Optimización de emisiones de la red de carreteras de infraestructura urbana/Emissions optimization of road network of urban infrastructure

Alina Fedossova, Valeriy Fedosov

Resumen


En la presente investigación, se propuso el modelo matemático y la solución numérica del problema que se origina en la contaminación excesiva que emite una red de carreteras, y su implicación sobre el resto de la infraestructura urbana. Se asumió que las vías contienen elementos tales como intersecciones o cruces de pistas, giros y vías peatonales. La infraestructura incluyó áreas con niveles diferentes de normas ambientales. El modelo propuesto fue planteado como un problema de optimización con un conjunto infinito de restricciones. Para solucionarlo, se utilizó el método estocástico de aproximaciones externas desarrollado en MATLAB®. La solución numérica que se encontró, optimiza el vector de pistas de potenciales para contaminantes puntuales en toda la red. El software determina la cartografía de la contaminación por unidades, y en general de las emisiones totales, además de la contaminación de los elementos de cada pista.

Abstract

This paper proposes a mathematical model and the numerical solution of the problem originated by the excessive pollution emitted by a network of roads, and its implications on the rest of the urban infrastructure. It is assumed that the roads contain the additional elements in the emissions, such as intersections or road crossings, turns and walkways. The infrastructure included areas with different levels of environmental norms. The proposed model was formulated as an optimization subject to infinite set of constraints. To solve the problem, the stochastic outer approximation method was developed in MATLAB. The numerical solution found optimizes the track vector of potential contaminants across the network. The software determines the mapping of pollution per units, and in general the total emissions, in addition to the pollution of the elements of each track.

 


Palabras clave


normas de contaminación, optimización semi-infinita, algoritmos estocásticos, pollution norms, semi-infinite programming, stochastic algorithms

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