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Introducción
La finalidad de este artículo es dar a conocer el trabajo presentado en la Publicación Técnica No. 407*, elaborada en el Instituto Mexicano del Transporte (IMT), cuyo propósito es aportar al Sector Transporte información y un procedimiento sencillo para la estimación de costos de operación de vehículos representativos del tránsito interurbano nacional, en función del alineamiento geométrico y del estado superficial de las carreteras, para fines de planeación de rutas y evaluación de proyectos de construcción, conservación y modernización de caminos, así como de utilidad en el análisis de prefactibilidad económica de proyectos carreteros.
Vehículos representativos, condiciones del camino y costos de operación base Se presentan datos sobre las características de siete tipos de vehículos, cargados a su capacidad límite: dos tractocamiones articulados de tres ejes con semirremolque de tres y dos ejes (T3-S3 y T3-S2), un tractocamión articulado de tres ejes con semirremolque de dos y remolque de cuatro ejes (T3-S2-R4), un camión pesado de tres ejes (C3), un camión mediano de dos ejes (C2), un autobús foráneo y un vehículo ligero representativo de los automóviles, para los cuales se calculan los respectivos costos de operación. Asimismo, se presenta un conjunto de gráficas -dos para cada vehículo- que relacionan el efecto del deterioro de los caminos pavimentados con los costos y velocidades de operación, para cada tipo de vehículo.
Las gráficas del primer tipo (fig. 1) relacionan, para las siete configuraciones de vehículos y tres caminos típicos de terreno; plano, lomerío y montañoso, la rugosidad de la superficie de rodamiento y el índice de servicio con el costo de operación. Éste se considera con valor 1, para el “costo de operación base”, en un tramo recto y plano de pendiente 0% (curvatura horizontal acumulada 0°/km) y pavimento nuevo (Índice Internacional de Rugosidad (IRI) = 1-2 m/km, Índice de Servicio (IS) = 4.5-5), de manera que los costos correspondientes a otras condiciones de rugosidad y de alineamiento horizontal y vertical se expresan como un factor siempre mayor que 1 (Factores del Costo de Operación Base); de esta forma ha tratado de eliminarse la referencia a un precio variable.
El segundo conjunto de gráficas (fig. 2) muestra, para los tres tipos de terreno mencionados, la relación entre la rugosidad y el índice de servicio con la velocidad de operación típica (correspondiente a una velocidad 'de crucero' sobre un camino de un solo carril en cada sentido, sin acotamientos). Con fines ilustrativos, este artículo presenta solamente las gráficas del T3-S3.
Debido a que en la práctica es difícil encontrar carreteras con rugosidades por debajo de un Índice Internacional de Rugosidad de 2m/km (fig. 3) o por arriba de un Índice de Servicio de 4.3, tanto en los costos como en las velocidades, dicho rango no se incluyó en las gráficas.
En ambas gráficas, las pendientes y curvaturas horizontales acumuladas que corresponden a cada tipo de terreno son de 1% y 100°/km, respectivamente, para el caso plano; de 3% y de 300°/km, para terreno de lomerío, y de 5% y 700°/km, para terreno montañoso (fig. 4). Al caso base le corresponden pendientes y curvaturas nulas.
Los Factores del Costo de Operación Base de los vehículos pueden ser valuados en unidades monetarias, conocidos los precios unitarios de los diferentes insumos, tales como: valor del vehículo, combustible, lubricante, llantas, etc.
A continuación se presenta un ejemplo ilustrativo actualizado, con el objeto de mostrar la magnitud de los costos de operación, condicionados por los alineamientos y la rugosidad, en comparación con los costos de conservación, durante la vida útil de una carretera.
Costos de operación vehicular vs costos de conservación de una carretera Considérense los tramos Acayucan-Salina Cruz y Mazatlán-Tepic de la red carretera nacional, con los volúmenes de tránsito y composiciones aforados en 2014, en las estaciones que se indican:
TDPA: Tránsito diario promedio anual; A: Automóviles; B: Autobuses; C: Camiones
En ambos casos la topografía que atraviesan los caminos es sensiblemente plana. Supóngase ahora que, en tres momentos diferentes, el estado superficial de los tramos corresponde a los Índices de Servicio (IS) e Internacional de Rugosidad (IRI) siguientes:
A la clasificación "A" de la composición vehicular, corresponde en las gráficas el Vehículo Ligero; a la "B", el Autobús Foráneo y para la "C", se considera 25% de tractocamiones y 75% de camiones de dos y tres ejes, representados (en las gráficas) por el Camión Articulado (T3-S3) y el Camión de Dos Ejes (C2), respectivamente.
La tabla 1 presenta los Factores del Costo de Operación Base, obtenidos de las gráficas del primer tipo de cada vehículo (fig. 1).
Tabla 1
Es importante resaltar (tabla 1) que el incremento porcentual que sufren los vehículos en su costo de operación al transitar sobre caminos progresivamente más deteriorados, es notablemente mayor en los vehículos pesados que en los ligeros. Por ejemplo, en el caso del Camión articulado el incremento al pasar de un camino muy bueno a uno regular es del 9%, elevando su costo base un 18% al circular sobre un camino malo. Por lo que se refiere a un Vehículo ligero, el sobrecosto es del 6% si circula en un camino regular, y de un 13% al utilizar un camino en mal estado.
Si se consideran los costos en valor monetario (tabla 2) obtenidos al multiplicar los factores de la tabla 1 por los costos de operación base, se nota que la influencia de la magnitud del costo base hace que los sobrecostos sean mayores en el caso del camión articulado que en el de dos ejes, aun cuando en porcentaje el incremento sea mayor en este último.
Sobresale también el caso del autobús, que aunque en porcentaje es el que registra los menores incrementos, en valor monetario ocupa el segundo lugar en importancia.
Tabla 2
En la tabla 3 se muestran los costos por kilómetro que asumen los propietarios de todos los vehículos que se supone transitan durante un año en el tramo Acayucan-Salina Cruz, con base en el TDPA (10,580 vehículos) y su composición mostrada al principio de este apartado. Cuando el camino se encuentra en muy buenas condiciones, los costos anuales de los usuarios por kilómetro recorrido son de 21.08 millones de pesos; un millón cuatrocientos cincuenta mil pesos más si el estado es regular, y un millón seiscientos diez mil pesos adicionales si es malo. Hay que destacar que los sobrecostos por kilómetro son considerables comparados con los de realizar una acción de conservación eficaz con vida útil de varios años para la misma longitud.
Tabla 3
Para el caso Mazatlán-Tepic, considerando el TDPA (6,601 vehículos) y la composición mostrada al inicio, los costos de operación por kilómetro de todos los vehículos que se supone circulan en un año, son los que aparecen en la tabla 4. 15.21 millones de pesos cuando el camino está en muy buen estado; 1 millón ciento ochenta mil pesos más por kilómetro si la superficie guarda un estado regular, y 1 millón 230 mil pesos por kilómetro, adicionales a lo anterior, cuando el estado superficial de la carretera es malo. En este caso, también los sobrecostos cubrirían, sin duda, el costo de una conservación eficaz diseñada para un periodo prolongado. Como puede observarse, los sobrecostos de operación del 22.88% y del 30.89% al pasar de un estado superficial muy bueno a uno regular, y de uno regular a uno malo, respectivamente, en el tramo Acayucan-Salina Cruz, con respecto al de Mazatlán-Tepic (tabla 5), se deben a poco menos del doble del tránsito anual del primero, y a una mayor presencia absoluta de vehículos ligeros; aun cuando su composición vehicular es la misma en términos porcentuales. Asimismo, en el tramo Acayucan-Salina Cruz circulan casi el doble de autobuses y, prácticamente el mismo número de camiones y tractocamiones que en el tramo Mazatlán-Tepic.
Tabla 4
Tabla 5
Para tener una idea aproximada del sobrecosto que tiene un camino en malas condiciones respecto a otro que está en buenas condiciones, puede decirse que un tramo supuesto de 100 km del camino Acayucan-Salina Cruz, cuesta trescientos seis millones de pesos adicionales cada año sobre el costo de operación normal. En el camino Mazatlán-Tepic, un tramo de la misma longitud en mal estado, representaría para el país un sobrecosto de operación del orden de doscientos cuarenta y un millones de pesos anuales.
Conclusiones y recomendaciones. Es conveniente, en términos generales, aplicar acciones de conservación que garanticen periodos prolongados de la carretera en buen estado, ya que su costo será recuperado rápidamente por el país, al reducirse los costos de operación vehicular. En términos de diseño y construcción iniciales, resulta también conveniente gastar más en la construcción de las carreteras para tener estructuras estables y pavimentos resistentes y con ello caminos más durables, con menos interrupciones al tránsito para su conservación y, por tanto, más seguros y acumulativamente más económicos para los usuarios y el país en general, que gastar menos en la inversión inicial, buscando un ahorro fugaz y repercutiendo en altos costos de conservación a la dependencia responsable y de operación a los usuarios y, por ende, al país en su conjunto, durante toda la vida útil del camino. Habrá casos, sin duda, en los que la conclusión no será favorable al realizar una mayor inversión inicial en construcción o en conservación. La recuperación o justificación de ésta, gracias a la reducción de costos de operación, puede variar en forma importante e incluso no darse en el periodo de vida útil de un camino. Ello dependerá, por supuesto, de las magnitudes del tránsito, de su composición, de su crecimiento anual, de los ritmos del deterioro de los caminos y del tamaño de los montos de inversión implicados para su reparación o reforzamiento.
Los costos de operación vehicular base, aquí mostrados, son un insumo valioso en el análisis de prefactibilidad económica de proyectos de inversión carretera. La Secretaría de Hacienda y Crédito Público (SHCP) ha adoptado de manera oficial esta herramienta como apoyo, dentro del proceso de elaboración de las propuestas técnico-económicas que presentan las empresas de consultoría en los concursos de selección, para construir, conservar y modernizar carreteras en México.
Como conclusión final, se puede decir que la aproximación a la realidad de los resultados de este trabajo ha sido buena, ya que se tomó como referencia información real que valida los mismos. Desde luego, siempre será importante desarrollar estudios de campo más completos y conocer más sobre las prácticas de utilización de los vehículos por parte de las empresas transportistas.
Figura 1 Relación del efecto del deterioro de los caminos con los costos de operación del vehículo
Figura 2 Relación del efecto del deterioro de los caminos con las velocidades de operación del vehículo
Figura 3 Escala del índice internacional de rugosidad Fuente: Adaptado de Sayers, M W, T D Gillespie and W D O Paterson (1986) Guidelines for Conducting and Calibrating Road Roughness Measurements. Technical Paper 46. The World Bank. Washington, D C
Figura 4 Aspecto de tres tramos homogéneos con diferentes niveles de curvatura acumulada
Glosario
Índice de servicio (IS): representa la comodidad del viaje en una escala de 0 a 5, que perciben cuatro personas en un vehículo en buenas condiciones de suspensión y alineación, circulando a velocidad normal de operación.
Índice internacional de rugosidad (IRI, por sus siglas en inglés): se puede definir como la suma de las irregularidades verticales (en valor absoluto) a lo largo de la zona de rodadura de un tramo homogéneo de carretera, entre la longitud del mismo; su unidad de medida es m/km.
Curvatura horizontal promedio: corresponde a una curvatura media en un tramo representativo, que se calcula como la suma de los ángulos de deflexión en valor absoluto (o ángulos centrales de las curvas), dividida entre la longitud del tramo, y se expresa en grados por kilómetro (°/km).
Referencias bibliográficas 1. Aguerrebere Salido, R., Cepeda Narváez, F., Publicación Técnica No. 30, Estado Superficial y Costos de Operación en Carreteras, Instituto Mexicano del Transporte, Querétaro, México, 1991.
2. Arroyo Osorno, J. A.; Aguerrebere Salido, R.; Torres Vargas, G., Publicación Técnica No. 407, Costos de operación base de los vehículos representativos del transporte interurbano 2014, Instituto Mexicano del Transporte, Querétaro, México, 2014. ARROYO Antonio TORRES Guillermo GONZÁLEZ Alejandro HERNÁNDEZ Salvador * ARROYO OSORNO, José Antonio; Roberto AGUERREBERE SALIDO; Guillermo TORRES VARGAS, "Costos de operación base de los vehículos representativos del transporte interurbano 2014", Publicación Técnica No. 407, Instituto Mexicano del Transporte, Sanfandila, Qro., 2014. Este trabajo actualiza las Publicaciones Técnicas 30 y 202 (ref. 1 y 2) del IMT, referentes al mismo tema. La actualización obedece a la permanente recepción de solicitudes de información al respecto por parte de diversas áreas de la Secretaría de Comunicaciones y Transportes (SCT), así como de ingenieros de empresas de consultoría y gobiernos estatales. |
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