Ingeniería, investigación y tecnología

Propuesta preliminar de un modelo econométrico para actualizar tarifas de cuota en autopistas mexicanas

La obtención de un modelo tarifario para autopistas de cuota, involucra diversos conceptos relacionados entre sí. En este ambiente intervienen indiscutibles factores como tipo de financiamiento, origen de los recursos, tiempo de la concesión, monto de la inversión original, riesgos de inversión, riesgos políticos, riesgos de construcción, riesgos en la paridad de la moneda y otros más. Por otra parte, el comportamiento de una autopista de cuota presenta una complejidad significativa, asociada a la variabilidad de la demanda del usuario. En consecuencia, no existe una forma directa de predecir su comportamiento. La actualización de las tarifas en función de aquellas variables más distintivas y que influyan decididamente en su obtención, y por consecuencia, sean aplicadas en las autopistas mexicanas, es un gran reto de la administración. A la fecha, el interés del gobierno es actualizar las tarifas de cuota, tomando como referencia la información estadística de: (1) Tarifa del año anterior, (2) Ingresos monetarios de la administración, (3) Costos de mantenimiento y (4) La demanda vehicular. En este documento se discuten las vari ables mencionadas para formular una propuesta de un modelo econométrico y con ello, pretender la actualización de la tarifa de cuota en autopistas mexicanas que han alcanzado su madurez.

The obtaining a rate model involves severals particular concepts particular. In this environment, unquestionable factors intervene such as: type of financing, origin of the resources, duration the grant, amount of the original investment, investment risks, political risks, construction risks, risks in corrency parities more others. On the other hand, the behavior of a toll high ways presents a meaningful complexity, associated with the variability of user's de mand. Consequently, here is no direct form of predicting its behavior. Updating tariff base on the most representative variables and whether they will influence their and obtainment and by consequence will be applied in the Mexican higways, it is a great challenge for the administration. Up to date, the intervene government is to update the toll, taking as reference, statistical in formation such as: (1) Tariff of the previous year, (2) financial Costs and main te nance costs have served as a basis to protect and preserve the quality of the construction of high ways and (3) economic Parameters related to the elasticities: (a) persons in come and (b) service price. In this document the afore mentioned variables are discussed to formulate a proposal of econometrical model thus are intended to update toll in Mexican high ways which have their maturity.

Sistema de medición de Nano-señales en frecuencias ultra bajas utilizando la técnica de detección sincrónica

En este artículo es presentado un sistema prototipo de medición de nano-señales en frecuencias ultra bajas (ULF) que satisface con los requerimientos técnicos para realizar mediciones de resistividad de formación en pozos con tubería metálica. El sistema aplica la técnica de detección sincrónica (DS) para alcanzar altos niveles de factor de calidad Q y de relación señal a ruido. Con base en un estudio teórico, las principales características de señales con diversas estructuras de secuencias periódicas (forma, numero de ciclos y duración de los mismos) fueron obtenidos para optimizar la aplicación de la detección como técnica de filtrado. La simulación del proceso de la DS permitió establecer las características de los bloques constitutivos del prototipo del sistema electrónico de medición. El prototipo fue construido y sometido a pruebas experimentales de laboratorio. La precisión del sistema de medición fue del 93-94% para señales de 40nV y un ruido intrínseco de 3-3.2nV. Los resultados experimentales demostraron que el equipo y la técnica de detección sincrónica son apropiados para la medición de nano-señales en frecuencias ultra bajas (0.1-5Hz).

In this work the prototype of a measuring system for nano-signals at ultralow frequencies (ULF) is presented. This system permits to reach high levels of Q-factor and signal to noise ratio by using the synchronous detection technique (SD). Based on the oretical study, the main properties of signals with several structures of periodic sequences (wave form, cycle number, duration) were obtained to optimize the application of synchronous detection as a filter ing technique. The SD simulation as a filter ing process allowed establishing the constitutive blocks to the prototype of electronic measuring system. The prototype was manufactured and submitted to experimental laboratory tests. The measuring accuracy with this system achieved 93-94% for 40nV signals and intrinsic noise of 3-3.2 nV. The experimental results have shown that the equipment and the synchronous detection technique are appropriate for measurements of nano-signals at ultra low frequencies.

Control de inventarios y su aplicación en una compañía de telecomunicaciones

El uso de técnicas de un área particular del conocimiento para resolver problemas en otras áreas distintas es una contribución valiosa del trabajo interdisciplinario. En este trabajo se describe la solución a un problema de planeación de capacidad de una red de telecomunicaciones en una compañía, por medio de la utilización de técnicas de control de inventarios. Adicionalmente, se ilustra el comportamiento de las soluciones prescritas ante diversos escenarios. El método de solución resulta eficaz, sencillo y de fácil instauración.

The use of techniques particular to a field to solve problems encountered in other different areas is a valuable contribution of interdisciplinary work. In this paper, the solution to a problem of capacity planning in a telecommunications company is achieved through the use of Inventory Control techniques. Additionally, the behavior of the prescribed solutions is illustrated with the aid of different scenarios. The solution method is shown to be effective, simple and easy to implement.

Fermentación alcohólica: Una opción para la producción de energía renovable a partir de desechos agrícolas

La biotecnología ofrece diversas opciones para la generación de energías renovables. Una de ellas es la producción de bioetanol, el cual se obtiene mediante fermentación. El bioetanol se usa en la preparación de carburantes para vehículos automotores. En este artículo se presenta una propuesta para la obtención de este combustible mediante una unidad de fermentación piloto experimental de 100 litros. Los resultados de nuestros ensayos, en rendimiento y productividad, son similares a los de otros laboratorios si se considera que esta unidad piloto funciona en condiciones no estériles, lo que representa como ventaja un ahorro de energía no despreciable. Además, la tecnología no requiere conocimientos especializados para su realización y estaría al alcance de grupos campesinos mexicanos.

Biotechnology offers several options for generating renewable energy. One of these technologies consists on producing bioethanol by fermentation. Bioethanol is manly used to prepare fuel for motor vehicles. This paper presents a proposal to produce such as fuels with a hundred liters experimental fermentation pilot unit. Results derived from essays are similar, in terms of yield and productivity, to those presented by other systems, if we take into account that our unit works under non sterile conditions, which represents significant energy savings. This technology does not require specialized knowledge for its construction and it would accesible to groups of mexican farmers.

SEAFEM: Herramienta computacional para la determinación de causas de falla en elementos mecánicos metálicos

En respuesta a la problemática nacional acerca de la escasez de expertos en análisis de falla de elementos mecánicos metálicos, se desarrolló en la Unidad de Investigación y Asistencia Técnica en Materiales de la Facultad de Ingeniería de la UNAM, un sistema experto híbrido (SEAFEM) para análisis de falla de este tipo de elementos (engranes, ejes, resortes, cojinetes, entre otros). Esta herramienta de tipo colega, permite por un lado, encaminar al usuario a la determinación de las causas de falla, y a su vez, capacitar personal a través de su uso. El programa funciona de forma interactiva, plantea preguntas que tendrán que ser contestadas por el usuario y lo encamina hacia la solución del problema. Lo novedoso de este sistema, es el empleo de dos métodos de razonamiento (basado en reglas y basado en casos), lo cual representa una ventaja respecto de otros anteriormente desarrollados, ya que permite al usuario utilizar y ejercitar sus procesos de razonamiento deductivo y el manejo de información estructurada en bases de datos. Éste es un proceso similar al que realiza un experto, ya que establece un proceso metodológico en la solución del problema y utiliza el conocimiento de otros casos que ha resuelto o que se reportan en la literatura. En este artículo, se presenta la metodología de desarrollo del SEAFEM, su estructura de conocimiento, funcionamiento y la aplicación en la solución de problemas de análisis de falla en ejes y barras de torsión.

A hybrid expert system for failure analysis of metallic mechanical compounds was developed by the group for technical assistance and materials research of the department of mechanical engineering of the UNAM, to provide a way of compensating the lack of experts in this field. This expert system (SEAFEM) analyses components such as gears, shafts, springs and bearings. It is also a tool to train people through its use by directing the inexperienced user to ward the determination of a failure mechanism trough an interactive configuration and a set of logically or dered questions. The innovative aspect of the system resides in the usage of two classical logical schemes (Rule Based Reasoning and Case Based Reasoning), which is advantageous compared systems developed by other groups as a practice of deductive reasoning process and structured information management is combined. The method em ployed here is similar to that followed by an expert which follows a logical structure of problem analysis combined with experience based on previously studied cases. This paper explains the function ing, knowledge structure and application to the solution of failure problems in shafts and torsion bars, together with an explanation of the systemdevelopment.

La solución se sistemas rectangulares de ecuaciones lineales utilizando ortogonalización y matrices de proyección

In this paper a novel approach to the solution of rectangular systems of linear equations is presented. It starts with a homogeneous set of equations and through linear se space considerations obtains the solution by finding the null space of the coefficient matrix. To do this an orthogonal basis for the row space of the coefficient matrix is found and this basis is completed for the whole space using the Gram-Schmidt orthogonalization process. The non homogeneous case is handled by converting the problem into a homogeneous one, passing the right side vector to the left side, letting the components of the negative of the right side become the coefficients of and additional variable, solving the new system and at the end imposing the condition that the additional variable take a unit value. It is shown that the null space of the coefficient matrix is intimately connected with orthogonal projection matrices which are easily constructed from the orthogonal basis using dyads. The paper treats the method introduced as an exact method when the original coefficients are rational and rational arithmetic is used. The analysis of the efficiency and numerical characteristics of the method is deferred to a future paper. Detailed numerical illustrative examples are provided in the paper and the use of the program Mathematica to perform the computations in rational arithmetic is illustrated.

En este artículo se presenta un nuevo enfoque para la solución de sistemas rectangulares de ecuaciones lineales. Comienza con un sistema de ecuaciones homogéneas y a través de consideraciones de espacios lineales obtiene la solución encontrando el espacio nulo de la matriz de coeficientes. Para lograrlo, se encuentra una base ortogonal para el espacio generado por las filas de la matriz de coeficientes y se completa la base para todo el espacio utilizando el proceso de Gram-Schmidt de ortogonalización. El caso no-homogéneo se maneja con virtiendo el problema en uno homogéneo, pasando el vector del lado derecho al lado izquierdo, usando sus componentes como coeficientes de una variable adicional y resolviendo el nuevo sistema e imponiendo al final la condición que la vari able adicional adopte un valor unitario. Se muestra que el espacio nulo de la matriz de coeficientes está íntimamente asociado con las matrices de proyección ortogonal, las cuales se construyen con facilidad a partir de la base ortogonal utilizando díadas. El artículo maneja el método introducido como un método exacto cuando los coeficientes originales son racionales, utilizando aritmética racional. El análisis de la eficiencia y características numéricas del método se pospone para un futuro artículo. Se proporcionan ejemplos numéricos ilustrativos en detalle y se ilustra el uso del programa Mathematica para hacer los cálculos en aritmética racional.