Scielo RSS http://www.scielo.org.co/rss.php?pid=0121-750X20240001&lang=pt vol. 29 num. 1 lang. pt http://www.scielo.org.co/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.co http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0121-750X2024000100100&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0121-750X2024000100200&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Abstract Context: This work presents the development of a dynamic model for human lower limb motion in the sagittal plane during the gait cycle. The primary objective of this model is to serve as a powerful tool for the design of rehabilitation and assistive devices, such as exoskeletons, prostheses, and orthoses. It achieves this by facilitating the estimation of joint torques, the detailed analysis of kinematic variables, optimal actuator selection, and the exploration of advanced control techniques. Method: The dynamic model consists of two primary components: (1) the plant model and (2) a closed-loop controller. The plant model represents the forward dynamics of human gait and is based on a multi-mass pendulum composed of three segments of the lower limb (thigh, lower leg, and foot) and three joints (hip, knee, and ankle). It is analyzed using the Euler-Lagrange formulation and the nonlinear second-order differential equations are implemented in MATLAB’s Simulink. To reproduce reference human gait trajectories and simulate the functioning of the neuromusculoskeletal system and the central nervous system, a closed-loop PID controller is incorporated into the plant model. It is noteworthy that the scope of this dynamic model is specifically confined to the sagittal plane. Results: The dynamic model is evaluated in terms of angular displacement tracking using the relative maximum error (RME) and the root mean square error (RMSE) for reference trajectories of healthy adult male human gait as reported in the literature. The model demonstrates tracking with errors below 2.2 [°] in magnitude and 3,5 % for all three considered segments (thigh, lower leg, and foot). Conclusions: The quantitative results show that the dynamic model developed in this work is reliable and allows for a precise reproduction of human gait trajectories.<hr/>Resumen Contexto: Este trabajo presenta el desarrollo de un modelo dinámico del movimiento del miembro inferior humano en el plano sagital durante el ciclo de marcha. El objetivo principal de este modelo es servir como una herramienta poderosa para el diseño de dispositivos de rehabilitación y asistencia, como exoesqueletos, prótesis y órtesis. Esto lo logra facilitando la estimación de torques en las articulaciones, el análisis detallado de variables cinemáticas, la selección óptima de actuadores y la exploración de técnicas avanzadas de control. Método: El modelo dinámico se consiste en dos componentes principales: (1) el modelo de la planta y (2) un controlador de lazo cerrado. El modelo de la planta representa la dinámica directa de la marcha humana y se basa en un péndulo de múltiples masas compuesto por tres segmentos del miembro inferior (muslo, pantorrilla y pie) y tres articulaciones (cadera, rodilla y tobillo). Este es analizado utilizando la formulación de Euler-Lagrange y las ecuaciones diferenciales de segundo orden no lineales se implementan en Simulink de MATLAB. Para reproducir las trayectorias de referencia de la marcha humana y simular el funcionamiento del sistema musculoesquelético y del sistema nervioso central, se implementa un controlador PID de lazo cerrado en el modelo de la planta. Es importante destacar que el alcance de este modelo dinámico se limita específicamente al plano sagital. Resultados: El modelo dinámico es evaluado en términos del seguimiento del desplazamiento angular usando el error relativo máximo (RME) y el error medio cuadrático (RMSE) para trayectorias de referencia de la marcha humana de adultos masculinos sanos reportadas en la literatura. El modelo demuestra un seguimiento con errores por debajo de 2.2 [°] en magnitud y 3,5 % para los tres segmentos considerados (muslo, pantorrilla y pie). Conclusiones: Los resultados cuantitativos muestran que el modelo dinámico desarrollado en este trabajo es confiable y permite reproducir precisamente las trayectorias de la marcha humana. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0121-750X2024000100201&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Abstract Context: In Mexico’s rural towns, it is essential to generate a culture of studying the prevalence of flat feet in children aged 3 to 5, whose arch is still in development and can be corrected. By means of a computer application, statistical bar graph and correlation studies via linear regression can validate the results obtained regarding the categorization of infants’ footprint type, which are acquired through the Hernández Corvo index (HCI), Clarke’s angle protocol (CA), the Staheli index (SI), the Chippaux index (CI), and the body mass index (BMI). Methods: A statistical analysis of the plantar footprint of 95 infants in a rural region of Mexico was carried out, employing a computational technique together with a photo-podoscope. Footprint images were acquired, processed, and classified. The footprint type was categorized with respect to the HCI, CA, and the Staheli-Chippaux index (SCI). The footprint distribution was validated via the linear regression method. Results: We evidenced a prevalence of flat foot of 54,7 % in relation to HCI, 58,9 % in relation to CA, and 61,05 % in relation to SCI, where the male gender was shown to be more susceptible (up to 28, 32, and 33 cases, respectively). The best prediction was obtained using the SI and the CI: 90,7 and 87,0 % for the right and left feet, with a positive increase. No dependence on body composition was observed. Conclusions: The diagnosis of the type of footstep, in its normal, cavus, and flat categories, shows the prevalence of flat feet among infants aged 3 to 5, with at least 28 cases, mostly male and without dependence on weight. Although it is difficult to perform plantar footprint diagnoses in the rural communities of Mexico, this statistical study highlights the importance of monitoring foot development in preschool infants with the advantages and practicality of computational techniques.<hr/>Resumen Contexto: En las comunidades de México, es fundamental generar una cultura de estudiar la prevalencia del pie plano en niños de 3 a 5 años, cuyo arco aún está en desarrollo y se puede corregir. Mediante el uso de una aplicación computacional, los estudios estadísticos de gráficos de barras y correlación por medio de regresión lineal validan los resultados sobre la categorización del tipo de pisada del infante, los cuales se adquieren mediante el índice Hernández Corvo (HCI), el protocolo del ángulo de Clarke (CA), el índice Staheli (SI), el índice Chippaux (CI) y el índice de masa corporal (BMI). Método: Se realizó un análisis estadístico de la huella plantar de 95 infantes de una comunidad de México, empleando una técnica computacional junto con un fotopodoscopio. Se adquirió, procesó y clasificó la imagen de la pisada. Se categorizó el tipo de pisada con respecto al HCI, el CA y el índice Staheli-Chippaux (SCI). La distribución de las huellas se validó mediante el método de regresión lineal. Resultados: Se evidenció una prevalencia de pie plano de 54,7 % respecto al HCI, 58,9 % respecto al CA y 61,05 % respecto al SCI, donde el sexo masculino fue el más susceptible (hasta 28, 32 y 33 casos). La mejor predicción se obtuvo mediante el SI y el CI: 90,7 y 87,0 % para los pies derecho e izquierdo, con incremento positivo. No se observó dependencia con la composición corporal. Conclusiones: El diagnóstico del tipo de pisada, en sus categorías normal, cavo y plano, evidencia la prevalencia del pie plano entre los infantes de 3 a 5 años, con al menos 28 casos, en su mayoría masculinos y sin dependencia del peso. Si bien es difícil realizar diagnósticos de huella plantar en las comunidades rurales de México, este estudio estadístico muestra la importancia de monitorear el desarrollo del pie en infantes de preescolar, con las ventajas y la practicidad de las técnicas computacionales. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0121-750X2024000100202&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Abstract Context: The design and operation of two-lane rural roads in mountainous terrain pose unique challenges, potentially leading to specific geometric configurations with an increased risk of road accidents. While predictive models like the Highway Safety Manual (HSM) and Safety Performance Functions (SPF) are widely used around the world, their application in Ecuador’s mountainous regions remains unexplored. Method: This study collected design and operational variables from 25 roads in the Ecuadorian Andes to propose SPFs specific to two-lane rural roads in mountainous environments. Crash data from 2017-2019 were utilized to develop 12 SPFs, which were further validated with information from 2020-2021. The SPFs were categorized based on three types of crashes (total, fatal + injury, property damage only) and various ranges of annual average daily traffic (AADT). Results: The outcomes of this study include the development of 12 SPFs tailored to Ecuador’s mountainous regions. These SPFs estimate the average expected frequency of accidents for existing conditions, alternative scenarios, or proposed new road projects. Conclusions: The proposed SPFs fill a significant gap in road safety research in Ecuador, offering a valuable tool for assessing accident probabilities in two-lane rural roads in mountainous terrain. This research contributes to enhancing road safety for both existing roads and future projects, providing valuable insights for transportation planning and design. Further research opportunities lie in applying these SPFs to additional regions and refining the models based on evolving traffic and road conditions.<hr/>Resumen Contexto: El diseño y la operación de carreteras rurales de dos carriles en terrenos montañosos plantean desafíos únicos, que podrían conducir a configuraciones geométricas específicas con un mayor riesgo de accidentes de tránsito. Si bien los modelos predictivos como el Manual de Seguridad Vial (HSM) y las Funciones de Rendimiento de Seguridad (SPF) se utilizan ampliamente a nivel mundial, su aplicación en las regiones montañosas de Ecuador aún no ha sido explorada. Método: Este estudio recopiló variables de diseño y operativas de 25 carreteras en los Andes ecuatorianos para proponer SPFs específicas para carreteras rurales de dos carriles en entornos montañosos. Se utilizaron datos de accidentes de 2017 a 2019 para desarrollar 12 SPFs, que fueron validadas con información de 2020 a 2021. Las SPFs se clasificaron según tres tipos de accidentes (total, fatal + lesión, solo daños materiales) y varios rangos de tráfico diario promedio anual (TPDA). Resultados: El resultado de este estudio incluye el desarrollo de 12 SPFs adaptadas a las regiones montañosas de Ecuador. Estas SPFs estiman la frecuencia esperada promedio de accidentes para condiciones existentes, escenarios alternativos o nuevos proyectos de carreteras propuestos. Conclusiones: Las SPFs propuestas llenan una brecha significativa en la investigación de seguridad vial en Ecuador, ofreciendo una herramienta valiosa para evaluar las probabilidades de accidentes en carreteras rurales de dos carriles en terrenos montañosos. Esta investigación contribuye a mejorar la seguridad vial tanto para las carreteras existentes como para los proyectos futuros, proporcionando información valiosa para la planificación y el diseño del transporte. Oportunidades adicionales de investigación radican en aplicar estas SPFs a regiones adicionales y perfeccionar los modelos según la evolución del tránsito y las condiciones de las carreteras. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0121-750X2024000100203&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Abstract Context: The Colombian Amazon basin (CAB) is characterized by having many areas with few or no in situ observations. To help fix this shortcoming, there are different gridded datasets that represent meteorological variable estimates from in situ, satellite-based, merged, and model-based products. However, before using them, it is necessary to evaluate their performance. Method: We analyzed the capacity of five grid datasets to represent the annual cycle, the annual means, and the interquartile range of temperature and the variables that intervene in the surface water and energy balances of the CAB. The five datasets were a regional climate model (REMO) and four reanalyses (ERA40, ERA-Interim, NCEP/NCAR, and NCEP-v2). For the temperature and precipitation analyses, the Delaware, GPCP, CPC, CMAP, and CMAP-v2 datasets were also taken into account. Results: The average annual temperature cycle in the CAB has an unimodal behavior, with higher values between October and March. Only Delaware and ERA-Interim describe this behavior and exhibit values close to those of the observations. The average annual cycle of precipitation is also unimodal, with higher values between March and July. Delaware, GPCP, CPC, and ERA-Interim describe this behavior, although ERA-Interim overestimates precipitation. Additionally, the four reanalyses, especially ERA-Interim, show an unexpected trend of increase in mean annual precipitation. As for the water balance, the precipitation and runoff maps of ERA-Interim and REMO show higher values in the foothills and east of 73 ◦ W, a pattern that shows better agreement with the observations than those of the other datasets. ERA-Interim, REMO, and ERA-40 meet the closure condition of both the long-term water and the energy budgets. However, REMO and ERA-Interim overestimated precipitation, ERA-40underestimated it, and ERA-Interim overestimated solar radiation. This implies that some of the other variables for the water and energy balances are also poorly estimated. Conclusions: The five gridded datasets that allow studying surface water and energy balances are not adequate, so better models and reanalyses are required.<hr/>Resumen Contexto: La Cuenca Amazónica Colombiana (CAB) se caracteriza por tener muchas áreas donde hay pocas observaciones in situ o ninguna. Para ayudar a corregir esta limitación, existen diferentes conjuntos de datos en rejilla que representan estimaciones de variables meteorológicas a partir de productos in situ, basados en satélites, fusionados y basados en modelos. Sin embargo, antes de utilizarlos, es necesario evaluar su desempeño. Método: Se analizó la capacidad de cinco conjuntos de datos en rejilla para representar el ciclo anual, las medias anuales y el rango intercuartil de la temperatura y las variables que intervienen en los balances superficiales de agua y energía en la CAB. Los cinco conjuntos de datos son un modelo climático regional (REMO) y cuatro reanálisis (ERA40, ERA-Interim, NCEP/NCAR y NCEP-v2). Para los análisis de temperatura y precipitación, también se tuvieron en cuenta los conjuntos de datos Delaware, GPCP, CPC, CMAP y CMAP-v2. Resultados: El ciclo anual medio de temperatura en la CAB tiene un comportamiento unimodal, con valores más altos entre octubre y marzo. Solo Delaware y ERA-Interim describen este comportamiento y presentan valores cercanos a los de las observaciones. El ciclo anual medio de precipitación también es unimodal, con valores más altos entre marzo y julio. Delaware, GPCP, CPC y ERA-Interim describen este comportamiento, aunque ERA-Interim sobreestima la precipitación. Además, los cuatro reanálisis, pero especialmente ERA-Interim, muestran una tendencia inesperada de aumento en la precipitación media anual. En relación al balance de agua, los mapas de precipitación y escorrentía de ERA-Interim y REMO muestran valores más altos en el piedemonte y al este de 73◦ W, un patrón que muestra una mejor concordancia con las observaciones que los de los otros conjuntos de datos. ERA-Interim, REMO y ERA-40 cumplen con la condición de clausura de los balances de agua y energía. Sin embargo, REMO y ERA-Interim sobreestiman la precipitación, ERA-40 la subestima y ERA-Interim sobreestima la radiación solar. Esto implica que algunas de las otras variables de los balances de agua y energía también están mal estimadas. Conclusiones: Los cinco conjuntos de datos en rejilla que permiten estudiar los balances superficiales de agua y energía no son adecuados y, por lo tanto, se necesitan mejores modelos y reanálisis. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0121-750X2024000100204&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Abstract Context: Vision-based measurement (VBM) systems are becoming popular as an affordable and suitable alternative for scientific and engineering applications. When cameras are used as instruments, motion blur usually emerges as a recurrent and undesirable image degradation, which in fact contains kinematic information that is usually dismissed. Method: This paper introduces an alternative approach to measure relative acceleration from a real invariant uniformly accelerated linear motion-blurred image. This is done by using homomorphic mapping to extract the characteristic Point Spread Function (PSF) of the blurred image, as well as machine learning regression. A total of 125 uniformly accelerated motion-blurred pictures were taken in a light- and distance-controlled environment, at five different accelerations ranging between 0,64 and 2,4 m/s2. This study evaluated 19 variants such as tree ensembles, Gaussian processes (GPR), and linear, support vector machine (SVM), and tree regression. Results: The best RMSE result corresponds to GPR (Matern 5/2), with 0,2547 m/s2 and a prediction speed of 530 observations per second (obs/s). Additionally, some novel deep learning methods were used to obtain the best RMSE value (0,4639 m/s2 for Inception ResNet v2, with a prediction speed of 11 obs/s. Conclusions: The proposed method (homomorphic mapping and machine learning) is a valid alternative for calculating acceleration from invariant motion blur in real-time applications when additive noise is not dominant, even surpassing the deep learning techniques evaluated.<hr/>Resumen Contexto: Los sistemas de medición basados en visión (VBM) están ganando popularidad como una alternativa asequible y apta para aplicaciones científicas y de ingeniería. Cuando se utilizan cámaras como instrumentos, el desenfoque de movimiento suele surgir como una degradación de imagen recurrente e indeseable, que de hecho contiene información cinemática que normalmente se descarta. Método: Este artículo introduce un enfoque alternativo para medir la aceleración relativa a partir de una imagen borrosa real de movimiento lineal uniformemente acelerado invariante. Esto se hace utilizando mapeo homomórfico para extraer la point spread function (PSF) característica de la imagen borrosa, así como regresión de aprendizaje automático. Se tomaron un total de 125 imágenes borrosas de movimiento uniformemente acelerado en un entorno de luz y distancia controladas, en cinco aceleraciones diferentes en un rango de 0,64 a 2,4 m/s2. Este estudio evaluó 19 variantes tales como ensambles de árboles, procesos Gaussianos (GPR) y regresión lineal, regresión con máquina de vectores de soporte (SVM) y regresión con árboles. Resultados: El mejor resultado de RMSE corresponde a GPR (Matern 5/2), con 0,2547 m/s2 y una velocidad de predicción de 530 observaciones por segundo (obs/s). Además, se utilizaron algunos métodos novedosos de aprendizaje profundo para obtener el mejor valor de RMSE (0,4639 m/s2 para Inception ResNet v2, con una velocidad de predicción de 11 obs/s. Conclusiones: El método propuesto (mapeo homomórfico y aprendizaje automático) es una alternativa válida para calcular la aceleración a partir del desenfoque de movimiento invariante en aplicaciones en tiempo real cuando el ruido aditivo no es dominante, incluso superando las técnicas de aprendizaje profundo evaluadas. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0121-750X2024000100205&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Abstract Context: Job sequencing has been approached from a static perspective, without considering the occurrence of unexpected events that might require modifying the schedule, thereby affecting its performance measures. Method: This paper presents the development and application of a genetic algorithm to the Job Shop Rescheduling Problem (JSRP), a reprogramming of the traditional Job Shop Scheduling Problem. This novel approach seeks to repair the schedule in such a way that theoretical models accurately represent real manufacturing environments. Results: The experiments designed to validate the algorithm aim to apply five classes of disruptions that could impact the schedule, evaluating two performance measures. This experiment was concurrently conducted with a genetic algorithm from the literature in order to facilitate the comparison of results. It was observed that the proposed approach outperforms the genetic algorithm 65 % of the time, and it provides better stability measures 98 % of the time. Conclusions: The proposed algorithm showed favorable outcomes when tested with well-known benchmark instances of the Job Shop Scheduling Problem, and the possibility of enhancing the tool’s performance through simulation studies remains open.<hr/>Resumen Contexto: La secuenciación de trabajos ha sido abordada desde un enfoque estático, sin considerar la aparición de eventos inesperados que requieran modificar el cronograma, lo que incide en sus medidas de desempeño. Método: Este artículo expone el desarrollo y aplicación de un algoritmo transgénico al Job Shop Rescheduling Problem (JSRP), una reprogramación del tradicional Job Shop Scheduling Problem. Este enfoque novedoso busca reparar el cronograma de modo que los modelos teóricos representen los entornos de manufactura reales. Resultados: Los experimentos diseñados para validar el algoritmo pretenden aplicar cinco clases de interrupciones que pueden afectar el cronograma, evaluando dos medidas de desempeño. Este experimento se realizó simultáneamente en un algoritmo genético de la literatura para facilitar la comparación de los resultados. Se observó que el enfoque propuesto tiene un desempeño superior al del algoritmo genético el 65 % de las veces y lo supera en la medida de estabilidad el 98 % de las veces. Conclusiones: El algoritmo propuesto mostró buenos resultados al ser probado con instancias de comparación reconocidas del Job Shop Scheduling Problem (JSSP), y queda abierta la posibilidad de mejorar el desempeño de la herramienta por medio de estudios de simulación. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0121-750X2024000100206&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Abstract Context: Nowadays, inventory management poses a challenge given the constant demands related to temporality, geographic location, price variability, and budget availability, among others. In neighborhood shops, this process is manually done based on experience (the data generated are ignored), which is sometimes not enough to respond to changes. This shows the need to develop new strategies and tools that use data analysis techniques. Method: Our methodology predicts the weekly demand for 14 common products in neighborhood stores, which is later refined based on investment capital. The method is validated using a database built with synthetic information extracted from statistical sampling. For the prediction model, three supervised learning models are used: support vector machines (SVM), AutoRegressive models (Arx), and Gaussian processes (GP). This work proposes a restricted linear model given an inversion and the predicted quantity of products; the aim is to refine the prediction while maximizing the shopkeeper’s profit. Finally, the problem is solved by applying an integer linear programming paradigm. Results: Tests regarding the prediction and inventory adjustment stages are conducted, showing that the methodology can predict the temporal dynamics of the data by inferring the statistical moments of the distributions used. It is shown that it is possible to obtain a maximum profit with a lower investment. Conclusions: Our method allows predicting and refining inventory management in a neighborhood store model where quantities are managed to maximize the shopkeeper’s profits. This opens the way to explore this approach in a real scenario or to introduce new techniques that can improve its performance.<hr/>Resumen Contexto: En la actualidad, la administración del inventario representa un reto dadas las constantes exigencias de temporalidad, ubicación geográfica, variabilidad en los precios, disponibilidad presupuestal, entre otros. En las tiendas de barrio, este proceso se realiza de forma manual y con base en la experiencia (se ignoran los datos generados), lo que en ocasiones no es suficiente para responder a los cambios. Esto muestra la necesidad de desarrollar nuevas estrategias y herramientas que utilicen técnicas de análisis de datos. Método: Nuestra metodología predice la demanda semanal para 14 productos comunes en tiendas de barrio, la cual se refina posteriormente en función del capital de inversión para optimizar la ganancia. El método se valida a través de una base de datos construida con información sintética extraída a partir de muestreo estadístico. Para la predicción, se utilizan tres modelos de aprendizaje supervisado: máquinas de soporte vectorial (SVM), modelos AutoRegresivos (ARx) y procesos Gaussianos (GP). Luego, se plantea un modelo lineal restringido dada una inversión y las cantidades pronosticadas; el propósito es refinar la predicción maximizando la ganancia del tendero. Finalmente, el problema se soluciona aplicando un paradigma de programación lineal entera. Resultados: Se realizan pruebas para las etapas de predicción y ajustes del inventario, donde se demuestra que la metodología logra predecir la dinámica temporal de los datos infiriendo los momentos estadísticos de las distribuciones utilizadas. Se muestra que es posible obtener una máxima ganancia con un monto menor de inversión. Conclusiones: Nuestra metodología que permite predecir y refinar la gestión de inventario en un modelo de tienda de barrio en el que las cantidades se administran para maximizar las ganancias del tendero. Lo anterior abre el camino para explorar este enfoque en un escenario real o introducir nuevas técnicas que puedan mejorar su desempeño. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0121-750X2024000100207&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Abstract Context: The use of capacitor banks is the most common and preferred solution for reducing power losses in electrical distribution networks, given their cost-effectiveness and low maintenance requirements. However, achieving their optimal integration in terms of location and size is a challenging problem. Method: This paper proposes a stochastic mixed-integer convex model based on a branch flow optimization model, which incorporates three different load-generation conditions, in order to address the stochastic nature of distribution systems. Results: The simulation results indicate that the proposed stochastic mixed-integer branch flow (SMIBF) model provides the best solution for all test feeders analyzed, reducing the objective function value by 39,81, 35,29, and 56,31 % regarding the benchmark case in the modified 33-, 69-, and 85-node test feeders, respectively. Conclusions: An SMIBF model was developed to optimally integrate fixed-step capacitor banks into electrical distribution grids. This model considered the stochastic nature of distribution systems under multiple operating conditions and ensured that the global optimum could be found.<hr/>Resumen Contexto: El uso de bancos de capacitores es la solución más común y preferida para reducir la pérdida de energía en redes de distribución eléctrica, dados su rentabilidad y bajos requisitos de mantenimiento. Sin embargo, lograr su integración óptima en términos de ubicación y tamaño es un problema desafiante. Métodos: Este artículo propone un modelo convexo estocástico entero-mixto basado en un modelo de optimización de flujo de ramas, el cual incorpora tres diferentes condiciones de generación-carga, para abordar la naturaleza estocástica de los sistemas de distribución. Resultados: Los resultados de la simulación indican que el modelo SMIBF propuesto proporcionó la mejor solución para todos los sistemas de prueba analizados, reduciendo el valor de la función objetivo en un 39,81, 35,29 y 56,31 % respecto al caso de referencia para los alimentadores de prueba modificados de 33, 69 y 85 nodos respectivamente. Conclusiones: Se desarrolló un modelo SMIBF para la integración óptima de bancos de capacitores de paso fijo en redes de distribución eléctrica. Este modelo tuvo en cuenta la naturaleza estocástica de los sistemas de distribución bajo múltiples condiciones de operación y garantizó que se pudiera encontrar el óptimo global. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0121-750X2024000100208&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Abstract Context: Microgrids have been gaining space and credibility in terms of research and real applications. Tech- nological maturity and new regulations have allowed these types of systems to position themselves as a real alternative to increase the coverage of the energy service and improve its quality. One of the biggest challenges of microgrids is the management of resources and their synchronization with conventional grids. In order to overcome the inconvenience of synchronizing and managing the components of a microgrid, research on management systems has been conducted, which usually consist of a set of modules and control strategies that manage the available resources. However, these studies have not reached unanimity on the best method to perform these tasks, which is why it is necessary to perform a systematic collection of information and clearly define the state of research in energy systems management for this type of network. Method: Based on the above, a systematic mapping was carried out in this article, wherein a significant number of papers that have contributed to this area were compiled. Taxonomies were generated based on the nature of the variables collected. These variables correspond to the data or information that enters and/or leaves the microgrid management system, such as meteorological variables, power, priority loads, intelligent loads, economic, operating states, and binary outputs. Conclusions : It was observed that, despite the advances in studying different techniques and strategies microgird control and management, other factors that may affect performance have not been covered in a relevant way, such as the nature of variables and microgrid topology, among others.<hr/>Resumen Contexto: Las microrredes eléctricas han venido ganando espacio y credibilidad a nivel de investigación y aplicaciones reales. La madurez tecnológica y las nuevas regulaciones han permitido que este tipo de sistemas se posicionen como una alternativa real para aumentar la cobertura del servicio de energía y mejorar su calidad. Uno de los mayores retos de las microrredes es la gestión de los recursos y su sincronización con la red convencional. Con el fin de superar el inconveniente de sincronizar y gestionar los componentes de la microrred, se ha investigado sobre sistemas de gestión, los cuales normalmente consisten en un conjunto de módulos y estrategias de control que administran los recursos disponibles. Sin embargo, estas investigaciones no han llegado a una unanimidad sobre el mejor método para realizar estas tareas, por lo cual se hace necesario realizar una recopilación sistemática de información y definir claramente el estado de la investigación en gestión de sistemas de energía para este tipo de redes. Método: Con base en lo anterior, en este artículo se realizó un mapeo sistemático, donde se recopiló un importante número de artículos que han aportado a este campo. Se generaron taxonomías basadas en la naturaleza de las variables que se recopilaron. Dichas variables corresponden a los datos o información que entran y/o salen del sistema de gestión de la microrred, tales como variables meteorológicas, potencia, cargas prioritarias, cargas inteligentes, económicas, estados de operación y salidas binarias. Conclusiones : Se observa que, a pesar de los avances en el estudio de las diferentes técnicas y estrategias de control y gestión de microrredes, no se han cubierto de forma relevante otros factores que pueden afectar al rendimiento, como la naturaleza de las variables y la topología de la microrred, entre otros. http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0121-750X2024000100209&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Abstract Context: Time is a crucial issue in the simulation of power electronics (PE) devices, even more when these elements are integrated into microgrids. Method: This paper deals with the deduction of the average switch model for PE devices with the purpose of reducing simulation times. For doing this, the average model is only applied over the power switches of PE devices, not being applied over the complete topology as traditionally done. The proposed average model switch permits eliminating the ripple of voltage and currents but keeping the transient of the signals. The average model switch is derived for Boost and Buck converter switches and then generalized to power inverter switches. The proposed approach is validated using OpenModelica software. Results: A system featuring a battery, a DC/DC converter, and an inverter connected to the power grid was simulated. A comparison was performed between a simulation that considers the power switches and a simulation that uses the proposed average model switch, the time simulation was reduced up to 99.788 %, which validates the proposed approach. Conclusions: The proposed average switch model significantly reduces simulation times. This method offers a promising way to streamline power electronics device simulations, particularly in the context of microgrids and other applications where time efficiency is critical.<hr/>Resumen Contexto: El tiempo es un factor crucial en la simulación de dispositivos de electrónica potencia (EP), especialmente cuando estos elementos se integran en microredes. Método: Este artículo deduce el modelo de interruptor promedio para dispositivos de EP con el propósito de reducir los tiempos de simulación. Para lograr esto, el modelo promedio se aplica únicamente a los interruptores de potencia de los dispositivos de EP, sin aplicarse a toda la topología como se hace tradicionalmente. El modelo promedio propuesto permite eliminar la oscilación de voltaje y corriente, pero conserva el comportamiento transitorio de las señales. El modelo promedio del interruptor se deriva para interruptores convertidores Boost y Buck y luego se generaliza a interruptores de inversores de potencia. El enfoque propuesto se valida utilizando el software OpenModelica. Resultados: Se simuló un sistema que incluye una batería, un convertidor DC/DC y un inversor conectado a la red eléctrica. Se realizó una comparación entre una simulación que considera los interruptores de potencia y una simulación que utiliza el modelo promedio del interruptor propuesto, lo que redujo el tiempo de simulación hasta en un 99,788 %, validando así el modelo propuesto. Conclusiones: El modelo de interruptor promedio propuesto reduce significativamente los tiempos de simulación. Este método ofrece una forma prometedora de agilizar las simulaciones de dispositivos de electrónica de potencia, especialmente en el contexto de microredes y otras aplicaciones donde la eficiencia en el tiempo es fundamental.