PRIORITIZATION AND SELECTION OF ELECTRICAL VEHICLE SYSTEMS TO IMPROVE ITS PERFORMANCES: AN AHP APPROACH

[EN] In the study of the improvement of urban transport in terms of energy efficiency and environmental improvement, one of the best options is the use of electric vehicles for both passengers and freight distribution. Depending on the type of transport operation to be performed, it is necessary to select the most appropriate vehicle that meets the necessary requirements, so that the result is an improvement in energy efficiency and low environmental impact. It is therefore necessary to design architectures for electric vehicles, specially adapted to the different scenarios in which are to be used, and where they can optimize the transport operation in both reducing energy consumption and reducing emissions, maintaining a cost competitive with current vehicle operation. The electrical vehicles (EV) are composed of different systems. A typical EV structure involves five subsystems: (i) drive system, (ii) power system, (iii) control system, (iv) vehicle structure and (v) auxiliary systems. This paper focuses on the development of a multicriteria decision procedure based on the use of the Analytic Hierarchy Process (AHP), to prioritize among the five vehicle systems, in which the design efforts should be guided to improve the vehicle performances in a given scenario of vehicle use.Larrodé, E.; Muerza, V.; Arroyo, J. (2016). PRIORITIZATION AND SELECTION OF ELECTRICAL VEHICLE SYSTEMS TO IMPROVE ITS PERFORMANCES: AN AHP APPROACH. En XII Congreso de ingeniería del transporte. 7, 8 y 9 de Junio, Valencia (España). Editorial Universitat Politècnica de València. 2529-2537. https://doi.org/10.4995/CIT2016.2016.3380OCS2529253

Designing Sustainable Systems for Urban Freight Distribution through techniques of Multicriteria Decision Analysis

[EN] This paper focuses on the analysis and selection of the parameters that have a major influence on the optimization of the urban freight distribution system by using sustainable means of transport, such as electric vehicles. In addition, a procedure has been be studied to identify the alternatives that may exist to establish the best system for urban freight distribution, which suits the stage that is considered using the most appropriate means of transportation available. To do this, it has been used the Analytic Hierarchy Process, one of the tools of multicriteria decision analysis. In order to establish an adequate planning of an urban freight distribution system using electric vehicles three hypotheses are necessary: (i) it is necessary to establish the strategic planning of the distribution process by defining the relative importance of the strategic objectives of the process of distribution of goods in the urban environment, both economically and technically and in social and environmental terms; (ii) it must be established the operational planning that allows the achievement of the strategic objectives with the most optimized allocation of available resources; and (iii) to determine the optimal architecture of the vehicle that best suits the operating conditions in which it will work and ensures optimum energy efficiency in operation.Muerza, V.; Larrodé, E.; Moreno- Jiménez, J. (2016). Designing Sustainable Systems for Urban Freight Distribution through techniques of Multicriteria Decision Analysis. En XII Congreso de ingeniería del transporte. 7, 8 y 9 de Junio, Valencia (España). Editorial Universitat Politècnica de València. 702-709. https://doi.org/10.4995/CIT2016.2016.3304OCS70270

Desarrollo de criterios de optimización de diseño de infraestructuras eficientes para automóviles eléctricos

La elaboración de la presente tesis viene motivada por la necesidad de desarrollar una metodología que permita la parametrización de la infraestructura de suministro de combustible necesaria para los nuevos conceptos de tracción en un sistema de transporte basado en automóviles eléctricos. Tras un periodo de crecimiento insostenible de la demanda energética, el sector transporte se ha visto avocado a un periodo de transición en el que la electrificación deberá ir sustituyendo poco a poco a los combustibles fósiles. En este sentido, de entre los diferentes sistemas de tracción eléctricos, se ha identificado al vehículo de hidrógeno y pila de combustible como la alternativa de mayor potencial a medio-largo plazo para sustituir a los vehículos convencionales. Paralelamente a la irrupción de nuevos vehículos con sistemas de tracción basados en las tecnologías del hidrógeno y las pilas de combustible, se hace necesaria la implantación de nuevas infraestructuras que aseguren el suministro de este nuevo ¿combustible¿. Por lo tanto, se plantea necesario preparar la llegada de estas nuevas infraestructuras al sistema de transporte de forma que la transición a estos nuevos sistemas de tracción, tanto en términos técnicos como económicos, sea lo menos traumática posible. A la hora de enfrentarse al reto de diseñar y dimensionar las instalaciones englobadas en un sistema basado en el hidrógeno, no se ha detectado una metodología concreta, ni una tendencia compartida en la estructura y tecnologías de las instalaciones de repostaje de hidrógeno existentes. Ante esta situación, se plantea la necesidad de crear una herramienta de cálculo que ayude a dar solución al dimensionado de las instalaciones de repostaje de hidrógeno y la logística que arrastran. Así, en la esta tesis se ha realizado el análisis y desarrollo de unas herramientas de cálculo que permitan la realización de un diseño optimizado de una nueva infraestructura de distribución de hidrógeno y de una metodología basada en un sistema GIS que permita validar los resultados obtenidos con la herramienta, posibilitando la resolución del problema de la viabilidad de la construcción del número de instalaciones resultantes con sus características técnicas en las ubicaciones consideradas como óptimas. Finalmente, a partir de las herramientas generadas, se ha realizado un análisis de para determinar las variables económicas y técnicas más influyentes en el proceso de desarrollo de las instalaciones de suministro de hidrógeno

Análisis y optimización de parámetros de diseño de vehículos eléctricos, utilizados para la distribución urbana de mercancías

El objetivo de este trabajo es determinar la configuración más óptima de vehículo eléctrico, en función de sus parámetros de diseño y sus prestaciones, para la realización de una operación de distribución de fruta y verdura en la ciudad de Madrid, y que permita obtener unos costes de operación más competitivos. Hay que destacar que, para determinar la mejor configuración de prestaciones que tiene un vehículo en una operación de distribución, es necesario determinar cuál es la configuración de flota más óptima económicamente para una demanda determinada. Es por ello que en este trabajo se va a analizar tanto las características de un vehículo eléctrico como las de la flota necesaria. La metodología de resolución que se seguirá para resolver el problema planteado es la siguiente: Primero, se establecerán unos datos de partida para resolver la operación de distribución: Los puntos de reparto se determinarán con el programa de Google Maps. Se establecerá una posible demanda para cada cliente. A partir del parque de vehículos eléctricos disponibles comercialmente, utilizados para el transporte de mercancías, se determinarán las prestaciones de dos tipos de vehículos (A y B) que serán utilizados en el proceso de análisis. Se establecerán cuatro posibles escenarios de trabajo, y con el programa de Google Maps se establecerán las rutas óptimas para cada uno de los escenarios. Segundo, se analizará cada vehículo en su respectiva ruta dentro de cada escenario a través del programa de Automóviles Eléctricos para determinar sus prestaciones (consumo, peso de batería, etc.). Tercero, se definirá una función de coste como herramienta para poder comparar los diferentes escenarios y determinar cuál de ellos es el más eficiente, de esta manera se determinará la combinación más óptima de vehículos eléctricos de acuerdo a sus prestaciones. Esta función de coste tiene en cuenta los dos factores que más afectan en el coste de operación de distribución, que son el coste de recursos humanos (coste horario) y el coste de los recursos materiales (vehículos). Y cuarto, se analizarán y compararán los resultados de la función de coste para determinar cuál es el resultado más óptimo económicamente. También se observará en detalle los resultados obtenidos tanto de la función de coste por recursos humanos como de la función de coste por recursos materiales. Para concluir, se establecerán unas conclusiones y unas futuras líneas de trabajo de este proyecto

Cálculo y análisis de un nuevo diseño aligerado de suelo de contenedor para transporte intermodal de mercancías

En el presente proyecto se desea conseguir que la estructura portante de un contenedor de transporte intermodal pueda utilizarse de manera independiente. Se incorporarán perfiles que otorguen rigidez al conjunto y se llevará a cabo una reducción de peso de la misma.Para ello se modelizará el sistema en un software de elementos finitos y se simularán ensayos que determinen las condiciones de trabajo de este.Los resultados obtenidos darán información sobre la viabilidad o no de este proyecto, determinando si se puede conseguir su propósito y poder llevarlo a cabo en un futuro<br /

Análisis de la capacidad técnica y operativa de la línea ferroviaria número 610 entre Zaragoza y Sagunto

El objeto de este trabajo es analizar la capacidad técnica y operativa de transporte de viajeros y mercancías por ferrocarril en la línea Zaragoza-Sagunto. Actualmente la línea ferroviaria posee unas limitaciones técnicas que afectan a la explotación de la misma, reduciendo el numero de composiciones de trenes que pueden circular y limitando la carga máxima de cada tren, lo que la hace poco competitiva. Mediante un análisis completo de toda la línea en cuanto a capacidades técnicas y operativas, se determinará la capacidad máxima actual real, y en función de las posibles mejoras de la línea, se analizará y simulará las capacidades alcanzables

Análisis de prestaciones de un tren mixto viajeros – mercancías propulsado por hidrógeno en la línea Zaragoza – Canfranc Estación

El objetivo es el análisis de prestaciones de un tren mixto para viajeros y mercancías traccionado por motores eléctricos alimentados a través de pilas de combustible con hidrógeno y el estudio de implantación en la línea Zaragoza-Canfranc Estación. Un nuevo concepto de transporte que conjuga: una conexión de alta capacidad y mejora de los tiempos de viaje, utilizando tecnologías en base al hidrógeno que permitirán reducir emisiones contaminantes, impulsando una línea mixta de pasajeros - mercancías que pudiese reactivar la economía de las comarcas.<br /

Puertas de rellano de un ascensor de viviendas. Estudio carga en conjunto pisadera

El presente proyecto recoge una serie de estudios de comportamiento, ante un caso específico de carga aplicada, de los elementos que componen un conjunto pisadera, correspondiente a un modelo concreto de puerta automática de rellano de ascensor de la empresa Fermator SA. Los diversos resultados obtenidos en los estudios, dadas las condiciones específicas de carga representadas por una carretilla manual cargada, han proporcionado unos resultados óptimos y significativos en lo que respecta a los modelos de elementos estudiados. No solamente se ha dado validez al conjunto dando una solución específica y concreta a cada uno de los casos planteados, sino que se ha conseguido obtener una visión clara respecto a distintos aspectos en referencia a los elementos, con posibilidad de mejora en su diseño. Los tres estudios realizados (estático, de frecuencias naturales y de fatiga), han proporcionado una información completa y suficiente para validar el conjunto en conceptos específicos de rigidez del sistema, resistencia mecánica de cada elemento o durabilidad del conjunto, dadas las condiciones especificadas. A nivel de empresa, con este estudio se ha pretendido crear una base para el análisis de los casos planteados por el cliente, respecto a la elección entre los distintos modelos de pisadera y escuadras de fijación que dispone la empresa, dado un caso real de cargas en la misma y las dimensiones constructivas restrictivas. En la situación actual, son muchas las demandas de dicha información y relativamente pocos los datos técnicos de los que se disponen, lo que se ha considerado un gran aliciente para su realización. Por ello, se ha pretendido que el Proyecto constituyera un punto de partida, ampliando el mismo con el resto de modelos de pisaderas y escuadras y aplicando distintas condiciones de carga (por peticiones de clientes o porque así se estime oportuno) y así, optimizar la respuesta técnica ofrecida en cada uno de los casos

Implementación de un sistema de Pila de Combustible en el sistema de control de un vehículo eléctrico

− Objetivo: Incorporación a la algoritmia original del vehículo eléctrico base, las estrategias de control y seguridad de una segunda fuente basada en una tecnología de la pila de combustible. Con la implementación de la segunda fuente de energía, se conseguirá aumentar la autonomía del vehículo de forma eficiente, manteniendo las medidas de seguridad estándar e incorporando las concernientes a la pila de combustible. Su estrategia de energía (“Energy Management”) será desarrollada e integrada en la existente. − Finalidad: Incremento de la autonomía de un vehículo eléctrico y apoyo al sistema de tracción liderado por la batería, aumentando su ciclo de vida útil. Desarrollo de tecnología novedosa y limpia

Análisis y simulación de la capacidad de transporte por ferrocarril de la línea Zaragoza - Sagunto

En este trabajo se ha llevado a cabo el análisis y simulación de la capacidad de transporte por ferrocarril de la línea Zaragoza – Sagunto. En primer lugar se ha analizado la situación actual de la línea con respecto al resto de infraestructuras ferroviarias y los cambios que se han producido recientemente. Una vez analizada la situación se ha procedido a su caracterización.Para la caracterización se ha partido de unos datos básicos de longitudes proporcionados por ADIF, que resultan insuficientes. El resto de datos se ha obtenido de la herramienta Google Earth a excepción de las velocidades máximas, consultadas en un estudio realizado por los empresarios valencianos. Con todos estos datos la línea queda caracterizada completamente. También se ha caracterizado el parque móvil utilizado en la línea actualmente.El siguiente paso ha sido la realización de los modelos de la línea actual, de las tres alternativas que se van a analizar: vía doble electrificada, vía única electrificada de velocidad alta y vía única electrificada con apartaderos que permitan la circulación de trenes de 750 m y de los trenes en el software de simulación. Para la simulación se ha utilizado el programa Open Track. Es un programa que se encarga de realizar simulaciones y monitorizaciones ferroviarias. El programa proporciona al usuario gran cantidad de datos y graficas sobre las simulaciones. En este caso se van a utilizar las mallas horarias para el cálculo de la capacidad. Las mallas horarias son una herramienta grafica donde se representan las circulaciones que se producen en una línea representando en un eje el tiempo transcurrido y en el otro la distancia recorrida. Una vez realizados los modelos de las líneas se procede a la introducción de las circulaciones actuales en el programa y al cálculo de las mallas horarias actuales. El siguiente paso es el cálculo de la capacidad actual. Para ello se van introduciendo trenes en la simulación hasta justo antes de producirse el bloqueo de la línea, momento en el que no pueden circular más trenes. Los trenes que se han introducido para los análisis son de las mismas características que los trenes actuales. La capacidad va a ser medida en longitud de tren movida, tiempo de circulación y peso de mercancías movido aunque en este problema este último valor no resulta representativo ya que circulan gran cantidad de trenes vacíos.Con la capacidad actual calculada se ha pasado al cálculo de la capacidad en los tres casos de estudio: vía doble electrificada, vía única electrificada de velocidad alta y vía única electrificada con apartaderos que permitan la circulación de trenes de 750 m. La capacidad en estos tres casos se ha calculado del mismo modo que en la situación actual.Una vez calculadas todas las capacidades se ha procedido a la comparación de los resultados. En primer lugar se ha calculado el grado de utilización actual de la línea y posteriormente se han comparado los datos de la capacidad obtenida en cada caso de estudio con la capacidad actual, obteniendo la mejora que produciría la implantación de cada una de las alternativas, resultando la vía doble electrificada, la alternativa que mas aumenta la capacidad.<br /