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1. INTRODUCCIÓN
La idea de la sustentabilidad há sido aceptada como una necesidad mundial y es más comúnmente entendida como "mejoría que aborda lós aspectos del presente sin afectar la capacidad en el futuro de resolver sus propios problemas”. Esta idea se acerco a todos os sectores de la Ingeniería, envolviendo la construcción de estruturas de transporte.
El objetivo de esta investigación comienza con la representación del pensamiento eminente sobre lo que constituye la sustentabilidad de la estrutura de transporte en médio del desarrollo y como ejecutarlo. Mas allá de ello, el estudio identifica algunos de los principales problemas de sustentabilidad del sistema de transporte a través da su construcción en ciudades metropolitanas como Delhi. En esta investigación, los indicadores de sustentabilidad de la via de transporte a través del desarrollo en un domínio urbano fueron notados y destacados. La investigación fué realizada sobre el Puente Signature, que está siendo construídn en el rio Yamuna por DTTDC (Delhi Corporaçao de Desarrollo de Turismo y Transportes Ltd.) y el Elevado Barapulla, proyecto construído por el PWD (Departamento de Obras Públicas). El estudio fué hecho en ambos locales durante los respectivos períodos de construcción, y se verificó que la sustentabilidad de estos corredores de transporte, durante la fase de desarrollo, no se limita apenas en tres pilares, y que en realidad va mucho mas allá. Finalmente, el punto central de este estudio reside en mostrar una correlación entre lós dos locales de construcción mencionados por dos organizaciones gubernamentales, siendo PWD y DTTDC, en un ambiente urbano idéntico, utilizando la estratégia Fuzzy rationale para avaliar la sustentabilidad tomando en cuenta la percepción de los indicadores de sustentabilidad utilizando informaciones tomadas a través de diferentes revisiones (forma de investigación) de los especialistas de campo y de la población (habitantes/ suburbanos). Este trabajo de investigación tiene su motivación y orientación a partir de un proyecto semejante realizado por Shishir Bansal et al. "Indicadores de Sustentabilidad de un Corredor de Transporte durante la Construcción en Ambiente Urbano".
Este estudio se baso en la aplicación del método fuzzy. La lógica fuzzy es referida como una forma de "raciocínio con incertezas." Brinda un sistema caracterizado para controlar la información dudosa y no completamente caracterizada. Asi que sea encontrada la incerteza en la información, la teoría fuzzy ofrece un mecanismo para representar la construcción lingüística como "muchos", "bajo", "promedio", "frecuentes", "pocos". Nociones como altas ó rápidas pueden ser calculadas numericamente y preparadas con un objetivo final específico para aplicar una mentalidad más humanas en la programación. Como regra general, el raciocínio fuzzy ofrece una estructura lógica que capacita adecuadamente el pensamiento humano.
2. SELECCIÓN DEL TERRENO
Dos puentes emblemáticos de Delhi el Puente Signature y el Viaducto elevado Barapulla fueron tomados en consideración para el análisis de sustentabilidad.
SIGNATURE BRIDGE en WAZIRABAD: El proyecto del Puente Signature o el proyecto de lonte de Wazirabad es un proyecto importante y de amplitud internacional. El puente sobre el rio Yamuna consiste en un puente principal que conecta la región oeste con la región, creando un destino turístico de acceso facilitado a dichas regiones citadas.
BARAPULLA ELEVATED ROAD CORRIDOR o El Elevado Barapulla: El proyecto de elevado sobre Barapulla Nallah es un corredor que conecta del Este al Sur de Délhi. El proyecto fué concebido en tres fases con localizaciones nodales como Mayur Vihar al Este de Delhi y Aurobindo Marg al Sur de Delhi, con conexiones intermediarias como Sarai Kale Khan y Jawahar Lal Nehru Stadium.
Fupe encontrado que ambos proyectos tienen semejanzas impresionantes, lo que llevó a la formación de un territorio común para la comparación imparcial de la sustentabilidad. Las semejanzas antes mencionadas son las siguientes:
Ambos proyectos son emblemáticos: Puente Signature es un puente atirantado asimétrico con un bano principal de 251m, mientras que el Puente sobre el rio Yamuna, en Barapulla Fase III es de vários banos de 120m. En ambos casos, la cubierta es soportada por cables.
Ambos proyectos son concebidos con nuevos conceptos modernos
Ambos proyectos son realizados en fases que fueron progresivamente abiertas para uso público
Ambos proyectos fueron construídos en el mismo período, es decir SUS obras, comenzaron antes de los XIX Juegos de la Commonwealth de 2010
Ambos proyectos se destacan por el uso de nuevas y altas tecnologias de construcción. Fueron adoptadas construcciones por balances consecutivos sucessivos en ambos proyectos.
Ambos proyectos tienen sus porciones principales construídas fuera de la zona urbana de la ciudad y generaron menos perturbación para el público. La vida normal no fué impedida de ninguna forma.
3. METODOLOGIA APROBADA PARA LA INVESTIGACIÓN
Fué tomado, en esta investigación, el procedimento a continuación descrito para identificar los indicadores de sustentabilidad.
Selección de una via aérea nm construcción y la definición de los critérios de infraestructura para esa via.
Establecer categorias de indicadores de desarrollo de sustentabilidad
Identificación de indicadores de sustentabilidad
Compilación del formulario que incluya indicadores de sustentabilidad y columnas para su evaluación
Atribuir clasificaciones cuantitativas y cualitativas a los indicadores reconocidos, obtenierndo evaluaciones de las opiniones de los especialistas.
Primero, el levantamiento preliminar de los locales seleccionados fué realizado en diferentes momentos durante el dia y la noche. El objetivo principal era identificar ciertos aspectos que impiden la circulación suave de tráfico y también las que son problemáticas en la ejecución y protección del proyecto en desarrollo. La lista de 43 de esos aspectos fué desarrollado y después fueron clasificados en seis categorias y cada categoria es definida como Indicadore de Sustentabilidad. Para un ambiente urbano en una ciudad en desarrollo como Nueva Délhi, el Concepto de línea de base triple de sustentabilidad no encaja. Se requiere una extensión para acomodar las condiciones locales. Así, el concepto de línea de base triple es extendida a seis indicadores generales de sustentabilidad. Basados en la clasificación de estos indicadores, fué elaborado un cuestionario y se obtuvo la opinión de especialistas en estas áreas del CRRI, PWD, BRO, Consultores, RITES etc. y con la experiencia de estos especialistas, la clasificación de los indicadores fué atribuída basados en la metodologia Fuzzy.
Basados en la teoría de Fuzzy, las clasificaciones fueron atribuídas a estos 43 indicadores, conforme ló analizado en la Tabla 1. En fases posteriores, fué realizado un levantamiento con usuários y residentes próximos para evaluar las medidas adoptadas por el cliente y por la empresa de construcción sobre la forma de de cuestionario con clasificación escala de 0 a 9. Ddonde 9 significa mejores arreglos y 0 significa menores arreglos causando el inconveniente máximo.
4. LÓGICA FUZZY
4.1 Preliminares de la Teoría de los Conjuntos Fuzzy
Algunas definiciones relacionadas a la teoría del conjunto fuzzy (Buckley 1985, Dubois y Prade, 1987, Kaufmann y Gupta, 1991, Klir y Yuan, 1995, Pedrycz, 1994, Zadeh, 1965) y Zimmermann (2001) son presentadas como sigue.
4.1.1 Definición 1
En un conjunto fuzzy hay un universo de discurso X es caracterizado por una Función de asociación μa (x) que mapea cada elemento x en X para un número real en el intervalo [0, 1]. El valor de Función μa (x) es denominado grado de asociación de x en la (Kaufmann e Gupta, 1991). Cuanto mas próximo el valor de μa (x) fuese para la unidad, mayor será el grau de acercamiento de x em A.
4.1.2 Definición 2
Un número triangular fuzzy (Fig. 1) esrepresentado como un triple a = (a1, a2, a3). Debido a su simplicidad conceptual y computacional, los números difusos triangulares son muy utilizados en aplicaciones prácticas (Klir y Yuan, 1995; Pedrycz, 1994). La Función de asociación del número fuzzy triangular es dada por: μa(x) = 0, x ≤ a1, μa(x) = (x-a1)/(a2-a1), para a1 < x ≤ a2 e μa(x) = (a3-x)/(a3-a2) para a2 < x ≤ a3) y finalmente μa(x) =0, for x> a3, ddonde a1, a2, a3 son números reales y a1 < a2 < a3. El valor de x en a2 dara la nota máxima de μa(x), es decir, μa (x) = 1; Es el valor más probable de los datos de evaluación. El valor de x en a1 da la nota mínima de μa (x) es decir, μa (x) = 0; Es el valor menos probable de los datos de evaluación. Cuanro más estrecho o intervalo [a1, a3], menor a nitidez dos dados de evaluación.
4.2 Variables lingüisticas y teoría de los conjuntos fuzzy
En la teoría del conjunto fuzzy, las escalas de conversión son usadas para transformar los términos cualitativos en números fuzzy. Una escala de 0-9 es usada para clasificar los critérios y las alternativas. La Tabla 2 representa los esquemas de conversión para las clasificaciones cualitativas, alternativas y de criterios.
Tabla 2 Transformación fuzzy para criterios cualitativos de pdonderación y clasificación de terrenos
4.1 Método VIKOR
En 1998 fué desarrollado por Opricovic el método VIKOR (Vlse kriterijumska Optimizacija IKompromisno Resenje) para la optimización de los multicriterios de los sistemas complejos. El método VIKOR se concentra en clasificar y clasificar un conjunto de alternativas contra vários criterios de decisión asumiendo que comprometer es adequado apenas para resolver conflictos. Así como algunos otros métodos MCDM como TOPSIS, VIKOR depende de una Función de agregar que significa cercanía con el ideal, al contrario del TOPSIS, que introdujo el índice de clasificación con base en las medidas particulares de cercanía con las soluciones ideales y, por lo tanto, este método utiliza la normalización lineal para eliminar unidades de funciones de criterio (Opricovic & Tzeng, 2004).
La estratégia VIKOR fué introducida como un método apropiado para actualizar dentro de aspectos MCDM y fué producida como una elección multicriterios para hacer un procedimento y resolver una decisión discreta para un problema con criterios no mesurables y confilictivos. Este método se centra en la clasificación y selección de un conjunto de alternativas que evalúa la solución de compromiso para un problema dentro de criterios conflictivos, lo que puede ayudar a los tomadores de decisión a llegar a una solución final. La medida multicritério para obtener posicionamiento es producida a partir de la métrica LP utilizada como capacidadede totalización como parte de un método de programación de trade off.
Asumiendo que cada alternativa es evaluada de acuerdo con cada Función de critério, la clasificación de compromiso puede ser realizada comparando la medida de cercanía con la alternativa ideal. Las m alternativas son indicadas como A1, A2, ... Am. Para la alternativa Ai, la clasificación del j-ésimo aspecto es denotada por fij (i = 1,2, ..., m, j = 1,2, ... n), es decir, fij y el valor de la Función del j-ésimo critério para la alternativa Ai, n es el número de criterios.
El algoritmo de clasificación de compromiso del método VIKOR tiene las siguientes etapas:
Paso 1: Atribuir clasificaciones a vários terrenos y criterios alternativos por tomadores de decisión (K Nos.) y especialistas (L Nos.)
Tomemos un conjunto de m locales alternativos llamados A = {A1, A2,., Am} que necesitamos evaluar contra un conjunto de n criterios, que es C = {C1, C2,., Cn}.
-
Los pesos de los criterios valorados por los especialistas son representados por wj ddonde
(j = 1,2, .., n). La clasificación de cada especialista El (l = 1,2, ..., L) para cada critério Cj
(j = 1,2, .., n) es indicada por:
(a jl , b jl , c jl ), donde j = 1, 2, ..., n; 1 = 1,2, ..., L;
-
Las clasificaciones de desempeño del tomador de decisión Dk (k = 1,2, ..., K) para cada
alternativa Ai (i = 1,2, .., m) de acuerdo con los criterios Cj (j = 1,2 ,. ., N) son indicados
por:
(a ijk , b ijk , c ijk ), donde j = 1, 2, ..., n; i = 1, ..., m; k = 1, 2, .., K
Paso 2: Calcular las clasificaciones agregadas de nitidez (w j ) para cada critério por especialistas y Dk correspondientes a cada critério de alternativas y criterios.
Los pesos fuzzy agregados (wij) correspondientes a cada critério son calculados como wj = (wj1; wj2; wj3) donde
Clasificación Crisp wj = (wj1 + 4*wj2 + wj3)/6
De la misma manera forma, la clasificación difusa agregada para cada uon de los terrenos m alternativos es calculada.
Rk = (ak, bk, ck), donde k = 1,2, ..., K, entonces la clasificación difusa agregada es definida por R = (a, b, c), k = 1,2, ... , K donde;
Paso 3: Para calcular la matriz de decisión fuzzy para 'K' tomadores de decisión, 'm' locales alternativos y 'n' número de criterios
La matriz de decisión fuzzy (D) para los criterios (Cj) y las alternativas (Ai) es construída como sigue:
Paso 4: defuzzificar los elementos de la matriz de decisión fuzzy correspondientes a las alternativas y los pesos de los criterios en valores nítidos.
Un número fuzzy a = (a1, a2, a3) puede ser convertido en un número nítido a usando la siguiente ecuación:
Paso 5: Determinar los mejores y peores valores de la clasificación de los criterios donde f j * es mejor y valores f j - es el peor valor
Paso 6: Para calcular los valores de S i e R i utilizando las ecuaciones presentadas abajo
Paso 7: Para calcular los valores de Q i usando
Donde S* = Si mínimo, S- = Si máximo, R* = Ri mínimo es R- = Ri máximo y v es el peso para la estratégia de utilidad máxima de grupo y aqui es tomado como 0,5
Paso 8: Clasificar las alternativas clasificando los valores Q, R e S en orden cresciente.
Paso 9: Proponer una solución de compromiso para la alternativa (A (1)) que es el mejor clasificado por la medida Q (mínimo) si las dos condiciones siguientes son satisfechas.
C1: Ventaja aceptable
Donde A(2) es la alternativa que ocupa la segunda posición en la lista de clasificación de acuerdo con Q es
C2: Estabilidad aceptable en la toma de decisiones
La alternativa A(1) también debe ser la mejor clasificada por R y/o S. La solución de liquidación es estable unicamente dentro de un processo de toma de decisión específico, y esa podría ser la estratégia de utilidad máxima del grupo (cuando v> 0,5 es necesaria), Por consenso cuando v = 0,5, o - con veto ie (v <0,5). Si una de las condiciones antes no fué satisfecha, entonces un conjunto de soluciones de asentamiento es propuesto, que consiste en:
Alternativas A (1) y A (2) si apenas la condición C2 no fuese satisfecha ó
Alternativas A (1), A (2), ... A (M) si la condición C1 no fuese satisfecha;
A (M) es determinada por la relación Q (A (M)) - Q (A (1)) <DQ para M máximo (la posición de estas alternativas está en la cercanía).
5. APLICACIÓN NUMÉRICA DE LA LÓGICA FUZZY
En esta sección, la evaluación de la sustentabilidad de las dos vías de transporte como locales alternativos, llamadas A1 y A2, en Delhi, en construcción, fué realizada usando la técnica Fuzzy VIKOR. Estos locales de proyecto son el elevado de Barapulla (A1) construído por el PWD y el Puente Signature (A2) construída por el DTTDC.
Fué formado un comité de 10 especialistas (E1, E2 ... E10) para obtener las clasificaciones cualitativas de los criterios y de las alternativas.
Las clasificaciones cualitativas en números triangulares fuzzy y, enseguida, generadas las clasificaciones agregadas usando la ecuación (1). La Tabla siguiente presenta la matriz de decisión fuzzy agregada para los dos locales alternativos.
Generar clasificaciones agregadas de nitidez para ambos locales alternativos usando la ecuación (4). Basados em estoses valores, calcularemos los mejores fj * y los peores valores fj de todos los 43 criterios usando la ecuación (5)
La siguiente tabla presenta los valores de Si, Ri y Qi para las dos alternativas calculadas por las ecuaciones (6) - (8). Los valores de S* = 0,736, S- = 5,76, R* = 0,163, R- = 0,188 son calculados utilizando la ecuación (9).
La Tabla 6 clasifica las dos alternativas, clasificando los valores de Si, Ri y Qi obtenidos de la Tabla 5 en orden ascendente. Puede ser observado a partir de los resultados antes presentados en la Tabla 6 que el terreno 1 que es el Elevado de Barapulla por la PWD es el mejor clasificado por la medida de menor valor de Qi. Por tanto, ahora será analizado para las dos condiciones dadas que fueron discutidas anteriormente.
1). C1: ventaja aceptable, esto es, ecuación 9
Utilizando la ecuación 9 DQ = 1/43-1 = 1/42 = 0,0238.
Ahora, para satisfacer la condición Q (A (2)) - Q (A (1)) ≥ DQ, donde A (1)) es el mejor clasificado por la medida Q (mínimo) y en este caso caso es A1
Se tiene:
Q (A2) - Q (A1) = 1 - 0 = 1> 0,0238, por tanto, a condición QA (1) - QA (2) ≥ DQ es satisfecha.
2). C2: Estabilidad aceptable en la toma de decisión usando la ecuación 10
Una vez que el terreno A1 es mejor clasificado por Si y Ri (considerando o - "por consenso regla v = 0,5"), por tanto, es declarado como una vía mais sustentable.
6. RESULTADOS y DISCUSIONES
6.1 Resultados
La técnica Fuzzy VIKOR fué aplicada para la evaluación de la sustentabilidad de dos corredores (vias aéreas) de transporte principales en construcción, esto es, (A1, A2), en la ciudad de Nueva Déli. Esos proyectos fueron el Elevado de Barapulla siendo construído por PWD (A1) y Puente de Signature construída por la DTTDC (A2). Los resultados finales luego de la aplicación numérica del método Fuzzy VIKOR muestran que el terreno A1, es decir el Elevado de Barapulla que está siendo construído por PWD, se considero más sustentable en lãs condiciones dadas y los indicadores de sustentabilidad elegidos.
6.2 Discusiones
La metodologia de cinco etapas definida en esta investigación puede ser usada para cualquier corredor de transporte para desarrollar indicadores de sustentabilidad. Los cinco Pasos son
Selección de uan vía en construcción y definición de los criterios de infraestructura para el corredor
Desarrollo de las categorias de indicadores de sustentabilidad
Identificación de los indicadores de sustentabilidad
Compilación de un formulario que incluya indicadores de sustentabilidad y columnas correspodientes para la evaluación
Atribuir las clasificaciones cuantitativas y cualitativas a los indicadores reconocidos, brindando las clasificaciones de las opiniones de los especialistas de campo
Cada una de esas etapas puede ser aplicada para evaluar un corredor de transporte sustentable en construcción en un ambiente urbano. Este proceso comenzó con el requisito para la categorización de la sustentabilidad de tres pilares existentes, es decir, aspectos económicos, sociales y ambientales y se destacó con el desarrollo de tres categorias, mas vitales es decir, Gobernabilidad, Técnica e Ingeniería Interna. En fases posteriores, los parámetros / indicadores individuales de estas 6 categorias de sustentabilidad furon reconocidos visitando las vías en construcción y consultada con los especialistas de campo. Finalmente, el proceso fué concluído con la Compilación de un formulario que ofrece evaluaciones cualitativas y cuantitativas a cada indicador de sustentabilidad identificado por los especialistas.
7. CONCLUSIONES
Las siguientes conclusiones son extraídas del estudio anteriormente desarrollado:
A través de esta investigación fué definido que la sustentabilidad no es apenas basado en tres parámetros, también dependen de vários otros indicadores que fueron identificados en este estudio.
Diversos Indicadores de Sustentabilidad a través de la fase de construcción fueron identificados para un elevado y por lo tanto, son clasificados en varias categorias como las analizadas en esta investigación.
Los tres pilares de la sustentabilidad, a saber, sociales, económicos y ambientales, son viables apenas para los países desarrollados, mientras que en economias en desarrollo como la Índia, ddonde vários otros fatores, como el aumento exponencial de la población etc., entra en juego la necesidad de introducir parámetros adicionales.
El estudio comparativo de 2 vías de transporte emblemáticas y en construcción, El Elevado de Barapulla siendo construído por PWD (A1) y el Puente Signature construído por la DTTDC (A2) definió una metodologia para futuros estudios de sustentabilidad
Los resultados de este estudio mostraron tambien que el elevado de Barapulla es más sustentable en comparación con el Puente Signature.
