Diseño de un sistema de vigilancia integrado para la ayuda a la protección del Parque Nacional Queulat con el apoyo de drones
Fecha
2025
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Autores
Profe guía
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Editor
Universidad Finis Terrae (Chile) Facultad de Ingeniería
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ISSNe
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Resumen
Este trabajo de título se desarrolló un modelo de optimización con el objetivo de complementar el sistema de vigilancia actual que posee el Parque Nacional Queulat, esto mediante la localización eficiente de drones atados t casetas de vigilancia. Elmodelo formulado es una combinación del problema de localización y el problema de cubrimiento de conjuntos, el cual fue implementado en IBM ILOG CPLEX con el objetivo de identificar la solución optima que maximice la cobertura de los puntos de riesgo y minimice el costo de instalación.
La solución considera restricciones de operación, como la capacidad máxima de vigilancia del dron atado y caseta de vigilancia, y limites de distancia de cobertura por distancia (hasta 399 metros para las casetas y desde 400 y 2000 metros para los drones atados). La combinación de estos parámetros permitió obtener resultados factibles y coherentes con la realidad geográfica del parque. Se logro cubrir los 101 puntos de riesgo definidos, utilizando el mínimo de casetas y drones atados instalados a lo largo de todo el territorio que se quería cubrir.
El análisis de sensibilidad realizado demostró que la capacidad de vigilancia de los drones atados es un parámetro crucial para mantener un equilibrio en el modelo que se desarrolló. Al aumentar la capacidad de los drones atados reduce la cantidad de recursos que se instalaron, pero esto genero una sobrecarga de vigilancia, lo que es poco aplicable a la realidad del Parque Nacional Queulat. A su vez, se demostró que las restricciones de los limites de distancia de cobertura influyen directamente en la distribución de los recursos, lo que genero una viabilidad del modelo que se desarrolló matemáticamente.
Por otro lado, se pudo observar que al momento de la implementación esta se puede ver afectada por limitaciones asociadas a datos estimados y/o simulados como costos de instalación, capacidad operativa, mapa del parque, los cuales podrían variar con el tiempo, cambiando los resultados finales. Asimismo, no se considera la implementación del modelo en terreno, ya que, si bien en términos matemáticos el resultado es el óptimo, este se puede ver afectado por factores como condiciones climáticas, accesibilidad geográfica del parque, mantenimiento a los drones atados y casetas de vigilancia, o restricciones ligadas a la regulación del uso de drones en cada país.
En conclusión, el modelo propuesto establece una herramienta flexible y replicable a para apoyar a la gestión y vigilancia de áreas silvestres que se quieran complementar para mejorar la vigilancia de estos. La implementación del modelo de optimización no solo puede ayudar a aumentar la seguridad de los visitantes, sino también contribuye directamente en la preservación de la flora y fauna. El uso detecnologías como los drones, combinados con modelos de optimización ayudan a obtener una solución a la conservación del patrimonio natural de cada país en un contexto de cambio climático, ya que este cumple un rol fundamental en la vida cotidiana de cada persona.
Descripción
Trabajo de Título (Ingeniero Civil Industrial)--Universidad Finis Terrae, 2025
Lugar de Publicación
Santiago, Chile
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Citación
Palabras clave
Drones, Drones atados, Vigilancia, Optimización, Parques Nacionales, Problema de localización, Cubrimiento de conjunto
Licencia
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