Urban heat islands and electrical energy consumption

This study proposes the development of thermal and energy consumption maps to generate useful planning information. A residential neighbourhood in a medium-sized city was selected as the study area. In this area, 40 points were taken as urban reference points where air temperatures at the pedestrian level were collected. At the same time, rural temperatures made available by the city meteorological station were registered. Data of electrical energy consumption of the building units (houses and apartments) were collected through a household survey that was also designed to identify the users' income levels. Then, maps were developed so that the configuration of urban heat islands and electrical energy consumption could be visualised, compared and analysed. The results showed that the income level was the most important variable influencing electrical energy consumption. However, a strong relationship of the consumption with the thermal environment was also observed.

Engineering geological data in support of municipal land use planning-a case study in Analandia, southeast Brazil

This paper presents a method for transforming the information of an engineering geological map into useful information for non-specialists involved in land-use planning. The method consists of classifying the engineering geological units in terms of land use capability and identifying the legal and the geologic restrictions that apply in the study area. Both informations are then superimposed over the land use and a conflict areas map is created. The analysis of these data leads to the identification of existing and forthcoming land use conflicts and enables the proposal of planning measures on a regional and local scale. The map for the regional planning was compiled at a 1:50,000 scale and encompasses the whole municipal land area where uses are mainly rural. The map for the local planning was compiled at a 1:10,000 scale and encompasses the urban area. Most of the classification and operations on maps used spatial analyst tools available in the Geographical Information System. The regional studies showed that the greater part of Analandia's territory presents appropriate land uses. The local-scale studies indicate that the majority of the densely occupied urban areas are in suitable land. Although the situation is in general positive, municipal policies should address the identified and expected land use conflicts, so that it can be further improved.

Path planning for image based visual servoing

This thesis deals with Visual Servoing and its strictly connected disciplines like projective geometry, image processing, robotics and non-linear control. More specifically the work addresses the problem to control a robotic manipulator through one of the largely used Visual Servoing techniques: the Image Based Visual Servoing (IBVS). In Image Based Visual Servoing the robot is driven by on-line performing a feedback control loop that is closed directly in the 2D space of the camera sensor. The work considers the case of a monocular system with the only camera mounted on the robot end effector (eye in hand configuration). Through IBVS the system can be positioned with respect to a 3D fixed target by minimizing the differences between its initial view and its goal view, corresponding respectively to the initial and the goal system configurations: the robot Cartesian Motion is thus generated only by means of visual informations. However, the execution of a positioning control task by IBVS is not straightforward because singularity problems may occur and local minima may be reached where the reached image is very close to the target one but the 3D positioning task is far from being fulfilled: this happens in particular for large camera displacements, when the the initial and the goal target views are noticeably different. To overcame singularity and local minima drawbacks, maintaining the good properties of IBVS robustness with respect to modeling and camera calibration errors, an opportune image path planning can be exploited. This work deals with the problem of generating opportune image plane trajectories for tracked points of the servoing control scheme (a trajectory is made of a path plus a time law). The generated image plane paths must be feasible i.e. they must be compliant with rigid body motion of the camera with respect to the object so as to avoid image jacobian singularities and local minima problems. In addition, the image planned trajectories must generate camera velocity screws which are smooth and within the allowed bounds of the robot. We will show that a scaled 3D motion planning algorithm can be devised in order to generate feasible image plane trajectories. Since the paths in the image are off-line generated it is also possible to tune the planning parameters so as to maintain the target inside the camera field of view even if, in some unfortunate cases, the feature target points would leave the camera images due to 3D robot motions. To test the validity of the proposed approach some both experiments and simulations results have been reported taking also into account the influence of noise in the path planning strategy. The experiments have been realized with a 6DOF anthropomorphic manipulator with a fire-wire camera installed on its end effector: the results demonstrate the good performances and the feasibility of the proposed approach.

Optimization models and methods for real-time transportation planning in forestry

Lors du transport du bois de la forêt vers les usines, de nombreux événements imprévus peuvent se produire, événements qui perturbent les trajets prévus (par exemple, en raison des conditions météo, des feux de forêt, de la présence de nouveaux chargements, etc.). Lorsque de tels événements ne sont connus que durant un trajet, le camion qui accomplit ce trajet doit être détourné vers un chemin alternatif. En l’absence d’informations sur un tel chemin, le chauffeur du camion est susceptible de choisir un chemin alternatif inutilement long ou pire, qui est lui-même "fermé" suite à un événement imprévu. Il est donc essentiel de fournir aux chauffeurs des informations en temps réel, en particulier des suggestions de chemins alternatifs lorsqu’une route prévue s’avère impraticable. Les possibilités de recours en cas d’imprévus dépendent des caractéristiques de la chaîne logistique étudiée comme la présence de camions auto-chargeurs et la politique de gestion du transport. Nous présentons trois articles traitant de contextes d’application différents ainsi que des modèles et des méthodes de résolution adaptés à chacun des contextes. Dans le premier article, les chauffeurs de camion disposent de l’ensemble du plan hebdomadaire de la semaine en cours. Dans ce contexte, tous les efforts doivent être faits pour minimiser les changements apportés au plan initial. Bien que la flotte de camions soit homogène, il y a un ordre de priorité des chauffeurs. Les plus prioritaires obtiennent les volumes de travail les plus importants. Minimiser les changements dans leurs plans est également une priorité. Étant donné que les conséquences des événements imprévus sur le plan de transport sont essentiellement des annulations et/ou des retards de certains voyages, l’approche proposée traite d’abord l’annulation et le retard d’un seul voyage, puis elle est généralisée pour traiter des événements plus complexes. Dans cette ap- proche, nous essayons de re-planifier les voyages impactés durant la même semaine de telle sorte qu’une chargeuse soit libre au moment de l’arrivée du camion à la fois au site forestier et à l’usine. De cette façon, les voyages des autres camions ne seront pas mo- difiés. Cette approche fournit aux répartiteurs des plans alternatifs en quelques secondes. De meilleures solutions pourraient être obtenues si le répartiteur était autorisé à apporter plus de modifications au plan initial. Dans le second article, nous considérons un contexte où un seul voyage à la fois est communiqué aux chauffeurs. Le répartiteur attend jusqu’à ce que le chauffeur termine son voyage avant de lui révéler le prochain voyage. Ce contexte est plus souple et offre plus de possibilités de recours en cas d’imprévus. En plus, le problème hebdomadaire peut être divisé en des problèmes quotidiens, puisque la demande est quotidienne et les usines sont ouvertes pendant des périodes limitées durant la journée. Nous utilisons un modèle de programmation mathématique basé sur un réseau espace-temps pour réagir aux perturbations. Bien que ces dernières puissent avoir des effets différents sur le plan de transport initial, une caractéristique clé du modèle proposé est qu’il reste valable pour traiter tous les imprévus, quelle que soit leur nature. En effet, l’impact de ces événements est capturé dans le réseau espace-temps et dans les paramètres d’entrée plutôt que dans le modèle lui-même. Le modèle est résolu pour la journée en cours chaque fois qu’un événement imprévu est révélé. Dans le dernier article, la flotte de camions est hétérogène, comprenant des camions avec des chargeuses à bord. La configuration des routes de ces camions est différente de celle des camions réguliers, car ils ne doivent pas être synchronisés avec les chargeuses. Nous utilisons un modèle mathématique où les colonnes peuvent être facilement et naturellement interprétées comme des itinéraires de camions. Nous résolvons ce modèle en utilisant la génération de colonnes. Dans un premier temps, nous relaxons l’intégralité des variables de décision et nous considérons seulement un sous-ensemble des itinéraires réalisables. Les itinéraires avec un potentiel d’amélioration de la solution courante sont ajoutés au modèle de manière itérative. Un réseau espace-temps est utilisé à la fois pour représenter les impacts des événements imprévus et pour générer ces itinéraires. La solution obtenue est généralement fractionnaire et un algorithme de branch-and-price est utilisé pour trouver des solutions entières. Plusieurs scénarios de perturbation ont été développés pour tester l’approche proposée sur des études de cas provenant de l’industrie forestière canadienne et les résultats numériques sont présentés pour les trois contextes.

Optimization models and methods for real-time transportation planning in forestry

Lors du transport du bois de la forêt vers les usines, de nombreux événements imprévus peuvent se produire, événements qui perturbent les trajets prévus (par exemple, en raison des conditions météo, des feux de forêt, de la présence de nouveaux chargements, etc.). Lorsque de tels événements ne sont connus que durant un trajet, le camion qui accomplit ce trajet doit être détourné vers un chemin alternatif. En l’absence d’informations sur un tel chemin, le chauffeur du camion est susceptible de choisir un chemin alternatif inutilement long ou pire, qui est lui-même "fermé" suite à un événement imprévu. Il est donc essentiel de fournir aux chauffeurs des informations en temps réel, en particulier des suggestions de chemins alternatifs lorsqu’une route prévue s’avère impraticable. Les possibilités de recours en cas d’imprévus dépendent des caractéristiques de la chaîne logistique étudiée comme la présence de camions auto-chargeurs et la politique de gestion du transport. Nous présentons trois articles traitant de contextes d’application différents ainsi que des modèles et des méthodes de résolution adaptés à chacun des contextes. Dans le premier article, les chauffeurs de camion disposent de l’ensemble du plan hebdomadaire de la semaine en cours. Dans ce contexte, tous les efforts doivent être faits pour minimiser les changements apportés au plan initial. Bien que la flotte de camions soit homogène, il y a un ordre de priorité des chauffeurs. Les plus prioritaires obtiennent les volumes de travail les plus importants. Minimiser les changements dans leurs plans est également une priorité. Étant donné que les conséquences des événements imprévus sur le plan de transport sont essentiellement des annulations et/ou des retards de certains voyages, l’approche proposée traite d’abord l’annulation et le retard d’un seul voyage, puis elle est généralisée pour traiter des événements plus complexes. Dans cette ap- proche, nous essayons de re-planifier les voyages impactés durant la même semaine de telle sorte qu’une chargeuse soit libre au moment de l’arrivée du camion à la fois au site forestier et à l’usine. De cette façon, les voyages des autres camions ne seront pas mo- difiés. Cette approche fournit aux répartiteurs des plans alternatifs en quelques secondes. De meilleures solutions pourraient être obtenues si le répartiteur était autorisé à apporter plus de modifications au plan initial. Dans le second article, nous considérons un contexte où un seul voyage à la fois est communiqué aux chauffeurs. Le répartiteur attend jusqu’à ce que le chauffeur termine son voyage avant de lui révéler le prochain voyage. Ce contexte est plus souple et offre plus de possibilités de recours en cas d’imprévus. En plus, le problème hebdomadaire peut être divisé en des problèmes quotidiens, puisque la demande est quotidienne et les usines sont ouvertes pendant des périodes limitées durant la journée. Nous utilisons un modèle de programmation mathématique basé sur un réseau espace-temps pour réagir aux perturbations. Bien que ces dernières puissent avoir des effets différents sur le plan de transport initial, une caractéristique clé du modèle proposé est qu’il reste valable pour traiter tous les imprévus, quelle que soit leur nature. En effet, l’impact de ces événements est capturé dans le réseau espace-temps et dans les paramètres d’entrée plutôt que dans le modèle lui-même. Le modèle est résolu pour la journée en cours chaque fois qu’un événement imprévu est révélé. Dans le dernier article, la flotte de camions est hétérogène, comprenant des camions avec des chargeuses à bord. La configuration des routes de ces camions est différente de celle des camions réguliers, car ils ne doivent pas être synchronisés avec les chargeuses. Nous utilisons un modèle mathématique où les colonnes peuvent être facilement et naturellement interprétées comme des itinéraires de camions. Nous résolvons ce modèle en utilisant la génération de colonnes. Dans un premier temps, nous relaxons l’intégralité des variables de décision et nous considérons seulement un sous-ensemble des itinéraires réalisables. Les itinéraires avec un potentiel d’amélioration de la solution courante sont ajoutés au modèle de manière itérative. Un réseau espace-temps est utilisé à la fois pour représenter les impacts des événements imprévus et pour générer ces itinéraires. La solution obtenue est généralement fractionnaire et un algorithme de branch-and-price est utilisé pour trouver des solutions entières. Plusieurs scénarios de perturbation ont été développés pour tester l’approche proposée sur des études de cas provenant de l’industrie forestière canadienne et les résultats numériques sont présentés pour les trois contextes.

Quality Of Life Of Coronary Artery Disease Patients After The Implementation Of Planning Strategies For Medication Adherence.

to compare the general and specific health-related quality of life (HRQoL) between the Intervention (IG) and Control (CG) groups of coronary artery disease patients after the implementation of Action Planning and Coping Planning strategies for medication adherence and to verify the relationship between adherence and HRQoL. this was a controlled and randomized study. the sample (n=115) was randomized into two groups, IG (n=59) and CG (n=56). Measures of medication adherence and general and specific HRQoL were obtained in the baseline and after two months of monitoring. the findings showed that the combination of intervention strategies - Action Planning and Coping Planning for medication adherence did not affect the HRQoL of coronary artery disease patients in outpatient monitoring.

Computed tomography and scintigraphy exams for diagnosis and treatment planning of the condylar osteochondroma: a case report

PURPOSE: To report an uncommon case of osteochondroma affecting the mandibular condyle of a young patient and to illustrate the important contributions of different imaging resources to the diagnosis and treatment planning of this lesion. CASE DESCRIPTION: A 24-year-old female patient with the chief complaint of an increasing facial asymmetry and pain in the left pre-auricular region, revealing a reduced mouth opening, mandibular deviation and posterior cross-bite over a period of 18 months. Panoramic radiography revealed an enlargement of the left condyle, whereas computed tomography (CT) sections and three-dimensional CT showed a well-defined bone growth arising from condylar neck. The scintigraphy exam showed an abnormal osteogenic activity in the left temporomandibular joint. The condyle was surgically removed and after 18 months follow-up the panoramic radiography and CT scans showed no signs of recurrence. CONCLUSION: Although osteochondroma is a benign bone tumor that rarely arises in cranial and maxillofacial region, it should be considered in the differential diagnosis of slow-growing masses of the temporomandibular area and the use of different imaging exams significantly contribute to the correct diagnosis and treatment planning of this pathological condition.

Contribution margin model applied to the marketing planning of a container liner carrier

The implementation of confidential contracts between a container liner carrier and its customers, because of the Ocean Shipping Reform Act (OSRA) 1998, demands a revision in the methodology applied in the carrier's planning of marketing and sales. The marketing and sales planning process should be more scientific and with a better use of operational research tools considering the selection of the customers under contracts, the duration of the contracts, the freight, and the container imbalances of these contracts are basic factors for the carrier's yield. This work aims to develop a decision support system based on a linear programming model to generate the business plan for a container liner carrier, maximizing the contribution margin of its freight.

Combined heuristic with fuzzy system to transmission system expansion planning

A heuristic algorithm that employs fuzzy logic is proposed to the power system transmission expansion planning problem. The algorithm is based on the divide to conquer strategy, which is controlled by the fuzzy system. The algorithm provides high quality solutions with the use of fuzzy decision making, which is based on nondeterministic criteria to guide the search. The fuzzy system provides a self-adjusting mechanism that eliminates the manual adjustment of parameters to each system being solved. (C) 2010 Elsevier B.V. All rights reserved.

Multi-objective analysis of impacts of distributed generation placement on the operational characteristics of networks for distribution system planning

Recent advances in energy technology generation and new directions in electricity regulation have made distributed generation (DG) more widespread, with consequent significant impacts on the operational characteristics of distribution networks. For this reason, new methods for identifying such impacts are needed, together with research and development of new tools and resources to maintain and facilitate continued expansion towards DG. This paper presents a study aimed at determining appropriate DG sites for distribution systems. The main considerations which determine DG sites are also presented, together with an account of the advantages gained from correct DG placement. The paper intends to define some quantitative and qualitative parameters evaluated by Digsilent (R), GARP3 (R) and DSA-GD software. A multi-objective approach based on the Bellman-Zadeh algorithm and fuzzy logic is used to determine appropriate DG sites. The study also aims to find acceptable DG locations both for distribution system feeders, as well as for nodes inside a given feeder. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Evaluating an Agile Method for Planning and Controlling Innovative Projects

This article presents an extensive investigation carried out in two technology-based companies of the So Carlos technological pole in Brazil. Based on this multiple case study and literature review, a method, entitled hereafter IVPM2, applying agile project management (APM) principles was developed. After the method implementation, a qualitative evaluation was carried out by a document analysis and questionnaire application. This article shows that the application of this method at the companies under investigation evidenced the benefits of using simple, iterative, visual, and agile techniques to plan and control innovative product projects combined with traditional project management best practices, such as standardization.

Planning and operation of large-scale water distribution systems with preemptive priorities

This paper describes the development of an optimization model for the management and operation of a large-scale, multireservoir water supply distribution system with preemptive priorities. The model considers multiobjectives and hedging rules. During periods of drought, when water supply is insufficient to meet the planned demand, appropriate rationing factors are applied to reduce water supply. In this paper, a water distribution system is formulated as a network and solved by the GAMS modeling system for mathematical programming and optimization. A user-friendly interface is developed to facilitate the manipulation of data and to generate graphs and tables for decision makers. The optimization model and its interface form a decision support system (DSS), which can be used to configure a water distribution system to facilitate capacity expansion and reliability studies. Several examples are presented to demonstrate the utility and versatility of the developed DSS under different supply and demand scenarios, including applications to one of the largest water supply systems in the world, the Sao Paulo Metropolitan Area Water Supply Distribution System in Brazil.

Tiering strategic environmental assessment and project environmental impact assessment in highway planning in Sao Paulo, Brazil

Constructing highways in dense urban areas is always a challenge. In Sao Paulo Metropolitan Region, heavy truck traffic contributes to clog streets and expressways alike. As part of the traffic neither originates nor head to the region, a peripheral highway has been proposed to reduce traffic problems. This project called Rodoanel, is an expressway approximately 175 km long. The fact that the projected south and north sections would cross catchments that supply most of the metropolis water demand was strongly disputed and made the environmental permitting process particularly difficult. The agency in charge commissioned a strategic environmental assessment (SEA) of a revamped project, and called it the Rodoanel Programme. However, the SEA report failed to satisfactorily take account of significant strategic issues. Among these, the highway potential effect of inducing urban sprawl over water protection zones is the most critical issue, as it emerged later as a hurdle to project licensing. Conclusion is that, particularly where no agreed-upon framework for SEA exists, when vertical tiering with downstream project EIA is sought, then a careful scoping of strategic issues is more than necessary. If an agreement on `what is strategic` is not reached and not recognized by influential stakeholders, then the unsettled conflicts will be transferred to project EIA. In such a context, SEA will have added another loop to the usually long road to project approval. (c) 2008 Elsevier Inc. All rights reserved.

Simulated annealing with adaptive neighborhood: A case study in off-line robot path planning

Simulated annealing (SA) is an optimization technique that can process cost functions with degrees of nonlinearities, discontinuities and stochasticity. It can process arbitrary boundary conditions and constraints imposed on these cost functions. The SA technique is applied to the problem of robot path planning. Three situations are considered here: the path is represented as a polyline; as a Bezier curve; and as a spline interpolated curve. In the proposed SA algorithm, the sensitivity of each continuous parameter is evaluated at each iteration increasing the number of accepted solutions. The sensitivity of each parameter is associated to its probability distribution in the definition of the next candidate. (C) 2010 Elsevier Ltd. All rights reserved.

A hybrid probabilistic criterion for market-based transmission expansion planning

Market-based transmission expansion planning gives information to investors on where is the most cost efficient place to invest and brings benefits to those who invest in this grid. However, both market issue and power system adequacy problems are system planers’ concern. In this paper, a hybrid probabilistic criterion of Expected Economical Loss (EEL) is proposed as an index to evaluate the systems’ overall expected economical losses during system operation in a competitive market. It stands on both investors’ and planner’s point of view and will further improves the traditional reliability cost. By applying EEL, it is possible for system planners to obtain a clear idea regarding the transmission network’s bottleneck and the amount of losses arises from this weak point. Sequentially, it enables planners to assess the worth of providing reliable services. Also, the EEL will contain valuable information for moneymen to undertake their investment. This index could truly reflect the random behaviors of power systems and uncertainties from electricity market. The performance of the EEL index is enhanced by applying Normalized Coefficient of Probability (NCP), so it can be utilized in large real power systems. A numerical example is carried out on IEEE Reliability Test System (RTS), which will show how the EEL can predict the current system bottleneck under future operational conditions and how to use EEL as one of planning objectives to determine future optimal plans. A well-known simulation method, Monte Carlo simulation, is employed to achieve the probabilistic characteristic of electricity market and Genetic Algorithms (GAs) is used as a multi-objective optimization tool.