Strengthening and measuring project management competences of engineering students

Since 2010 the Industrial Engineering School at Universidad Politécnica de Madrid (ETSII UPM) has its Plan Study accredited by ABET. Since then a big motivation has been promoted from the management team encouraging teachers to work on the measurement and strengthening of student¿s competences. Generic skills or behavior acquired significant importance in the workplace, particularly in relation to project management. Because of this, and framed within the requirements of the European Higher Education Area (EHEA), the curriculum of the new degrees are being developed under the competence-based learning. This situation leads to the need to have a clear measurement tool skills as a basis for developing them within the curriculum. A group of multidisciplinary teachers have been working together during two years to design measuring instruments valid for engineering students.

Caracterización y mejora de equipo para hipertermia magnética

El presente Trabajo de Fin de Grado es fruto de la colaboración en una investigación sobre la hipertermia magnética entre el Centro de Electrónica Industrial de la ETSII UPM (CEI) y el Centro de Tecnología Biomédica UPM (CTB). La hipertermia magnética es un tratamiento contra el cáncer que se encuentra en fase de desarrollo en distintos lugares alrededor del mundo. Se trata de una terapia que consiste en elevar la temperatura de las células cancerígenas hasta valores de entre 42 y 46ºC con el fin de destruirlas. Esto es posible pues por lo general, las células cancerígenas presentan una mayor sensibilidad ante efectos de hipertermia que el resto de células, por lo que una vez alcanzada la temperatura deseada se destruirían las células anómalas y las sanas quedarían intactas. Si se induce al paciente fiebre hasta los 39 ºC, tan sólo sería necesario alcanzar incrementos de temperatura de 3 o 4ºC para que el tratamiento tuviera éxito. El calentamiento se produce gracias al movimiento de nanopartículas magnéticas (NPMs) situadas en dichas células mediante técnicas médicas ya estudiadas. A su vez este movimiento se da gracias a la aplicación de un campo magnético sobre las NPMs. El equipo electrónico del que se dispone en esta investigación y que genera el campo magnético, está constituido esencialmente por un inversor de potencia en puente completo con carga inductiva, una placa de control y una fuente de tensión continua. A lo largo de este trabajo se abordarán y estudiarán varias cuestiones en línea con la continuidad de la investigación en este tratamiento y en aspectos de la misma como el estudio del equipo disponible y su mejora. En primer lugar se lleva a cabo un estudio de caracterización térmica del equipo del que se dispone, con el objetivo de conocer los parámetros de los que depende su funcionamiento y que permitirán verificar y dar consistencia a los resultados de los posteriores ensayos que con él se harán. Así mismo se realiza una fase de ensayos con el objetivo de optimizar el equipo, determinando cuales son los parámetros más relevantes y los valores de los mismos, que llevan al equipo a su máximo rendimiento en términos de incrementos de temperatura de las NPMs y por tanto hacia el éxito de la terapia. Tras la caracterización y optimización del equipo de hipertermia, se diseña una nueva fase de ensayos que tiene como fin la comparación de los resultados experimentales con el modelo físico teórico de calentamiento de las NPMs. Además se busca la comprobación de ciertas hipótesis extraídas de los mismos resultados experimentales, como la influencia de la forma de onda de la señal excitadora en el incremento de temperatura. Finalmente y con el fin de mejorar el rendimiento del equipo, se elabora un conjunto de posibles geometrías para la carga inductiva que incluya un núcleo de hierro, pues hasta el momento la bobina de la que se disponía tenía núcleo de aire. Se simulan las nuevas geometrías de la bobina con núcleo de hierro y se estudia cómo influyen los cambios en el campo magnético. Los avances en la investigación llevados a cabo en este Trabajo de Fin de Grado han permitido dar un paso más en el rendimiento, la fiabilidad de resultados y la mejora del equipo de hipertermia magnética, abriendo las puertas a ensayos in vitro y posteriormente in vivo para una terapia que podría estar más cerca de dar tratamiento eficaz a una de las enfermedades más implacables de nuestro tiempo.

Co-simulation Methodologies for Hybrid and Electric Vehicle Dynamics

In recent decades, full electric and hybrid electric vehicles have emerged as an alternative to conventional cars due to a range of factors, including environmental and economic aspects. These vehicles are the result of considerable efforts to seek ways of reducing the use of fossil fuel for vehicle propulsion. Sophisticated technologies such as hybrid and electric powertrains require careful study and optimization. Mathematical models play a key role at this point. Currently, many advanced mathematical analysis tools, as well as computer applications have been built for vehicle simulation purposes. Given the great interest of hybrid and electric powertrains, along with the increasing importance of reliable computer-based models, the author decided to integrate both aspects in the research purpose of this work. Furthermore, this is one of the first final degree projects held at the ETSII (Higher Technical School of Industrial Engineers) that covers the study of hybrid and electric propulsion systems. The present project is based on MBS3D 2.0, a specialized software for the dynamic simulation of multibody systems developed at the UPM Institute of Automobile Research (INSIA). Automobiles are a clear example of complex multibody systems, which are present in nearly every field of engineering. The work presented here benefits from the availability of MBS3D software. This program has proven to be a very efficient tool, with a highly developed underlying mathematical formulation. On this basis, the focus of this project is the extension of MBS3D features in order to be able to perform dynamic simulations of hybrid and electric vehicle models. This requires the joint simulation of the mechanical model of the vehicle, together with the model of the hybrid or electric powertrain. These sub-models belong to completely different physical domains. In fact the powertrain consists of energy storage systems, electrical machines and power electronics, connected to purely mechanical components (wheels, suspension, transmission, clutch…). The challenge today is to create a global vehicle model that is valid for computer simulation. Therefore, the main goal of this project is to apply co-simulation methodologies to a comprehensive model of an electric vehicle, where sub-models from different areas of engineering are coupled. The created electric vehicle (EV) model consists of a separately excited DC electric motor, a Li-ion battery pack, a DC/DC chopper converter and a multibody vehicle model. Co-simulation techniques allow car designers to simulate complex vehicle architectures and behaviors, which are usually difficult to implement in a real environment due to safety and/or economic reasons. In addition, multi-domain computational models help to detect the effects of different driving patterns and parameters and improve the models in a fast and effective way. Automotive designers can greatly benefit from a multidisciplinary approach of new hybrid and electric vehicles. In this case, the global electric vehicle model includes an electrical subsystem and a mechanical subsystem. The electrical subsystem consists of three basic components: electric motor, battery pack and power converter. A modular representation is used for building the dynamic model of the vehicle drivetrain. This means that every component of the drivetrain (submodule) is modeled separately and has its own general dynamic model, with clearly defined inputs and outputs. Then, all the particular submodules are assembled according to the drivetrain configuration and, in this way, the power flow across the components is completely determined. Dynamic models of electrical components are often based on equivalent circuits, where Kirchhoff’s voltage and current laws are applied to draw the algebraic and differential equations. Here, Randles circuit is used for dynamic modeling of the battery and the electric motor is modeled through the analysis of the equivalent circuit of a separately excited DC motor, where the power converter is included. The mechanical subsystem is defined by MBS3D equations. These equations consider the position, velocity and acceleration of all the bodies comprising the vehicle multibody system. MBS3D 2.0 is entirely written in MATLAB and the structure of the program has been thoroughly studied and understood by the author. MBS3D software is adapted according to the requirements of the applied co-simulation method. Some of the core functions are modified, such as integrator and graphics, and several auxiliary functions are added in order to compute the mathematical model of the electrical components. By coupling and co-simulating both subsystems, it is possible to evaluate the dynamic interaction among all the components of the drivetrain. ‘Tight-coupling’ method is used to cosimulate the sub-models. This approach integrates all subsystems simultaneously and the results of the integration are exchanged by function-call. This means that the integration is done jointly for the mechanical and the electrical subsystem, under a single integrator and then, the speed of integration is determined by the slower subsystem. Simulations are then used to show the performance of the developed EV model. However, this project focuses more on the validation of the computational and mathematical tool for electric and hybrid vehicle simulation. For this purpose, a detailed study and comparison of different integrators within the MATLAB environment is done. Consequently, the main efforts are directed towards the implementation of co-simulation techniques in MBS3D software. In this regard, it is not intended to create an extremely precise EV model in terms of real vehicle performance, although an acceptable level of accuracy is achieved. The gap between the EV model and the real system is filled, in a way, by introducing the gas and brake pedals input, which reflects the actual driver behavior. This input is included directly in the differential equations of the model, and determines the amount of current provided to the electric motor. For a separately excited DC motor, the rotor current is proportional to the traction torque delivered to the car wheels. Therefore, as it occurs in the case of real vehicle models, the propulsion torque in the mathematical model is controlled through acceleration and brake pedal commands. The designed transmission system also includes a reduction gear that adapts the torque coming for the motor drive and transfers it. The main contribution of this project is, therefore, the implementation of a new calculation path for the wheel torques, based on performance characteristics and outputs of the electric powertrain model. Originally, the wheel traction and braking torques were input to MBS3D through a vector directly computed by the user in a MATLAB script. Now, they are calculated as a function of the motor current which, in turn, depends on the current provided by the battery pack across the DC/DC chopper converter. The motor and battery currents and voltages are the solutions of the electrical ODE (Ordinary Differential Equation) system coupled to the multibody system. Simultaneously, the outputs of MBS3D model are the position, velocity and acceleration of the vehicle at all times. The motor shaft speed is computed from the output vehicle speed considering the wheel radius, the gear reduction ratio and the transmission efficiency. This motor shaft speed, somehow available from MBS3D model, is then introduced in the differential equations corresponding to the electrical subsystem. In this way, MBS3D and the electrical powertrain model are interconnected and both subsystems exchange values resulting as expected with tight-coupling approach.When programming mathematical models of complex systems, code optimization is a key step in the process. A way to improve the overall performance of the integration, making use of C/C++ as an alternative programming language, is described and implemented. Although this entails a higher computational burden, it leads to important advantages regarding cosimulation speed and stability. In order to do this, it is necessary to integrate MATLAB with another integrated development environment (IDE), where C/C++ code can be generated and executed. In this project, C/C++ files are programmed in Microsoft Visual Studio and the interface between both IDEs is created by building C/C++ MEX file functions. These programs contain functions or subroutines that can be dynamically linked and executed from MATLAB. This process achieves reductions in simulation time up to two orders of magnitude. The tests performed with different integrators, also reveal the stiff character of the differential equations corresponding to the electrical subsystem, and allow the improvement of the cosimulation process. When varying the parameters of the integration and/or the initial conditions of the problem, the solutions of the system of equations show better dynamic response and stability, depending on the integrator used. Several integrators, with variable and non-variable step-size, and for stiff and non-stiff problems are applied to the coupled ODE system. Then, the results are analyzed, compared and discussed. From all the above, the project can be divided into four main parts: 1. Creation of the equation-based electric vehicle model; 2. Programming, simulation and adjustment of the electric vehicle model; 3. Application of co-simulation methodologies to MBS3D and the electric powertrain subsystem; and 4. Code optimization and study of different integrators. Additionally, in order to deeply understand the context of the project, the first chapters include an introduction to basic vehicle dynamics, current classification of hybrid and electric vehicles and an explanation of the involved technologies such as brake energy regeneration, electric and non-electric propulsion systems for EVs and HEVs (hybrid electric vehicles) and their control strategies. Later, the problem of dynamic modeling of hybrid and electric vehicles is discussed. The integrated development environment and the simulation tool are also briefly described. The core chapters include an explanation of the major co-simulation methodologies and how they have been programmed and applied to the electric powertrain model together with the multibody system dynamic model. Finally, the last chapters summarize the main results and conclusions of the project and propose further research topics. In conclusion, co-simulation methodologies are applicable within the integrated development environments MATLAB and Visual Studio, and the simulation tool MBS3D 2.0, where equation-based models of multidisciplinary subsystems, consisting of mechanical and electrical components, are coupled and integrated in a very efficient way.

Desarrollo de tecnologías de telemanipulación con alto grado de escalado orientadas a la interacción hombre-robot en entornos nucleares

Esta tesis se centra en desarrollo de tecnologías para la interacción hombre-robot en entornos nucleares de fusión. La problemática principal del sector de fusión nuclear radica en las condiciones ambientales tan extremas que hay en el interior del reactor, y la necesidad de que los equipos cumplan requisitos muy restrictivos para poder aguantar esos niveles de radiación, magnetismo, ultravacío, temperatura... Como no es viable la ejecución de tareas directamente por parte de humanos, habrá que utilizar dispositivos de manipulación remota para llevar a cabo los procesos de operación y mantenimiento. En las instalaciones de ITER es obligatorio tener un entorno controlado de extrema seguridad, que necesita de estándares validados. La definición y uso de protocolos es indispensable para regir su buen funcionamiento. Si nos centramos en la telemanipulación con algo grado de escalado, surge la necesidad de definir protocolos para sistemas abiertos que permitan la interacción entre equipos y dispositivos de diversa índole. En este contexto se plantea la definición del Protocolo de Teleoperación que permita la interconexión entre dispositivos maestros y esclavos de distinta tipología, pudiéndose comunicar bilateralmente entre sí y utilizar distintos algoritmos de control según la tarea a desempeñar. Este protocolo y su interconectividad se han puesto a prueba en la Plataforma Abierta de Teleoperación (P.A.T.) que se ha desarrollado e integrado en la ETSII UPM como una herramienta que permita probar, validar y realizar experimentos de telerrobótica. Actualmente, este Protocolo de Teleoperación se ha propuesto a través de AENOR al grupo ISO de Telerobotics como una solución válida al problema existente y se encuentra bajo revisión. Con el diseño de dicho protocolo se ha conseguido enlazar maestro y esclavo, sin embargo con los niveles de radiación tan altos que hay en ITER la electrónica del controlador no puede entrar dentro del tokamak. Por ello se propone que a través de una mínima electrónica convenientemente protegida se puedan multiplexar las señales de control que van a través del cableado umbilical desde el controlador hasta la base del robot. En este ejercicio teórico se demuestra la utilidad y viabilidad de utilizar este tipo de solución para reducir el volumen y peso del cableado umbilical en cifras aproximadas de un 90%, para ello hay que desarrollar una electrónica específica y con certificación RadHard para soportar los enormes niveles de radiación de ITER. Para este manipulador de tipo genérico y con ayuda de la Plataforma Abierta de Teleoperación, se ha desarrollado un algoritmo que mediante un sensor de fuerza/par y una IMU colocados en la muñeca del robot, y convenientemente protegidos ante la radiación, permiten calcular las fuerzas e inercias que produce la carga, esto es necesario para poder transmitirle al operador unas fuerzas escaladas, y que pueda sentir la carga que manipula, y no otras fuerzas que puedan influir en el esclavo remoto, como ocurre con otras técnicas de estimación de fuerzas. Como el blindaje de los sensores no debe ser grande ni pesado, habrá que destinar este tipo de tecnología a las tareas de mantenimiento de las paradas programadas de ITER, que es cuando los niveles de radiación están en sus valores mínimos. Por otro lado para que el operador sienta lo más fielmente posible la fuerza de carga se ha desarrollado una electrónica que mediante el control en corriente de los motores permita realizar un control en fuerza a partir de la caracterización de los motores del maestro. Además para aumentar la percepción del operador se han realizado unos experimentos que demuestran que al aplicar estímulos multimodales (visuales, auditivos y hápticos) aumenta su inmersión y el rendimiento en la consecución de la tarea puesto que influyen directamente en su capacidad de respuesta. Finalmente, y en referencia a la realimentación visual del operador, en ITER se trabaja con cámaras situadas en localizaciones estratégicas, si bien el humano cuando manipula objetos hace uso de su visión binocular cambiando constantemente el punto de vista adecuándose a las necesidades visuales de cada momento durante el desarrollo de la tarea. Por ello, se ha realizado una reconstrucción tridimensional del espacio de la tarea a partir de una cámara-sensor RGB-D, lo cual nos permite obtener un punto de vista binocular virtual móvil a partir de una cámara situada en un punto fijo que se puede proyectar en un dispositivo de visualización 3D para que el operador pueda variar el punto de vista estereoscópico según sus preferencias. La correcta integración de estas tecnologías para la interacción hombre-robot en la P.A.T. ha permitido validar mediante pruebas y experimentos para verificar su utilidad en la aplicación práctica de la telemanipulación con alto grado de escalado en entornos nucleares de fusión. Abstract This thesis focuses on developing technologies for human-robot interaction in nuclear fusion environments. The main problem of nuclear fusion sector resides in such extreme environmental conditions existing in the hot-cell, leading to very restrictive requirements for equipment in order to deal with these high levels of radiation, magnetism, ultravacuum, temperature... Since it is not feasible to carry out tasks directly by humans, we must use remote handling devices for accomplishing operation and maintenance processes. In ITER facilities it is mandatory to have a controlled environment of extreme safety and security with validated standards. The definition and use of protocols is essential to govern its operation. Focusing on Remote Handling with some degree of escalation, protocols must be defined for open systems to allow interaction among different kind of equipment and several multifunctional devices. In this context, a Teleoperation Protocol definition enables interconnection between master and slave devices from different typologies, being able to communicate bilaterally one each other and using different control algorithms depending on the task to perform. This protocol and its interconnectivity have been tested in the Teleoperation Open Platform (T.O.P.) that has been developed and integrated in the ETSII UPM as a tool to test, validate and conduct experiments in Telerobotics. Currently, this protocol has been proposed for Teleoperation through AENOR to the ISO Telerobotics group as a valid solution to the existing problem, and it is under review. Master and slave connection has been achieved with this protocol design, however with such high radiation levels in ITER, the controller electronics cannot enter inside the tokamak. Therefore it is proposed a multiplexed electronic board, that through suitable and RadHard protection processes, to transmit control signals through an umbilical cable from the controller to the robot base. In this theoretical exercise the utility and feasibility of using this type of solution reduce the volume and weight of the umbilical wiring approximate 90% less, although it is necessary to develop specific electronic hardware and validate in RadHard qualifications in order to handle huge levels of ITER radiation. Using generic manipulators does not allow to implement regular sensors for force feedback in ITER conditions. In this line of research, an algorithm to calculate the forces and inertia produced by the load has been developed using a force/torque sensor and IMU, both conveniently protected against radiation and placed on the robot wrist. Scaled forces should be transmitted to the operator, feeling load forces but not other undesirable forces in slave system as those resulting from other force estimation techniques. Since shielding of the sensors should not be large and heavy, it will be necessary to allocate this type of technology for programmed maintenance periods of ITER, when radiation levels are at their lowest levels. Moreover, the operator perception needs to feel load forces as accurate as possible, so some current control electronics were developed to perform a force control of master joint motors going through a correct motor characterization. In addition to increase the perception of the operator, some experiments were conducted to demonstrate applying multimodal stimuli (visual, auditory and haptic) increases immersion and performance in achieving the task since it is directly correlated with response time. Finally, referring to the visual feedback to the operator in ITER, it is usual to work with 2D cameras in strategic locations, while humans use binocular vision in direct object manipulation, constantly changing the point of view adapting it to the visual needs for performing manipulation during task procedures. In this line a three-dimensional reconstruction of non-structured scenarios has been developed using RGB-D sensor instead of cameras in the remote environment. Thus a mobile virtual binocular point of view could be generated from a camera at a fixed point, projecting stereoscopic images in 3D display device according to operator preferences. The successful integration of these technologies for human-robot interaction in the T.O.P., and validating them through tests and experiments, verify its usefulness in practical application of high scaling remote handling at nuclear fusion environments.

Industriales Research Meeting 2016

Industriales Research Meeting 2016 (IRM16) is an event to show the research activities at the School of Industrial Engineering (ETSII) of the Technical University of Madrid (UPM). The main purpose of this event is to present the ongoing research carried out by professors and researchers of the Institutes, Research Centres, Research Groups and Departments of this School, through funded research projects in close collaboration with public and private institutions and companies, some of them from IBEX-35. This book contains the 138 posters presented from different branches of engineering such as: acoustic, aerospace, bioengineering, chemical, electrical, electronics, automation, energy, environmental, management and industrial organization, laser technology and industrial organization, laser technology and applications, materials, mathematics, statistics, mechanics, manufacturing, structures, nuclear technology, seismic, vehicles and railways.

Una geotecnia compleja: colegio de los Sagrados Corazones de Madrid

Se describe la ejecución simultánea del polideportivo y los garajes en el colegio de los Sagrados Corazones de Madrid de hasta cuatro niveles de sótano que incluyen un polideportivo de 7 m de altura y plantas destinadas a aparcamiento por debajo del patio del colegio.

Tietokantaratkaisuehdotus pientasajännitesähköverkoston mittausdatavarastoksi

Lappeenrannan teknillinen yliopisto tutkii pientasajännitesähkön käyttöä. Yliopisto on rakennuttanut Järvi-Suomen Energia Oy:n ja Suur-Savon Sähkö Oy:n kanssa yhteistyössä kokeellisen pientasajännitesähköverkon, jolla pystytään tarjoamaan kenttäolosuhteet pienjännitetutkimukselle todellisilla asiakkailla ja todentaa LVDC-teknologiaa ja muita älykkään sähköverkon toimintoja kenttäolosuhteissa. Verkon tasajänniteyhteys on rakennettu 20 kV sähkönjakeluverkon ja neljän kuluttajan välille. 20 kV keskijännite suunnataan tasamuuntamolla ±750 V pientasajännitteeksi ja uudestaan 400/230 V vaihtojännitteeksi kuluttajien läheisyydessä. Tämän kandidaatintyön tarkoituksena on luoda yliopistolle tietokanta pientasajännitesähköverkosta kertyvälle tiedolle ja mittaustuloksille. Tietokanta nähtiin tarpeelliseksi luoda, jotta pienjänniteverkon mittaustuloksia pystytään myöhemmin tarkastelemaan yhdessä ja yhtenäisessä muodossa. Yhdeksi tutkimuskysymykseksi muodostui, kuinka järjestää ja visualisoida kaikki verkosta palvelimille kertyvä mittausdata. Työssä on huomioitu myös kolme tietokantaa mahdollisesti hyödyntävää käyttäjäryhmää: kotitalousasiakkaat, sähköverkkoyhtiöt ja tutkimuslaboratorio, sekä pohdittu tietokannan hyötyä ja merkitystä näille käyttäjille. Toiseksi tutkimuskysymykseksi muodostuikin, mikä kaikesta tietokantaan talletetusta datasta olisi oleellisen tärkeää ottaa talteen näiden asiakkaiden kannalta, ja kuinka nämä voisivat hakea tietoa tietokannasta. Työn tutkimusmenetelmät perustuvat jo valmiiksi olemassa olevaan mittausdataan. Työtä varten on käytetty sekä painettua että sähköisessä muodossa olevaa kirjallisuutta. Työn tuloksena on saatu luotua tietokanta MySQL Workbench -ohjelmistolla, sekä mittausdatan keräys- ja käsittelyohjelmat Python-ohjelmointikielellä. Lisäksi on luotu erillinen MATLAB-rajapinta tiedon visualisoimista varten, jolla havainnollistetaan kolmen asiakasryhmän mittausdataa. Tietokanta ja sen tiedon visualisointi antavat kuluttajalle mahdollisuuden ymmärtää paremmin omaa sähkönkäyttöään, sekä sähköverkkoyhtiöille ja tutkimuslaboratorioille muun muassa tietoa sähkön laadusta ja verkon kuormituksesta.

Riihimäen tehokkaat henkilökuljetukset yhteistyötä lisäämällä ja raja-aidoista luopumalla

Tässä työssä on asetettu Riihimäen seudullisen joukkoliikenteen palvelutasotavoitteet nykyisen, aikavälille 2010–2016 asetetun palve-lutason jälkeiseen aikaan. Palvelutasomäärittelyssä on sovellettu uutta Liikenneviraston julkaisun 31/2015 mukaista joukkoliikenteen palvelutason määrittelyohjetta. Ohjeen mukaisesti määritellyn palvelutason lisäksi työssä esitetään alueen kaikkien avoimien henkilö-kuljetusten muodostama seudullinen palvelutaso, johon on otettu muukaan myös ne liikenteet, joiden asiakaspohja ei täytä palvelu-tasoluokitellun joukkoliikenteen mukaisia numeerisia kriteerejä. Käytännössä tämä tarkoittaa kyliä tai tiesuuntia joiden asukasluku on alle 650. Seudullisen liikenteen pysäkit on luokiteltu työssä Digiroad -tietokantaan tallennettuja tietoja hyödyntäen neljään eri luokaan. Termi-naali -tasoisina pysäkkeinä on esitetty Riihimäen matkakeskus ja Hyvinkään linja-autoasema. Toiseksi korkeimpaan luokkaan valittiin Lopen linja-autoasema, Oitin keskustaajaman katoksellinen pysäkki sekä VT3 rampeilla sijaitsevat pikavuoropysäkit Riihimäellä ja Hyvinkäällä. Muut pysäkit on jaettu vilkkaisiin ja peruspysäkkeihin. Lisäksi työn aikaan on otettu kantaa suunnittelualueella vuonna 2015 päättyneiden Uudenmaan ELY-keskuksen toimivaltaan kuulu-neiden liikenteiden toteutukseen sekä laadittu hankintasuunnitelma vuonna 2016 päättyvien liikenteiden toteutuksesta jatkosta. Näiden akuuttien tarpeiden lisäksi työn lopussa ideoitiin uudenlaista, nykyistä voimakkaammin eri toimijoiden tarpeita huomioivaa tapaa suun-nitella ja kilpailuttaa alueen joukkoliikennettä ja henkilökuljetuksia alueellisina kokonaisuuksina innovaatiokumppanuuteen perustuvaa hankintaprosessia hyödyntäen. Työn aikana opiskelijatyönä toteutetun käyttäjäkyselyn tuloksia voitiin huomioida erityisesti Riihimäen paikallisliikenteeseen suunnitel-luissa pienissä reittimuutoksissa, joista keskeisimpiä olivat Merkoksen kaupallisten palveluiden alueen sekä Valion tehtaan kytkeminen mukaan paikallisliikenteen reitteihin. Riihimäen palveluliikenteen osalta keskeisimmäksi kehittämistarpeeksi osoittautui tiedottamisen lisääminen niin kaupungin organisaation sisällä kuin myös ulospäin asiakkaille.

Automatisoitu datan kerääminen mobiiliapplikaatioissa

Internetin suosion myötä tiedonkeruusta on tullut osa jokapäiväistä elämäämme. Siitä huolimatta moni internetin käyttäjä ei ole tietoinen kuinka paljon ja mitä heidän tietojaan kerätään. Tutkimusryhmämme tehtävänä Turun Yliopistossa oli kehittää automaattinen tiedonkeruujärjestelmä Number Navigation Game -nimiseen opetuspeliin. Pelaajien pelisuorituksesta kerätään tietoa, joka lähetetään palvelimellemme tutkimustarkoituksia varten. Tässä tutkielmassa esitetään monia testejä, joita voidaan toteuttaa automaattisen tiedonkeruun avulla, kuten pelimekaniikka-, pelinetenemis-, grafiikka – sekä musiikkitestejä. Puhumme myös tiedonkeruusta liiketoimintana, sekä käymme läpi kuinka yleistä se on. Tiedonkeruun eettinen puoli voi usein olla epäselvä ja käyttäjien on hyvä tietää kuinka laaja ilmiö tiedonkeruu nykyään on. Iso osa tätä työtä pohjautuu Number Navigation Game -pelin datankeruusysteemien parissa tehtyyn tutkimukseen Turun Yliopistosa 2015-2016. Peliin, ja sen parissa tehtyihin testauksiin, viitataan useaan otteeseen tutkimuksen aikana. Esitämme myös tiedonkeruun avulla kerättyä tutkimusdataan teorioiden tueksi.

Älä ota ellet osaa. Kunnallinen raittiustyö ja raittiusdiskurssi Lohjan kunnassa 1973 - 1980

Tutkimukseni tarkastellaan kunnallisen raittiustyön alkuvaiheita Suomessa vuosina 1973 – 1980 Lohjan kunnassa toteutetun raittiustyön kautta. Tutkimuksessa selvitetään kunnan raittiuslautakunnan tuottamien tekstien avulla sitä, millä tavoin Lohjan kunnassa toteutettiin ja kuvattiin raittiustyötä tarkasteltavana ajanjaksona. Tutkimuksen aikarajaus perustuu kunnan ensimmäisen raittiustyöntekijän toimintakauteen. Keskeisenä tutkimusmenetelmänä työssä käytetään diskurssianalyysiä. Tutkimuksen lähteinä käytetään Lohjan kunnan raittiuslautakunnan pöytäkirjoja sekä Lohjan paikallislehdistössä julkaistuja, raittius- ja päihdeaiheisia tekstejä. Tutkimus osoittaa, että raittiustyön valtiollinen ohjaus ja lainsäädäntö alkoi 1970-luvun aikana ohjata työtä aiempaa voimakkaammin kansanterveystyön suuntaan. Kunnallisella tasolla raittiustyön diskurssi ja toteutus pohjautui vielä tutkimusjakson alussa järjestöpohjaiseen raittiustyöhön. Lohjan kunnassa työn kehittymiseen vaikutti merkittävällä tavalla raittiuslautakunnan 1973 saama työntekijäresurssi. Lohjan kunnalliselle raittiustyölle oli tyypillistä, että lakimuutoksiin reagointiin nopeasti ja ne näkyivät välittömästi raittiuslautakunnan toiminnassa. Erilaisiin käyttötilastoiden ja päihdetrendien muutoksiin reagointi oli hitaampaa ja joissakin tapauksissa niitä ei tuotu lainkaan kunnalliseen keskusteluun. Tässä tapauksessa raittiuslautakunnan tuottama diskurssi eroaa valtakunnallisten lehtien alkoholikirjoittelusta. 1970-luvun lopussa myös lohjalaisessa keskustelussa alettiin siirtyä sekä aiheissa että keskustelun sisällössä vahvemmin kohti kansanterveysajattelua Historiantutkimuksen näkökulmasta kyseessä on ensimmäinen, kunnallisesta raittiustyöstä ja sen paikallisesta toteutuksesta tehty tutkimus. 1970-luvulla raittiustyössä tapahtunut lakisääteinen kehitys näyttää toistuvan monilta osin myös 2010-luvun ehkäisevän päihdetyön muutoksissa. Tarkempi tutkimus 1970- ja 1980-luvulla toteutetusta raittiustyöstä voi antaa viitteitä ehkäisevän päihdetyön toteutukseen sekä siihen, millaisia haasteita muuttuva päihdekulttuuri tämän tyyppiselle työlle asettaa.

Oppimisen ja itsensä kehittämisen merkitys asiantuntijatyössä ikääntyneiden työntekijöiden näkökulmasta

Tutkimuksen aiheeksi muodostui työssä oppiminen ja ammatillisen osaamisen kehittäminen ikääntyneiden työntekijöiden näkökulmasta. Tavoitteena oli selvittää sitä miten ikääntyneet ja erityisesti lähellä eläkeikää olevat työntekijät kokevat uuden oppimisen ja ammatillisen osaamisen kehittämisen asiantuntijatyössä. Tämä työ on jatkoa kandidaatin tutkielmalleni, jossa on käsitelty samaa aihetta. Tutkimuksen kohderyhmäksi rajautui 60 vuotta täyttäneet asiantuntijatyötä tekevät henkilöt. Laadullisen tutkimuksen aineisto kerättiin teemahaastattelun keinoin. Aineisto koostuu kahdestatoista yksilöhaastattelusta. Haastattelut litteroitiin, jonka jälkeen ne analysoitiin teemoittelun avulla. Tutkimuksessa kävi ilmi, että ikääntyneille työntekijöille työ on merkittävä elämänsisältö ja osa identiteettiä. Haastateltavat kokivat iällä olevan vaikutusta siihen, miten opimme uusia asioita. Iän tuomia mahdollisia negatiivisia vaikutuksia oppimiseen ei kuitenkaan pidetty häiritsevinä, koska tilalle oli tullut uusia vahvuuksia, kuten kokemusta. Ikää ei koettu esteenä oppimiselle ja oppimiseen suhtauduttiin pääosin positiivisesti. Iällä tai lähestyvällä eläkkeelle jäämisellä ei tuntunut olevan vaikutusta ammatillisen osaamisen kehittämisen haluun. Osaamisen kehittämistä työelämässä haluttiin jatkaa eläkkeelle jäämisen asti. Yhtenä syynä tähän oli esimerkiksi se, että työtä ei olisi pystytty kunnolla hoitamaan, jos osaaminen olisi jäänyt jälkeen työelämässä vaadittavien tietojen ja taitojen kanssa. Osaamisen kehittäminen koettiin luonnollisena osana asiantuntijatyötä.

Rehtoreiden näkemyksiä asiantuntijuudesta ja muodollisen kelpoisuuden merkityksestä luokanopettajan ammatissa

Tutkimuksen tarkoituksena oli kartoittaa alakoulujen rehtoreiden näkemyksiä luokan-opettajan asiantuntijuudesta ja muodollisen kelpoisuuden merkityksestä. Tarkoituksena oli saada ensinnäkin käsitystä elementeistä, joista luokanopettajan asiantuntijuuden voi-daan katsoa rakentuvan. Asiantuntijuuden osana omaan tarkasteluunsa nostettiin koulu-tus, joka nähtiin tärkeäksi tekijäksi jo pelkästään siitä syystä, että se on ainoa tie hankkia muodollinen kelpoisuus luokanopettajan ammattiin. Tutkimuksessa kartoitettiin lisäksi, miten luokanopettajan työtä ja asiantuntijuuden toteutumista seurataan käytännössä ja mitkä asiat näyttäytyvät kehittämisen alueita luokanopettajan asiantuntijuudessa. Tutkimus toteutettiin laadullisena tutkimuksena, jossa haastateltiin kahdeksaa alakoulun rehtoria neljällä eri paikkakunnalla Uudellamaalla ja Kanta-Hämeessä. Alakoulujen rehtoreiden valikoituminen tutkimushenkilöiksi perustui heidän luokanopettajan koulu-tustaustaansa sekä heidän asemaansa alakoulussa toimivien luokanopettajien esimiehinä. Näillä perusteilla rehtoreiden arvioitiin kykenevän moniulotteiseen ja perusteltuun luokanopettajan asiantuntijuuden arviointiin. Tulosten laajin kokonaisuus muodostui luokanopettajan asiantuntijuuden elementeistä, joista muodostettiin neljä yläluokkaa. Niiden puitteissa asiantuntijuutta tarkasteltiin op-pilas−opettaja-suhteessa, kollegiaalisina taitoina, jaetun ja uuden tiedon rakentamisena sekä persoonan merkityksen korostumisena. Siinä missä asiantuntijuuden oppi-las−opettaja-suhteessa katsottiin edustavan varsin perinteisellä tavalla opettajan asian-tuntijuutta, nähtiin kollegiaalisen toiminnan ja sen myötä rakentuvan jaetun ja uutta tie-toa luovan asiantuntijuuden edustavan osaltaan kehittymässä ja kehitettävänä olevaa luokanopettajan asiantuntijuutta. Kollegiaalisiin valmiuksiin liittyen erityisesti opetuk-sellinen yhteistyö ja sen kehittäminen vaikuttivat olevan ajankohtaisia koulussa. Muo-dollisen kelpoisuuden merkityksen tarkastelussa voitiin puolestaan erottaa luokanopetta-jan, työyhteisön, oppilaan ja arvostuksen näkökulmat. Kelpoisuustarkastelun yhteydessä ristiriitaa nähtiin siinä, että rehtorit esittivät poikkeuksetta kannattavansa luokanopetta-jan koulutuksen pitämistä ylempänä korkeakoulututkintona, mutta toisaalta luokanopet-tajan työtä katsottiin voitavan tehdä menestyksekkäästi ilman koulutuksen tuottamaa muodollista kelpoisuutta. Kartoitettaessa kehittämisen alueita luokanopettajan asiantun-tijuudessa nousi selvimmin esiin erityispedagoginen osaaminen. Parantamista kaipaavan osaamisen tunnistamisen voi katsoa antavan koulutuksen järjestäjille hyödyllistä tietoa koulutuksen suunnittelua varten. Luokanopettajan asiantuntijuuden tarkastelu erityispe-dagogisen osaamisen näkökulmasta voidaan tämän tutkimuksen perusteella nähdä myös kiinnostavana jatkotutkimuksen aiheena.

Maahanmuuttajataustaisten vankien kotoutumisprosessit

Tämän pro gradu-tutkielman tarkoituksena on selvittää, millaisia kotoutumisprosesseja maahanmuuttajataustaisilla vangeilla on ollut, millaiset asiat ovat olleet merkityksellisiä kotoutumisen onnistumisessa taikka epäonnistumisessa ja olisiko kotoutumista voitu edistää enemmän ja jos olisi miten? Tutkielman teoreettinen viitekehys käsittelee maahanmuuttajia, maahanmuuttoa, kotoutumista sekä rikollisuutta. Maahanmuuttoa ja maahanmuuttajia käsitellään käsitteinä, suomalaisen maahanmuuton historian näkökulmasta ja tilastoina. Kotoutumista lähestytään erilaisten kotoutumisteorioiden ja kotouttamiseen vaikuttavien tekijöiden kautta sekä esittelemällä suomalaista kotoutumispolitiikkaa. Rikollisuutta lähestytään rikollisuuden käsitteen kautta, rikollisuuden riskitekijöiden sekä erilaisten rikosteorioiden avulla. Tutkielmassa on käytetty narratiivista tutkimusotetta. Aineisto on kerätty strukturoimattomalla narratiivisella aktiivihaastattelulla. Haastateltavia vankiloihin on lähestytty tiedotteen avulla, jolloin haastateltavat ovat vapaaehtoisesti saaneet ilmaista halukkuutensa haastatteluun osallistumiselle. Kaiken kaikkiaan tutkielman aineisto koostuu kuudesta eri haastattelusta. Aineisto on analysoitu juonirakenteiden avulla hahmottamalla millaisia erilaisia tekijöitä tai teemoja nousi esille ja miten ne vaikuttivat kertomusten kulkuun. Näiden avulla muodostui kolme tyyppitarinaa eli kolme erilaista kertomusta kotoutumisesta, jotka nimesin: ehkä kotoutunut Kalle, tuuliajolla oleva Teemu sekä parempaa haikaileva Pekka. Tulosten mukaan kaikkien maahanmuuttoprosessit ovat olleet erilaisia ja niihin ovat vaikuttaneet erilaiset tekijät. Yhtenevää kaikkein kotoutumisprosesseissa on se, että heistä jokainen on kokenut jossain vaiheessa ennakkoluuloja, rasismia ja syrjintää perustuen ainoastaan heidän ulkomaalaisuuteensa. Kotoutumisen onnistumisen kannalta merkityksellistä on ollut ikä Suomeen muuttaessa ja se, milloin on muuttanut. Suomen kielen taito on ollut tärkeä tekijä kotoutumisen onnistumisessa, ennakkoluulot ja mahdollisuuksien puute ovat merkityksellisiä tekijöitä kotoutumisen epäonnistumisessa. Muiden kuin lapsuudessa maahan muuttaneiden mielestä paremmin kotoutumista edistäisi se, että maahanmuuttajille olisi Suomessa tarjolla työtä tai muita mahdollisuuksia. Suomalainen kotoutumispolitiikka on myös hidasta ja tuki riittämätöntä. Erityisesti suomenkielen opiskelemiseen aikuiset tarvitsisivat enemmän tukea. Kotoutumisen edistämisen kannalta ratkaisevassa asemassa ovat myös suomalaiset. Heidän pitäisi aktiivisemmin ottaa ulkomaalaiset mukaan ja luoda heihin kontakteja sekä luopua erilaisista ennakkoluuloista.

Muotitietoinen - Ironia Gösta Sundqvistin Leevi and the Leavings sanoituksissa

Tässä tutkimuksessa tarkastelen ironiaa Gösta Sundqvistin Leevi and the Leavings -yhtyeelle tekemissä sanoituksissa kielentutkimuksen näkökulmasta. Yksi yhtyeen tuotannon leimaavimmista piirteistä on ironian käyttö. Tutkimuksessa selvitän, miten ironiset tulkinnat syntyvät ja rakentuvat, miten kontekstit vaikuttavat tulkintaan, mikä ironian funktio kappaleissa on, onko Sundqvistilla jokin ominainen tapa käyttää ironiaa ja esiintyykö ironia kappaleissa aina yhdessä koomisen kanssa. Tutkimuksen keskeisimpänä teoriapohjana käytän Toini Rahdun väitöskirjassaan Sekä että. Ironia koherenssina ja inkoherenssina (2006) esittelemää ironian komponenttimääritelmää ja koherenssiselitystä. Koherenssiselityksen mukaan viestin tahallinen epäyhteneväisyys eli inkoherenssi on merkki ironiasta. Kun inkoherenssi huomataan, viestin vastaanottaja asettuu tarkastelemaan viestiä ironian näkökulmasta ja etsii siitä ironian komponentteja: negatiivista sanomaa, tuottajan intentiota, kohdetta, uhria ja monitulkintaisuutta. Osa komponenteista on kätketty. Tutkimuksen sivujuonteena kokeilen, miten komponenttimääritelmä toimii työkaluna ironian tarkastelussa. Aineistoni koostuu yhteensä 91 laulusta. Poimin aineistostani esimerkkitapauksia, joiden ironiset tulkinnat teen näkyviksi ja puran osiin ironian komponenttiteorian avulla. Tutkimustulokset vahvistavat, että sanoituksissa käytetään tyylikeinona ironiaa. Ironiasta vihjaava inkoherenssin kokeminen käynnistyy eri kontekstien ristiriitaisesta yhdistämisestä. Tutkimiani konteksteja ovat tekstin sisäisten merkityssuhteiden lisäksi kielenulkoiset kontekstit kuten musiikki, yhtyeen tuotanto, Sundqvistin imago ja yhteiskunnallinen keskustelu. Ironista tulkintaa tukevat myös muut kontekstit kuin se, mikä aluksi ohjaa huomaamaan inkoherenssin. Konteksti on siis olennainen osa tulkintaa. Tutkimuksessa selvisi, että komponenttiteoria sopii erinomaisesti tutkimuksen työvälineeksi. Se paljastaa, että eri kappaleissa ironiaa on käytetty samalla tavalla: kätketty komponentti on useimmiten negatiivinen sanoma. Kätkettyyn komponenttiin liittyy myös ironian funktio: ironia mahdollistaa uhrien samanaikaisen ymmärtämisen ja kritisoimisen. Keskeinen tutkimustulos on myös se, että ironia voi esiintyä ilman huumoria. Tärkeää tässä näyttää olevan tarpeeksi vakava aihe, jolloin yllättävä ristiriita ei herätäkään naurua.

Pielisen Karjalan viisaan liikkumisen suunnitelma

Pielisen Karjalan viisaan liikkumisen suunnitelma laadittiin Pielisen Karjalan seudun kuntien, Juuan kunnan, Lieksan kaupungin, Nurmeksen kaupungin ja Valtimon kunnan alueille. Suunnitelmassa liikenneturvallisuuden parantamista on tarkasteltu perinteistä liikenneturvallisuustyötä laajemmasta näkökulmasta. Kestävän liikkumisen näkökulma ja kokonaisvaltainen liikennejärjestelmätason ajattelu on pyritty nivomaan luontevaksi osaksi liikenneturvallisuustyötä erityisesti toimintamallien yhteensovittamisella. Viisaan liikkumisen suunnitelma sisältää katsauksen seudun väestökehitykseen ja yhdyskuntarakenteen muutoksiin, liikennejärjestelmän ja asukkaiden liikkumisen nykytilaan sekä liikenneturvallisuustilanteeseen. Nykytilanteesta tehtyjen havaintojen perusteella liikennejärjestelmälle ja sen kehittämiselle on kuvattu visio ja asetettu tavoitteet liikenneturvallisuustyön kohdentamiseksi. Suunnitelmassa on määritetty toimenpiteitä kestävän liikkumisen edistämiselle. Toimenpiteet käsittävät kattavasti infrastruktuurinparantamiseen tähtääviä toimenpiteitä sekä tiedottamisen kehittämiseksi määriteltyjä toimenpiteitä, liikkumista tukevia palveluja sekä kampanjoiden hyödyntämistä eri organisaatioissa. Toimenpide-ehdotuksia on laadittu paitsi yleisesti kuntien toteutettavaksi, myös pilottisuunnitelmina kouluille ja työyhteisöille. Lisäksi joukkoliikenteen palvelutason ja toimivuuden parantamiseksi on esitetty toimenpiteitä. Suunnitelma sisältää myös ehdotuksen liikenneturvallisuustyön jatkuvasta toimintamallista. Liikenneympäristön toimenpidesuunnittelussa on käsitelty väylästöä kokonaisuudessaan, eli maanteitä, katuja ja yksityisiä teitä. Suunnittelun pääpaino on ollut taajamissa, joihin liikenne ja varsinkin jalankulku ja pyöräily keskittyvät. Toimenpiteinä on tarkasteltu sekä rakenteellisia toimenpiteitä että liikenteenohjausta, kuten liikennemerkkejä. Lisäksi on esitetty kunnossapitoon, liikenteen valvontaan, esteettömyyteen ja joukkoliikenteeseen liittyviä toimenpiteitä. Esteettömyyttä on käsitelty suunnitelmassa myös omana kokonaisuutenaan. Seudun väestörakenteen vuoksi esteettömyyden ja omaehtoisen liikkumisen edistäminen ovat merkittäviä osa-alueita. Suunnitelmassa on esitetty toimenpiteitä, jotka parantavat liikenneympäristön ja palvelujen sisäänkäyntien esteettömyyttä sekä tiedonsaantia. Suunnitelman seurantatyö on vastuutettu kuntien liikenneturvallisuusryhmille. Jatkuva suunnitelmallinen toiminta liikenneturvallisuuden ja kestävän liikkumisen kehittämisessä lisää hallintokuntien ja sidosryhmien tietoisuutta liikenneturvallisuudesta ja kestävistä liikkumistavoista. Työryhmien vastuulla on seurata suunnitelman toteuttamista ja tarvittaessa tehdä toimenpiteitä sen toteutumiseksi. Viisaan ja turvallisen liikkumisen edistäminen on monitahoista työtä, ja suunnitelmassa onkin esitetty toimenpiteitä monen eri tahon toteutettavaksi. Työryhmän tehtävänä on pitää yhteyttä suunnitelmassa esitettyjen toimenpiteiden vastuutahoihin ja huolehtia riittävästä tiedonkulusta ja tarvittaessa edistää resurssien varaamista suunnitelman toteuttamiseen.