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Design of a MATLAB HEC-RAS Interface to Test Advanced Control Strategies on Water Systems

Publicado en:Water. 13 (6): 763- - 2021-03-01 13(6), DOI: 10.3390/w13060763

Autores: Deshays, Ronan; Segovia, Pablo; Duviella, Eric;

Afiliaciones

Resumen

The software package HEC-RAS (Hydrologic Engineering Center's River Analysis System) is widely used by the water engineering community to analyze hydraulic systems and perform development planning. Furthermore, it integrates a control module that allows implementing basic controllers. For more complex approaches, developers from the automatic control and artificial intelligence (AI) communities usually design, implement, and test new algorithms using dedicated software such as MATLAB. However, models of hydraulic systems employed in MATLAB are often very simple. The main objective of the paper is to design a simulation architecture by coupling HEC-RAS with MATLAB, thus improving the accuracy of the dynamics of the hydraulic systems considered in the control simulations. The main feature of the MATLAB HEC-RAS interface design is that it allows one to execute customized code at regular time intervals during the simulation. In this way, closed-loop control and optimization algorithms can be implemented and tested. Moreover, the generic interface allows for any configuration of hydrographical systems. The proposed interface is presented in this paper, and the performance of the approach is demonstrated considering two case studies of different nature.

Palabras clave

AutomationControl designHec-rasManagementMatlabModel integrationModel-predictive controlSimulationWater systems

Indicios de calidad

Impacto bibliométrico. Análisis de la aportación y canal de difusión

El trabajo ha sido publicado en la revista Water debido a la progresión y el buen impacto que ha alcanzado en los últimos años, según la agencia Scopus (SJR), se ha convertido en una referencia en su campo. En el año de publicación del trabajo, 2021, se encontraba en la posición , consiguiendo con ello situarse como revista Q1 (Primer Cuartil), en la categoría Geography, Planning and Development.

Desde una perspectiva relativa, y atendiendo al indicador del impacto normalizado calculado a partir del Field Citation Ratio (FCR) de la fuente Dimensions, arroja un valor de: 2.42, lo que indica que, de manera comparada con trabajos en la misma disciplina y en el mismo año de publicación, lo ubica como trabajo citado por encima de la media. (fuente consultada: Dimensions Jun 2025)

De manera concreta y atendiendo a las diferentes agencias de indexación, el trabajo ha acumulado, hasta la fecha 2025-06-08, el siguiente número de citas:

  • WoS: 2
  • Scopus: 6
  • OpenCitations: 4

Impacto y visibilidad social

Desde la dimensión de Influencia o adopción social, y tomando como base las métricas asociadas a las menciones e interacciones proporcionadas por agencias especializadas en el cálculo de las denominadas “Métricas Alternativas o Sociales”, podemos destacar a fecha 2025-06-08:

  • La utilización de esta aportación en marcadores, bifurcaciones de código, añadidos a listas de favoritos para una lectura recurrente, así como visualizaciones generales, indica que alguien está usando la publicación como base de su trabajo actual. Esto puede ser un indicador destacado de futuras citas más formales y académicas. Tal afirmación es avalada por el resultado del indicador “Capture” que arroja un total de: 41 (PlumX).

Con una intencionalidad más de divulgación y orientada a audiencias más generales podemos observar otras puntuaciones más globales como:

    Análisis de liderazgo de los autores institucionales

    Este trabajo se ha realizado con colaboración internacional, concretamente con investigadores de: France; Netherlands.