferta de transporte, en lugar de analizar la demanda real. Existe una falta de comprensión sobre el comportamiento de los clientes, lo que es explícito en estudios previos relacionados con la logística de la ciudad. Este trabajo tiene como objetivo ofrecer un análisis de las principales tendencias y el comportamiento de las compras en el hogar, específicamente en la compra de alimentos, mediante el uso de fuentes primarias de información y herramientas estadísticas. Los resultados obtenidos en un centro urbano de rápido crecimiento en Colombia, ofrecen un marco para comprender el comportamiento de las compras en los hogares, con base en tres variables principales: a) Los productos, b) Vehículos y c) La frecuencia de compra en relación con las instalaciones para la adquisición de alimentos (tiendas).ABSTRACTCity logistics is a major issue as the urban centers tend to grow and consolidate economic and industrial activities with social and human traditional activities. The vast majority of the studies follow the traditional transport approach aiming to explain variables related to the transport supply instead of analyzing the actual demand. There exists a lack of understanding on the behavior of the customers and this concern is explicit in previous studies related to city logistics. In this paper with the use of primary sources of information and statistical tools we aim to provide an analysis of the main trends and behavior of the household purchases specifically the food procurement. The results obtained in a rapidly growing urban center in Colombia provides a framework to understand the behavior of household purchases based in three main variables a) products, b) vehicles and c) purchase frequency related to the type of food procurement facility. 

En este artículo se presenta un procedimiento para la detección del disco óptico (DO) en retinografías, mediante un algoritmo evolutivo. El procedimiento tiene dos etapas principales: la detección gruesa de la posición del DO y el refinamiento de los bordes del contorno. La detección gruesa ubica la posición del DO mediante un algoritmo evolutivo, cuyos individuos tienen como función objetivo la cantidad de píxeles brillantes y el número de bordes de la red de conductos sanguíneos, contenidos dentro de una circunferencia. La etapa de refinamiento aplica un procedimiento geométrico, para deformar el círculo inicial, ajustando el borde de éste con la posición del píxel de mayor variación en dirección al vector normal. El procedimiento fue evaluado empleando los repositorios públicos STARE y DIAREDB, procesando imágenes de pacientes sanos y con alteraciones de las retina, generadas por la presencia de retinopatía diabética. Los resultados experimentales muestran que el método propuesto puede identificar la posición del disco óptico en retinografías con una precisión cercana al 96 %.Abstract: In this paper we show an optic disk (OD) detection approach based on evolution strategy (ES). The approach has two main steps: Coarse detection and contour edges refinement. Coarse detection estimates an approximated position using a ES in which each individual has a fitness function based on the bright pixels amount and the vasculature structure edge pixels quantity inside a circle. The contour edge refinement uses a geometrical approach to circle deformation in order to adjust the edge circle with OD edges. For this, the pixel with the largest intensity value variation along a normal line is considered. The proposed approach was evaluated using the STARED and DIAREDB public repository, processing normal and disease patient states retinal images. The results show that the proposed method identifies the optic disk position with an accuracy of 96 %. 

RESUMENEn este trabajo se evaluó la sensibilidad paramétrica del proceso de síntesis de la ciclonita en un reactor por lotes. Esto con el fin de definir condiciones seguras de operación para esta reacción altamente exotérmica. La ley de velocidad de la reacción se ajustó a partir de datos experimentales disponibles en la literatura. Reparametrizando los balances de materia y energía del reactor, se estableció la sensibilidad de la temperatura de reacción con respecto a la variación de la temperatura inicial del sistema reactivo y la temperatura del medio refrigerante. Para determinar las condiciones críticas de operación del reactor, se usó como criterio el cálculo de los coeficientes de sensibilidad y los perfiles de temperatura-conversión así como el lugar geométrico de los máximos de estas curvas. Se definió para el sistema reactivo un potencial crítico de generación de calor (M) igual a 34 y que las condiciones críticas de Runaway corresponden a un número de Semenov (ψ) igual a 0,684, un parámetro de calor de reacción (B) igual a 15 y un número del tipo Arrhenius (γ) con un valor de 20. Así mismo, los perfiles de temperatura-conversión precisan una relación crítica entre el potencial de enfriamiento y generación de calor de 2,5786 (N/M).ABSTRACT In the present work, the parametric sensitivity of the cyclonite production in a batch reactor was assessed. The objective was to establish safe operation conditions for this highly exothermic reaction. The reaction rate law was fitted using experimental data published in the literature. Mass and energy balances were reparametrized. Thus, reaction temperature sensitivity criteria were established as a function of initial reaction and cooling temperatures. Critical reaction conditions were defined using the temperature-sensitivity, temperature-conversion, and the locus of the temperature maxima. A critical heat generation potential (M) equal to 34 was defined together with the following runaway critical conditions: a Semenov number (ψ) equal to 0.684, a heat of reaction parameter (B) equal to 15 and an Arrhenius-type number (γ) of 20. Therefore, temperature-conversion profiles precise a critical relation between the cooling and heat potential (N/M) of 2.5786.  

La fertilización es determinante del crecimiento y desarrollo de árboles urbanos. Por ello, estudiamos, mediante la técnica del elemento faltante, los requerimientos nutricionales de cinco especies tropicales usadas en silvicultura urbana (Tabebuia chrysantha, Margaritaria nobilis, Hamelia patens, Apeiba aspera, Cupania americana). Se encontró algunas especies sensibles a la deficiencia de nitrógeno y otras a la deficiencia de azufre. El grupo de T. chrysanta, M. nobilis y H. patens mostró alta sensibilidad a la deficiencia de nitrógeno, mientras que C. americana y A. aspera presentaron sensibilidad a la deficiencia de azufre, representada en menor crecimiento promedio para todas las variables evaluadas: altura, diámetro en el cuello de la raíz, materia seca radical y materia seca aérea. Las representaciones HJ-Biplot, utilizadas para caracterizar la respuesta por especie a cada tratamiento en todas las unidades experimentales, evidenciaron los bajos rendimientos en crecimiento para las deficiencias en nitrógeno y azufre. El desbalance de bases calcio/magnesio y magnesio/potasio afectó el crecimiento en altura de todas las especies, evidenciado en los altos crecimientos obtenidos para los tratamientos deficientes en calcio y magnesio. Debido a esto, las fórmulas nutricionales utilizadas en vivero deben reajustarse a las exigencias individuales de las especies, para producir mejores árboles para la ciudad. 

RESUMENLa evaluación del riesgo es una etapa clave de un Plan de Seguridad del Agua (PSA) y se logra mediante la identificación de peligros o eventos peligrosos y la valoración del riesgo. Este estudio evaluó los riesgos en el Sistema de Distribución de Agua potable (SDA) de la ciudad de Cali (Colombia) abastecido por el río Cauca, identificando los eventos peligrosos y posteriormente realizando la estimación del riesgo usando una matriz semicuantitativa adaptada. La estimación del riesgo se efectuó inicialmente sin considerar las medidas de control existentes del SDA y luego se reestimó considerando el nivel de eficacia de las mismas. Los resultados mostraron los eventos con mayor nivel de riesgo asociados al deterioro de la integridad física e hidráulica del SDA (daños en tuberías, fluctuaciones de presión, ausencia de información sistematizada sobre el SDA, fallas humanas, falta de capacitación, supervisión, conciencia del concepto aseguramiento del agua, corrosión interna y externa de elementos del SDA). La evaluación del riesgo es un instrumento de gestión para empresas prestadoras del servicio que permite priorizar recursos humanos y financieros hacia el mejoramiento de las medidas de control como estrategia para reducir los riesgos y asegurar la calidad del agua potable en el SDA.ABSTRACT The riskassessment is a key stage in a Water Safety Plan (WSP) and it is achieved by the identification of hazards or hazardous events and the riskestimation. This study evaluated the health risks in the Drinking Water Distribution System (DWDS) of the city of Cali (Colombia) which is supplied by the Cauca River; the hazardous events were identified and subsequently the riskestimation was made using a semi-quantitative riskmatrix, previously adapted. The riskestimation was made initially without considering the existing control measures in the DWDS and then, the risks were re-estimated considering the level of effectiveness of them. The results showed the events with the highest level of riskassociated with the loss of physical and hydraulic integrity of the DWDS (damage to water pipelines, pressure fluctuations, lackof systematic information on the DWDS, human failures, and lackof training, supervision and awareness about the concept of safety drinking water, internal and external corrosion in the elements of the DWDS). The riskassessment is a management tool for water providers which allow prioritizing the human and financial resources toward improving the control measures as a strategy to reduce health risks and ensure the quality of drinking water in the DWDS. 

RESUMENEn este artículo se presentan los resultados de la investigación realizada acerca del estado actual y de las experiencias de implementación de Project Management Office (PMO) en algunas empresas de la ciudad de Medellín, con el fin de recolectar lecciones aprendidas que pudieran utilizarse posteriormente como base para proponer metodologías efectivas de gestión de proyectos. Inicialmente, se realizó un estudio de la literatura que comprende las definiciones, modelos, funciones, roles y niveles de madurez de una PMO, lo que a su vez se utilizó para el diseño de entrevistas semiestructuradas que se realizaron a los directores de PMO de algunas empresas de la ciudad de Medellín. Una vez realizadas las entrevistas, se analizó la información obtenida y se evaluó cada PMO con respecto a funciones, roles y modelo, lo cual permitió clasificarlas dentro de una escala de puntuación y así determinar los niveles de desempeño. Posteriormente, con los resultados obtenidos, se identificaron las lecciones aprendidas sobre implementación de PMO, destacando conclusiones y recomendaciones acerca de los factores clave de éxito.ABSTRACTThis paper shows a research done about the present status and experiences of Project Management Office (PMO) implementation within some organizations of Medellin city, in order to gather learned lessons that could be used later as a base to propose effective project management methodologies. Firstly, a study of available literature regarding definitions, models, functions, roles and maturity levels of PMO, was carried out result were used to design an interview that was applied to PMO directors’ of selected organizations of Medellin City. Once the interviews were applied, an analysis of the gathered information was done, so each PMO was assessed regarding functions, roles and model, which led to classify them into a rating scale to determine their performance level. Then, according to the results, they were identified the learned lessons regarding implementation of PMO, were identified highlighting conclusions and recommendations about key success factors. 

RESUMENEn los últimos tiempos ha tomado un gran auge en los países del tercer mundo, incluidos los de América Latina, el estudio de la exposición humana a las emisiones de combustión, incluyendo las partículas ultrafinas (PM2,5) y componentes mutagénicos y carcinógenos como los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs). En este trabajo se identificó en la ciudad de Cúcuta un grupo de HAPs reconocidos por su afectación a la salud de la población; los HAPs encontrados fueron: metilcriseno, benzo[a]antraceno, benzo[j]fluoranteno, benzo[b] fluoranteno, benzo[a] pireno, dibenzo [a,l] pireno, dibenzo[a,e] pireno, benzo[c] fluoreno, benzo[k] fluoranteno, Indeno[1,2,3-cd] pireno, dibenzo[a,h]antraceno y benzo[g,h.i]perileno. Adicionalmente también se evaluó in vitro usando el ensayo cometa, el efecto genotóxico del material particulado PM2,5 extraído con acetona y diclorometano.ABSTRACTThe study of human exposure to combustion emissions, including ultrafine particulate matter (PM2,5) has increased recently in the thirld world countries, including those in Latin America. This paper identifies a group of polyciclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the city of Cúcuta, Colombia. Those PAHs are recognized by their effects on human health. PAHs found were: Methylchrysene, Benzo [a] anthracene, Benzo [j ] fluoranthene, Benzo [b] fluoranthene, Benzo [a] pyrene, dibenzo [a, l] pyrene, dibenzo [a, e] pyrene, Benzo [c] fluorene, benzo [k] fluoranthene, indeno [1,2,3 -cd] pyrene, dibenzo [a, h] anthracene and benzo [g, hi] perylene. The genotoxic effect of the particulate matter extracted with acetone and dichlorometane, was also evaluated in vitro using the commet assay. 

RESUMENLos suelos residuales por su proceso de formación tienen unas características especiales que no están caracterizados dentro de la mecánica de suelos tradicional dedicada a los suelos sedimentarios. El proceso de meteorización según los ciclos de exposición a los que sean expuestos presentan variaciones en su composición y comportamiento mecánico. Suelos residuales de anfibolita localizados en el Valle de San Nicolás, cerca de la ciudad de Medellín han sido recuperados y ensayados. La variación de la velocidad del ensayo de corte versus la resistencia al corte no drenada ha sido evaluada mediante la realización de ensayos de corte UU sobre muestras inalteradas recuperadas mediante la utilización de Tubos Shelby de pared delgada, se presentan las gráficas de variación del esfuerzo cortante, la cohesión y ángulo de fricción versus la velocidad y su incidencia en el diseño.ABSTRACTResidual soils by their formation process have special characteristics that are not characterized in traditional soil mechanics devoted to sedimentary soils. The weathering processes according to the cycles of exposure to those who are exposed have variations in composition and mechanical behavior. Residual soils from Amphibolite rock located in the valley of St. Nicholas, near the city of Medellin have been recovered and tested. The variation of the speed versus shear strength of the undrained shear strength was evaluated by conducting direct shear tests on undisturbed samples under Unconsolidated and Undrained conditions, soil samples were recovered using shelby thin-walled tubes, graphs of the variation of the shear strength, cohesion and friction angle versus speed and their impact on design.

Documento de pautas.

RESUMENEn este artículo se presenta una metodología de solución para resolver el problema de planeamiento estático de redes de transmisión de energía eléctrica, considerando incertidumbre en la demanda y selección de conductores en las líneas de transmisión que hacen parte de los nuevos corredores. Este problema de optimización se resuelve usando un algoritmo genético especializado que utiliza la lógica del algoritmo genético propuesto por Chu y Beasley, combinado con una técnica exacta. La metodología se prueba sobre el sistema eléctrico colombiano de 93 nodos y 155 líneas candidatas. Los resultados obtenidos mejoran la solución para el planeamiento estático del sistema eléctrico colombiano.ABSTRACTThis paper presents a methodology for solving the static planning problem in electrical energy transmission networks considering uncertainty in demand and conductor selection for the transmission lines that belong to the set of all new paths. The optimization problem is solved using a specialized genetic algorithm, which uses the logic of the genetic algorithm proposed by Chu and Beasley, combined with exact optimization. The testing bench for the proposed methodology was chosen to be the Colombian power system of 93 buses and 155 candidate lines. The results obtained enhance the traditional solution for the Colombian power system regarding the transmission network planning study.

Páginas preliminares, edición 21, volumen 11

  RESUMENLa presente investigación tuvo como objetivo principal, simular mediante el empleo de un programa basado en el método de elementos finitos, los resultados obtenidos de pruebas de carga en pilotes individuales fundados en arcillas porosas de Brasilia DF (Brasil), las cuales poseen características metaestables. Para las simulaciones se empleó la ecuación constitutiva hipoplástica. Los parámetros del suelo fueron obtenidos por medio de ensayos de laboratorio que permitieron estimar propiedades geotécnicas del suelo, así como parámetros de resistencia, deformabilidad e identificación estratigráfica. Como conclusión general se reporta que la predicción aportada por el modelo hipoplástico en relación a las pruebas de carga en el tramo antes de la ruptura es aceptable, sin embargo debido a la pérdida de adhesión en la interface suelo-pilote en el momento de la prueba, se nota la incapacidad del modelo para simular este efecto de manera adecuada, ya que existen condiciones de metaestabilidad y de parcial saturación presentes en el problema geotécnico.ABSTRACTThis paper presents a numerical simulation based in a FEM program related with the results of a pile load test conducted on porous clay from Brasilia DF (Brazil), which has metastable characteristics. The numerical modeling used as reference model a hypoplastic constitutive model. The analysis of the results of laboratory tests, allowed estimating soil geotechnical properties and parameters of strength, deformability and stratigraphic identification. As a general conclusion it’s important to highlight that the hypoplastic prediction in the linear range, reproduce of an adequate way the tendency in the load-settlement curve, however due to the loss of adhesion in the soil-pile interfase, at the time of the test, it shows the incapability of the model to simulate this effect appropriately, since in the geotechnical problem exist unsaturated and metastability conditions. 

RESUMEN En este artículo se muestran los resultados obtenidos en el proceso de estabilización química de lodos de lagunas de estabilización, mediante la adición de cal hidratada común. Se adicionaron en condiciones controladas de laboratorio, dosis de cal al 5 %, 7 %, 9 %, 10 %, 11 %, 12 % y 15 % a una muestra de lodos de fondo de la laguna primaria del sistema de tratamiento de aguas residuales de la ciudad de Montería, Colombia. Se analizaron la peligrosidad del lodo (corrosividad, inflamabilidad y reactividad) y las concentraciones de sulfuros, metales pesados (As, Ba, Cd, Cr, Hg, Ag, Pb, Se), coliformes, salmonella, bacterias mesófilas, áscaris y otros helmintos, antes y después de aplicar una dosis optima al 10%. Con esta dosis se logró controlar la reactividad por sulfuros y cianuros, pero no se redujeron las concentraciones de coliformes y de bacterias mesófilas. Algunos metales pesados (Cd, Cr, Hg, Ag, Pb) aumentaron luego de la aplicación de la dosis de cal hidratada, aunque las concentraciones halladas no constituyen peligro ambiental, de acuerdo a la normatividad ambiental vigente. ABSTRACTIn this paper we show the results obtained in the chemical stabilization process of pond sludge by adding common hydrated lime. Dosages of 5%, 7%, 9%, 10%, 11%, 12% and 15% were added in controlled laboratory conditions to a sample of sludge taken from the bottom of the primary facultative pond of the wastewater treatment system of Monteria in Colombia. Dangerousness (corrosivity, flammability and reactivity) and concentrations of sulfides, heavy metals (As, Ba, Cd, Cr, Hg, Ag, Pb, Se), coliforms, salmonella, ascaris and other helminths were analyzed in the sludge sample, before and after the application of an optimal 10% dosage. The reactivity by sulfides and cyanides in the sludge sample was controlled with this dosage, however, coliforms and mesophilic bacteria concentrations did not decrease. Some heavy metals increased (Cd, Cr, Hg, Ag, Pb) after the application of hydrated lime dosage, although the concentrations found are not representing environmental danger according to existing environmental regulations. 

  El interés de investigadores y profesionales de diversas disciplinas en el análisis de sistemas sociales, biológicos y artificiales desde la perspectiva de las redes complejas ha crecido notablemente en los últimos años. Algunas de estas redes son la base de muchas de las actividades del ser humano, como es el caso de las redes de transporte urbano que hacen parte de la infraestructura crítica. Una de las propiedades de mayor relevancia práctica de las redes complejas es su capacidad para mantener algunas funciones cuando ocurren fallas, errores o ataques a sus nodos o vínculos, la cual ha sido denominada robustez, resiliencia o vulnerabilidad por distintos autores. En este artículo se presenta una revisión de la literatura sobre el concepto de vulnerabilidad en el formalismo de las redes complejas y algunas aplicaciones al transporte urbano. El propósito de este artículo de revisión es el de dar a conocer a académicos y tomadores de decisión nuevos enfoques para el análisis del sistema de movilidad.Abstract: In recent years the interest of researchers and professionals from various disciplines in the analysis of social, biological and artificial systems from the perspective of complex networks has grown considerably. Some of these networks, such as the transportation network, are part of the critical infrastructure and are the basis of many human activities. One of the most important practical properties of complex networks is the ability to maintain some functions under the occurrence of errors, failures or attacks to their nodes or links; this property has been called robustness, resilience or vulnerability by different authors. In this paper we present a review of the literature on the concept of vulnerability in the complex networks formalism and some perspectives of its application in the analysis of urban transportation networks. The objective of this paper is to give new insights to researchers and decision makers in the analysis of mobility and transportation systems.