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1. Introducción En 2014 el Instituto Mexicano del Transporte (IMT) y la empresa alemana PTV (Planung Transport Verkehr AG) acordaron un convenio de colaboración técnica para desarrollar un primer modelo de transporte y logística para carga en México, aprovechando tanto la experiencia del IMT en temas de transporte de carga y logística, como la capacidad del software Visum, propiedad de PTV, en las tareas de modelación en la planeación del transporte. En 2015 el IMT concluyó el estudio “Hacia el Desarrollo de un Modelo Nacional de Transporte. Primera Fase: Construcción de la Red Intermodal y Primeros Análisis” (Moreno, E. et al, 2015), con las primeras experiencias de la tarea de construcción del modelo y la especificación de los datos y ajustes requeridos. En 2016, el IMT continuó esta línea de trabajo en el estudio “Desarrollo de un Modelo Nacional de Transporte. Segunda fase: actualización de datos y análisis de escenarios” el cual mejoró la representación de la red carretera y añadió atributos necesarios para calcular costos de operación vehicular para realizar ensayos de exploración de los impactos asociados a flujos de carga carretera bajo distintas circunstancias de interés para la planeación del transporte en México. Este artículo describe estos ensayos de estimación de impactos y los resultados obtenidos con el modelo mejorado.
2. La actualización del Modelo Nacional Partiendo del modelo prototipo de 2015, esta etapa agregó las siguientes mejoras: a) Se actualizó la red bimodal utilizada tanto en su parte carretera como en la ferroviaria. La parte carretera proviene de la Red Nacional de Caminos, desarrollada en conjunto por el INEGI, la SCT y el IMT y que es la fuente oficial de caminos en México (IMT, 2016). La parte ferroviaria de la red, originada en un proyecto compartido de la UNAM y la SCT se actualizó con datos recientes de la Dirección General de Transporte Ferroviario y Multimodal (DGTFM) de la SCT. Ambas redes están georreferenciadas y tienen capas de datos básicos como: velocidades de diseño, tiempos de recorrido, número de carriles, jurisdicción, puntos de intercambio modal, etc. b) Se añadieron a las bases de datos atributos requeridos para estimar costos de operación vehicular, como: datos geométricos de pendientes medias y curvaturas en la red bimodal e información del Índice Internacional de Rugosidad (IIR) obtenido de la Dirección General de Servicios Técnicos de la SCT. c) Se realizaron rutinas computacionales para estimar costos de operación vehicular, con la metodología Vehicle Operating Costs del sistema HDM-III (HDM-VOC) desarrollada por el Banco Mundial para movimientos carreteros, y costos de operación ferroviarios actualizados por el Índice Nacional de Precios al Productor del INEGI respecto a una referencia publicada por el IMT (Centeno y Mendoza, 2003). Con esta actualización del modelo, se estimaron dos tipos de escenario para el movimiento terrestre de carga en la red bimodal: a) Con nuevos proyectos que se planea construir. b) Con tramos nuevos construidos o modernizados.
3. Escenarios de flujos para proyectos por construir Los escenarios considerados fueron dos casos: 1) El Tramo Corto Aguascalientes–Guadalajara 2) Rutas para las Zonas Económicas Especiales en Michoacán.
3.1 El Tramo Corto Aguascalientes–Guadalajara Este proyecto se propuso como mejora de la red ferroviaria nacional en los compromisos de Gobierno del Programa Nacional de Infraestructura 2014-2018 (Quintana, M., 2014a). Considerando originalmente una inversión de 11 mil 593 millones de pesos, el proyecto se planeó para el periodo 2015–2017, a fin de mejorar el transporte de carga en los corredores ferroviarios Manzanillo–Tampico y Manzanillo–Nuevo Laredo. En su anuncio se estimó una vía nueva de 188 km, que ahorraría alrededor de 100 km y 10 horas de tiempo de traslado en los flujos entre Guadalajara y Aguascalientes (T21, 2016). En julio de 2014, se mencionaron como beneficios esperados un ahorro de 16 horas en el trayecto original, y una demanda esperada de cerca de 9’600,000 toneladas anuales (Quintana, M, 2014b). El trazo del proyecto no es de conocimiento público, sin embargo, con datos de elevaciones del territorio nacional publicados por INEGI, y estimando posibles obstáculos geográficos, se agregó al modelo un tramo representativo del proyecto Guadalajara–Aguascalientes, como muestra la línea punteada de la figura 1. La longitud del tramo añadido al modelo resultó de 209 km, cerca de 11% mayor a la longitud de 188 km anunciada en diversos foros en 2014. Con este cambio en la red bimodal, se corrió el modelo de asignación para estimar el potencial de flujo resultante en el nuevo tramo. En la figura 1 se muestra también el flujo estimado, con datos origen-destino ajustados a 2013, el cual resultó de aproximadamente 5.8 millones de toneladas anuales sobre el nuevo tramo.
Figura 1. Flujo potencial en el tramo corto Guadalajara-Aguascalientes. (E.Moreno et al, 2016).
En el modelado de este caso se consideró sólo el tiempo de traslado en la red bimodal, que generalmente es mejor para flujos carreteros. Con este supuesto, la estimación fue de 5.8 millones de ton/año, un 60.4% del flujo que se declaró como esperado en los foros que han publicitado este proyecto. Los ajustes de matrices OD para años más recientes, la adición de costos de operación vehicular tanto en carretera como en ferrocarril y los datos precisos del trazo propuesto en el proyecto, muy probablemente refinarán esta estimación para este tramo corto aún pendiente de desarrollar.
3.2 Rutas para las Zonas Económicas Especiales en Michoacán La Ley Federal de Zonas Económicas Especiales (DOF, 01/jun/2016) de 2016 surgió con el objetivo de impulsar el desarrollo en el área del Puerto de Lázaro Cárdenas, el corredor del Istmo de Tehuantepec (Salina Cruz–Coatzacoalcos) y la zona de Puerto Chiapas.
En particular, en la Zona Económica Especial (ZEE) de Lázaro Cárdenas, el gobierno del Estado de Michoacán se interesó en explorar la conectividad entre la Ciudad de México y el Puerto de Lázaro Cárdenas, proponiendo dos rutas que requieren nuevos tramos. Para completar el análisis, se incluyeron las rutas actuales disponibles para examinar los cuatro escenarios siguientes: Escenario 1: Lázaro Cárdenas – Uruapan – Morelia – CDMX. Es la ruta sugerida por el ruteo en línea de MAPPIR. Escenario 2. Lázaro Cárdenas – Morelia– Salamanca – CDMX. Esta ruta se agregó al análisis, dado el uso que tiene en la práctica. Escenario 3. Lázaro Cárdenas – Las Cañas – Huetamo – CDMX. Es la primera alternativa considerada por el gobierno michoacano. Requiere construir el tramo Huetamo a Las Cañas. Escenario 4: Lázaro Cárdenas – Infiernillo – Huetamo – CDMX. Es la segunda alternativa que propuso el gobierno michoacano. Requiere construir el tramo Huetamo a Infiernillo. Para modelar los escenarios 3 y 4 se agregaron a la red carretera trazos representativos de los tramos nuevos considerando datos de elevaciones de INEGI y posibles obstáculos geográficos. Las rutas propuestas por el gobierno michoacano se ven en la figura 2, mostrando en línea punteada los tramos proyectados para construir.
Figura 2. Escenarios 3 (izq.) y 4 (der.) rutas CDMX–L. Cárdenas (E.Moreno et al, 2016).
Con el modelo de asignación de flujos se obtuvieron estimaciones del desempeño vehicular en los cuatro escenarios, para: a) tiempo de recorrido; b) velocidad promedio y c) consumo de combustible. Los resultados se ven en la tabla 1. Estos resultados muestran la ruta más corta (514.45 km) en el Escenario 4, que también es la ruta con menores tiempos de recorrido para los tipos vehiculares.
Tabla 1. Escenarios ZEE de Michoacán, desempeño vehicular por tiempo, velocidad y consumo de combustible (Fuente: elaboración propia).
En relación a velocidades promedio, el Escenario 2 tiene los mejores valores para todos los vehículos, probablemente porque esa ruta incluye tramos de autopista entre Salamanca y CDMX, donde las velocidades de circulación son mayores. En el consumo de combustible, el Escenario 4 también tiene los mejores indicadores para todos los vehículos.
4. Escenarios de flujos en tramos construidos o mejorados En este caso se exploraron dos escenarios de carreteras: 3) la Autopista Durango–Mazatlán 4) la Autopista México–Tuxpan.
4.1 Autopista Durango–Mazatlán Esta autopista inaugurada en oct/2013, requirió una inversión de 28 mil millones de pesos, y contiene al célebre Puente Baluarte Bicentenario con 1,124 metros de largo en los límites de Durango y Sinaloa (Explorando México, 2016). Se ha considerado como la más complicada construida en México, con aproximadamente 230 km de longitud; 115 puentes y 61 túneles en total. Los beneficios anunciados en su proyecto fueron reducciones en tiempo de recorrido: para los automóviles de seis a dos horas y media, y para los camiones de carga de doce a seis horas (T21, 2012). La figura 3 muestra el trazo de la nueva autopista en 2016 (en rojo) contrastado a la vieja ruta de 2006 (en amarillo).
Figura 3. Ruta Durango–Mazatlán en 2016: 234.99 km. (Fuente: E.Moreno et al, 2016)
La modelación para este caso se hizo primero con la ruta original existente en 2006, con 308.26 km y luego con la nueva ruta cubriendo 234.99 km. Los resultados del desempeño vehicular se muestran en la tabla 2 enseguida.
Tabla 2. Autopista Durango–Mazatlán, desempeño vehicular por tiempo, velocidad y consumo de combustible. (Fuente: elaboración propia).
La tabla 2 indica un ahorro en recorrido de 73.27 km. Los tiempos de recorrido estimados se reducen bastante: de 5:18 a 3:06 horas para un automóvil (tipo vehicular “A”) y de 11:42 a 4:48 horas para un articulado T3S2R4. Las velocidades medias tienen mejoras importantes, con un máximo de 76.21 km/h para un automóvil a un mínimo de 49.15 km/h para un T3S2R4. En ahorro de combustible, se observa un mínimo de 54.02 – 25.54 = 28.48 litros para un automóvil hasta un máximo de 547.59 – 349.20 = 198.39 litros para el doble articulado T3S2R4.
4.2 Autopista México–Tuxpan Esta autopista en el eje troncal que une la costa del Pacífico con la del Golfo de México, ha convertido al puerto de Tuxpan en el más cercano a la Ciudad de México. Con longitud estimada de 280 km, se terminó en septiembre de 2014 con una inversión total de 8,939 millones de pesos (T21, 2014). Esta autopista incluye seis túneles y diez puentes, entre ellos, el Puente Gilberto Borja Navarrete, considerado el segundo más alto del mundo, sobre el río San Marcos. La reducción de tiempo anunciada para un automóvil fue de 6:00h a 2:45h (Excélsior, 2014). La figura 4 muestra el trazo de la autopista mejorada en 2016.
Figura 4. Ruta México–Tuxpan en 2016: 292.92 km. (E.Moreno et al, 2016).
Como el caso anterior, se modelaron el escenario con la antigua ruta cubriendo 281.99 km y con la ruta mejorada que cubre 251.63 km. Las estimaciones resultantes del desempeño vehicular se muestran en la tabla 3 enseguida.
Tabla 3. Ruta México–Tuxpan, desempeño vehicular por tiempo, velocidad y consumo de combustible. (Fuente: elaboración propia).
La tabla 3 indica mejoras notables en los tiempos de recorrido, velocidades y consumos de combustible con la nueva autopista México–Tuxpan. El mejor ahorro de tiempo es para un camión doble articulado T3S2R4, que ahorra 6 horas 2 minutos en el recorrido y aumenta su velocidad media de 27.95 a 51.58 km/h. En ahorro de combustible el T3S2R4 también es el que muestra el mejor valor, con una reducción de 444.19 – 358.16 = 86.03 litros de diésel.
5. Resultados y conclusiones El proyecto del Modelo Nacional de Transporte para México busca ser una herramienta de planeación del sistema de transporte nacional con fundamento lógico, matemático y computacional que sea capaz de caracterizar adecuadamente a este sistema para generar pronósticos confiables de su comportamiento. La exploración de escenarios del sistema de transporte es una tarea que el Modelo Nacional puede realizar para encontrar las posibles respuestas del sistema a los planteamientos de los escenarios considerados. Tener estas estimaciones de un modelo que ya considera representaciones mejoradas de las redes carretera y ferroviaria, con funciones de volumen-demora que modelan la congestión carretera y elementos de cálculo de costos de operación vehicular, ofrece un instrumento de evaluación con fundamentos suficientes para conocer los rangos de variación y los órdenes de magnitud de las variables objetivo (tiempos de traslado, velocidades medias, consumos de combustible, etc.). Las estimaciones obtenidas de estas variables son un apoyo relevante en la toma de decisiones fundada para la planeación del sistema de transporte nacional. En este artículo se han mostrado exploraciones para proyectos que aún no se construyen y para dimensionar los beneficios de proyectos que ya se han realizado. Otros posibles usos de examen de escenarios se pueden realizar con el Modelo Nacional, como es la consideración del crecimiento de la demanda en corredores de carga relevantes, la estimación de la congestión en tramos carreteros importantes o la estimación de niveles de servicio en los flujos carreteros. Otras mejoras pendientes de agregar al Modelo Nacional, son el valor del tiempo para los flujos de carga, la modelación de flujos incluyendo la totalidad de vehículos circulantes (automóviles, autobuses, utilitarios, etc.) o el uso de otras funciones de volumen-demora distintas a la función BPR utilizada comúnmente en la modelación de la congestión vial. Estas seguramente permitirán refinar los resultados del modelo y darán guía para su extensión a los otros modos que conforman el sistema nacional de transporte.
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