Metodología para el análisis y selección sostenible de alternativas en infraestructuras mediante la aplicación de métodos de decisión multicriterio con criterios en conflicto y en condiciones de incertidumbre

Resumen

El desarrollo de los proyectos de infraestructuras requiere el análisis y selección de varias alternativas que pueden dar solución al problema planteado. Para llevar a cabo este proceso desde un punto de vista sostenible, en primer lugar, es necesario considerar todos los criterios o requerimientos de sostenibilidad que pueden intervenir en el proyecto, así como todas las alternativas que dan cumplimiento a dichos requerimientos. De igual forma, es necesario determinar la importancia relativa de los criterios de selección y valorar dicha importancia relativa a través de la ponderación de criterios. Por otra parte, la selección de alternativas suele producirse en un entorno de incertidumbre, la cual aumenta la complejidad de las decisiones a adoptar. Los métodos de decisión multicriterio son herramientas que ayudan en el proceso de selección de alternativas, al proporcionar un proceso sistemático en la toma de decisión, lo cual, reduce la subjetividad del decisor y permite valorar de manera cuantitativa cada alternativa según los criterios de selección. Pero los métodos de decisión multicriterio tienen ciertas limitaciones e inconvenientes, entre éstas hay que destacar que la mayor parte de ellos no consideran la correlación entre las variables que intervienen en el proceso. Por ello, en el capítulo correspondiente se hace una revisión de los métodos de decisión multicriterio, indicando sus ventajas, inconvenientes y principales aplicaciones. En la presente investigación se identifican, en un primer momento los criterios de sostenibilidad que intervienen en el proceso de selección de alternativas, y posteriormente se profundiza en el estudio, aplicación y desarrollo de una metodología de decisión basada en la determinación de cercanía o menor distancia a la denomina “solución ideal”, entendida ésta como una solución ficticia que es la que mejor se comporta para cada criterio de decisión. Se trata de determinar la alternativa cuya distancia matemática a la solución ideal sea la menor posible, y obtener una clasificación de alternativas en función de dicha distancia, ordenadas de la menor a mayor distancia a la solución ideal. Para considerar la correlación entre variables, se propone una metodología de decisión basada en el concepto de distancia a la “solución ideal” medida a través de la distancia de Mahalanobis, la cual tiene dos particularidades: considera la correlación entre variables y es invariante a la escala. La metodología desarrollada consiste en una modificación del método de decisión multicriterio VIKOR aplicando la distancia de Mahalanobis para el cálculo de los valores S o R del método VIKOR tradicional. Cualquier metodología basada en un método de decisión multicriterio debe ser verificada mediante un análisis de robustez y un análisis de sensibilidad, siendo el primero de ellos el que determina la validez del modelo para que la solución óptima lo sea realmente entre un conjunto de soluciones. Mientras que el análisis de sensibilidad tiene como objetivo estudiar y descubrir el grado de sensibilidad de la solución óptima ante cambios en los factores o criterios esenciales. Para analizar la estabilidad de las soluciones proporcionadas por la metodología desarrollada se realiza un análisis de sensibilidad consistente en modificar la ponderación inicial de los criterios de selección y determinar el número de cambios que se producen en la clasificación de alternativas y, de esta forma determinar el criterio con mayor coeficiente relativo de sensibilidad. Por último, la metodología de selección desarrollada se aplica a la selección de alternativas de dos tipos de infraestructuras diferentes. En primer lugar, a la selección de alternativas de tipologías muros de contención en infraestructuras lineales, por el gran impacto medioambiental que tienen sobre el entorno, tanto visual como de barrera. Y, en segundo lugar, a la selección de la localización de aparcamientos disuasorios, al ser una infraestructura determinante en los planes de movilidad urbana y en el establecimiento de medidas de restricción del tráfico en el centro de las grandes ciudades para la reducción de emisiones de gases contaminantes.