Notas
 
Instituto Mexicano del Transporte
Publicación bimestral de divulgación externa

NOTAS núm. 167, JULIO-AGOSTO 2017, artículo 1
Costos de Operación Base de los Vehículos Representativos del Transporte Interurbano en México
ARROYO Antonio y TORRES Guillermo

 

Introducción

 

La finalidad de este art√≠culo es dar a conocer el trabajo desarrollado en la Publicaci√≥n T√©cnica No. 471*, elaborada en el Instituto Mexicano del Transporte (IMT), cuyo prop√≥sito es aportar al Sector Transporte informaci√≥n y un procedimiento sencillo para la estimaci√≥n de costos de operaci√≥n de veh√≠culos representativos del tr√°nsito interurbano nacional, en funci√≥n del alineamiento geom√©trico y del estado superficial de las carreteras, para fines de planeaci√≥n de rutas y evaluaci√≥n de proyectos de construcci√≥n, conservaci√≥n y modernizaci√≥n de caminos, as√≠ como de utilidad en el dise√Īo de pol√≠ticas tarifarias de transporte.

 

Vehículos representativos, condiciones del camino y costos de operación base

Se presentan datos sobre las caracter√≠sticas de siete tipos de veh√≠culos, cargados a su capacidad l√≠mite: dos tractocamiones articulados de tres ejes con semirremolque de tres y dos ejes (T3-S3 y T3-S2), un tractocami√≥n articulado de tres ejes con semirremolque de dos y remolque de cuatro ejes (T3-S2-R4), un cami√≥n pesado de tres ejes (C3), un cami√≥n mediano de dos ejes (C2), un autob√ļs for√°neo y un veh√≠culo ligero representativo de los autom√≥viles, para los cuales se calculan los respectivos costos de operaci√≥n. Asimismo, se presenta un conjunto de gr√°ficas -dos para cada veh√≠culo- que relacionan el efecto del deterioro de los caminos pavimentados con los costos y velocidades de operaci√≥n, para cada tipo de veh√≠culo.

 

Las gr√°ficas del primer tipo (fig. 1) relacionan, para las siete configuraciones de veh√≠culos y tres caminos t√≠picos de terreno; plano, lomer√≠o y monta√Īoso, la rugosidad de la superficie de rodamiento y el √≠ndice de servicio con el costo de operaci√≥n. √Čste se considera con valor 1, para el ‚Äúcosto de operaci√≥n base‚ÄĚ, en un tramo recto y plano de pendiente 0% (curvatura horizontal acumulada 0¬į/km) y pavimento nuevo (√ćndice Internacional de Rugosidad (IRI) = 1-2 m/km, √ćndice 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 Operaci√≥n Base); de esta forma ha tratado de eliminarse la referencia a un precio variable.

 

 

Figura 1

Relación del efecto del deterioro de los caminos con los costos de operación del vehículo

 

 

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.

Figura 2

Relación del efecto del deterioro de los caminos con las velocidades de operación del vehículo

 

 

Debido a que en la pr√°ctica es dif√≠cil encontrar carreteras con rugosidades por debajo de un √ćndice Internacional de Rugosidad de 2m/km (fig. 3) o por arriba de un √ćndice de Servicio de 4.3, tanto en los costos como en las velocidades, dicho rango no se incluy√≥ en las gr√°ficas.

 

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

 

 

En ambas gr√°ficas, las pendientes y curvaturas horizontales acumuladas que corresponden a cada tipo de terreno son de 1% y 100¬į/km, respectivamente, para el caso plano; de 3% y de 300¬į/km, para terreno de lomer√≠o, y de 5% y 700¬į/km, para terreno monta√Īoso (fig. 4). Al caso base le corresponden pendientes y curvaturas nulas.

 

 

Figura 4

Aspecto de tres tramos homogéneos con diferentes niveles de curvatura acumulada

  

 

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 continuaci√≥n se presenta un ejemplo ilustrativo actualizado, con el objeto de mostrar la magnitud de los costos de operaci√≥n, condicionados por los alineamientos y la rugosidad, en comparaci√≥n con los costos de conservaci√≥n, durante la vida √ļtil de una carretera.

 

Costos de operación vehicular vs costos de conservación de una carretera

Consid√©rense las carreteras Coatzacoalcos-Salina Cruz y Mazatl√°n-Tepic de la red carretera nacional, con los vol√ļmenes de tr√°nsito y composiciones aforados en 2016, en las estaciones que se indican:

 

 

TRAMO

TDPA

A

B

C

ESTACI√ďN

Coatzacoalcos-Salina Cruz

10,546

76.6%

2.6%

20.8%

Acayucan

Mazatl√°n-Tepic

7,623

72.7%

3.3%

24.0%

Acaponeta

TDPA: Tránsito diario promedio anual; A: Automóviles; B: Autobuses; C: Camiones

 

En ambos casos la topograf√≠a que atraviesan los caminos es sensiblemente plana. Sup√≥ngase ahora que, en tres momentos diferentes, el estado superficial de los tramos corresponde a los √ćndices de Servicio (IS) e Internacional de Rugosidad (IRI) siguientes:

 

 

 

ESTADO SUPERFICIAL

IS

IRI

Muy bueno

4.30

2.0

Regular

3.44

4.0

Malo

2.58

6.0

 

A la clasificaci√≥n "A" de la composici√≥n vehicular, corresponde en las gr√°ficas el Veh√≠culo Ligero; a la "B", el Autob√ļs For√°neo y para la "C", se considera 25% de tractocamiones y 75% de camiones de dos y tres ejes, representados (en las gr√°ficas) por el Cami√≥n Articulado (T3-S3) y el Cami√≥n 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
Factores del Costo de Operación Base
Terreno sensiblemente plano

Tipo de Vehículo

Estado Superficial

 

Muy bueno

Regular

Malo

Vehículo ligero

1.04

1.10

1.17

Autob√ļs for√°neo

1.11

1.16

1.21

Camión de dos ejes

1.12

1.24

1.35

Camión articulado

1.14

1.23

1.31

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 17% 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 operaci√≥n base, se nota que la influencia de la magnitud del costo base hace que los sobrecostos sean mayores en el caso del cami√≥n articulado que en el de dos ejes, aun cuando en porcentaje el incremento sea mayor en este √ļltimo.

 

Sobresale tambi√©n el caso del autob√ļs, que aunque en porcentaje es el que registra los menores incrementos, en valor monetario ocupa el segundo lugar en importancia.

 

 

Tabla 2
Costos de Operación
(pesos/veh-km)

Tipo de Vehículo

Estado Superficial

 

Muy bueno

Regular

Malo

Vehículo ligero

4.12

4.36

4.63

Autob√ļs for√°neo

13.30

13.90

14.50

Camión de dos ejes

7.80

8.63

9.40

Camión articulado

16.97

18.31

19.51

 

En la tabla 3 se muestran los costos por kil√≥metro que asumen los propietarios de todos los veh√≠culos que se supone transitan durante un a√Īo en el tramo Coatzacoalcos-Salina Cruz, con base en el TDPA (10,546 veh√≠culos) y su composici√≥n mostrada al principio de este apartado. Cuando el camino se encuentra en muy buenas condiciones, los costos anuales de los usuarios por kil√≥metro recorrido son de 21.56 millones de pesos; un mill√≥n quinientos treinta mil pesos m√°s si el estado es regular, y un mill√≥n quinientos sesenta mil pesos adicionales si es malo. Hay que destacar que los sobrecostos por kil√≥metro son considerables comparados con los de realizar una acci√≥n de conservaci√≥n eficaz con vida √ļtil de varios a√Īos para la misma longitud.

 

Tabla 3
Coatzacoalcos-Salina Cruz
Costos de Operación del Tránsito Anual
(Millones de pesos/km)

Tipo de Vehículo

Estado Superficial

 

Muy bueno

Regular

Malo

Vehículo ligero

12.15

12.86

13.65

Autob√ļs for√°neo

1.33

1.39

1.45

Camión de dos ejes

4.68

5.18

5.64

Camión articulado

3.40

3.66

3.91

Tr√°nsito Anual
21.56
23.09
24.65

 

Para el caso Mazatl√°n-Tepic, considerando el TDPA (7,623 veh√≠culos) y la composici√≥n mostrada al inicio, los costos de operaci√≥n por kil√≥metro de todos los veh√≠culos que se supone circulan en un a√Īo, son los que aparecen en la tabla 4. 16.29 millones de pesos cuando el camino est√° en muy buen estado; 1 mill√≥n ciento noventa mil pesos m√°s por kil√≥metro si la superficie guarda un estado regular, y 1 mill√≥n ciento noventa mil pesos por kil√≥metro, adicionales a lo anterior, cuando el estado superficial de la carretera es malo. En este caso, tambi√©n los sobrecostos cubrir√≠an, sin duda, el costo de una conservaci√≥n eficaz dise√Īada para un periodo prolongado.

Como puede observarse, los sobrecostos de operaci√≥n del 28.57% y del 31.09% al pasar de un estado superficial muy bueno a uno regular, y de uno regular a uno malo, respectivamente, en el tramo Coatzacoalcos-Salina Cruz, con respecto al de Mazatl√°n-Tepic (tabla 5), se deben a casi el 40% m√°s del tr√°nsito anual del primero, y a una mayor presencia absoluta de veh√≠culos ligeros; aun cuando su composici√≥n vehicular es la misma en t√©rminos porcentuales. Asimismo, en el tramo Coatzacoalcos-Salina Cruz circulan pr√°cticamente el mismo n√ļmero de autobuses y, de camiones y tractocamiones que en el tramo Mazatl√°n-Tepic.

 

  

 

Tabla 4
Mazatl√°n-Tepic
Costos de Operación del Tránsito Anual
(Millones de pesos/km)

Tipo de Vehículo

Estado Superficial

 

Muy bueno

Regular

Malo

Vehículo ligero

8.33

8.82

9.37

Autob√ļs for√°neo

1.22

1.28

1.33

Camión de dos ejes

3.91

4.32

4.71

Camión articulado

2.83

3.06

3.26

Tr√°nsito Anual

16.29

17.48

18.67

 

 

Tabla 5
Sobrecostos de Operación Anuales por km
(Millones de pesos y porcentaje)

Tramo

Muy bueno-Regular

Regular-Malo

 

$

%

$

%

Coatzacoalcos-Salina Cruz

1.53

7.10

1.56

6.76

Mazatl√°n-Tepic

1.19

7.31

1.19

6.81

 

Para tener una idea aproximada del sobrecosto que tiene un camino en malas condiciones respecto a otro que est√° en buenas condiciones, puede decirse que un tramo supuesto de 100 km del camino Coatzacoalcos-Salina Cruz, cuesta trescientos nueve millones de pesos adicionales cada a√Īo sobre el costo de operaci√≥n normal. En el camino Mazatl√°n-Tepic, un tramo de la misma longitud en mal estado, representar√≠a para el pa√≠s un sobrecosto de operaci√≥n del orden de doscientos treinta y ocho 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 t√©rminos de dise√Īo y construcci√≥n iniciales, resulta tambi√©n conveniente gastar m√°s en la construcci√≥n de las carreteras para tener estructuras estables y pavimentos resistentes y con ello caminos m√°s durables, con menos interrupciones al tr√°nsito para su conservaci√≥n y, por tanto, m√°s seguros y acumulativamente m√°s econ√≥micos para los usuarios y el pa√≠s en general, que gastar menos en la inversi√≥n inicial, buscando un ahorro fugaz y repercutiendo en altos costos de conservaci√≥n a la dependencia responsable y de operaci√≥n a los usuarios y, por ende, al pa√≠s en su conjunto, durante toda la vida √ļtil del camino.

Habr√° casos, sin duda, en los que la conclusi√≥n no ser√° favorable al realizar una mayor inversi√≥n inicial en construcci√≥n o en conservaci√≥n. La recuperaci√≥n o justificaci√≥n de √©sta, gracias a la reducci√≥n de costos de operaci√≥n, puede variar en forma importante e incluso no darse en el periodo de vida √ļtil de un camino. Ello depender√°, por supuesto, de las magnitudes del tr√°nsito, de su composici√≥n, de su crecimiento anual, de los ritmos del deterioro de los caminos y del tama√Īo de los montos de inversi√≥n implicados para su reparaci√≥n o reforzamiento.

 

Los costos de operaci√≥n vehicular base, aqu√≠ mostrados, son un insumo valioso en el an√°lisis de prefactibilidad econ√≥mica de proyectos de inversi√≥n carretera. La Secretar√≠a de Hacienda y Cr√©dito P√ļblico (SHCP) ha adoptado de manera oficial esta herramienta como apoyo, dentro del proceso de elaboraci√≥n de las propuestas t√©cnico-econ√≥micas que presentan las empresas de consultor√≠a en los concursos de selecci√≥n, para construir, conservar y modernizar carreteras en M√©xico.

 

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.

 

Glosario

 

√ćndice de servicio (IS): representa la comodidad del viaje en una escala de 0 a 5, que perciben cuatro personas en un veh√≠culo en buenas condiciones de suspensi√≥n y alineaci√≥n, circulando a velocidad normal de operaci√≥n.

 

√ćndice internacional de rugosidad (IRI, por sus siglas en ingl√©s): se puede definir como la suma de las irregularidades verticales (en valor absoluto) a lo largo de la zona de rodadura de un tramo homog√©neo 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 √°ngulos de deflexi√≥n en valor absoluto (o √°ngulos centrales de las curvas), dividida entre la longitud del tramo, y se expresa en grados por kil√≥metro (¬į/km).

 

Referencias bibliogr√°ficas

1.            Aguerrebere Salido, R.; Cepeda Narv√°ez, F., Publicaci√≥n T√©cnica No. 30, Estado Superficial y Costos de Operaci√≥n en Carreteras, Instituto Mexicano del Transporte, Quer√©taro, M√©xico, 1991.

 

2.            Arroyo Osorno, J. A.; Aguerrebere Salido, R., Publicaci√≥n T√©cnica No. 202, Estado Superficial y Costos de Operaci√≥n en Carreteras, Instituto Mexicano del Transporte, Quer√©taro, M√©xico, 2002.

 

3.            Arroyo Osorno, J. A.; Torres Vargas, G.; Gonz√°lez Garc√≠a, J. A.; Hern√°ndez Garc√≠a, S., Publicaci√≥n T√©cnica No. 471, Costos de operaci√≥n base de los veh√≠culos representativos del transporte interurbano 2016, Instituto Mexicano del Transporte, Quer√©taro, M√©xico, 2016.

 

 

ARROYO Antonio
[email protected]

TORRES Guillermo
[email protected]



* ARROYO OSORNO, Jos√© Antonio; Guillermo TORRES VARGAS, ‚ÄúCostos de operaci√≥n base de los veh√≠culos representativos del transporte interurbano 2016‚ÄĚ, Publicaci√≥n T√©cnica No. 471, Instituto Mexicano del Transporte, Sanfandila, Qro., 2016. Este trabajo actualiza las Publicaciones T√©cnicas 30 y 202 (ref. 1 y 2) del IMT, referentes al mismo tema. La actualizaci√≥n obedece a la permanente recepci√≥n de solicitudes de informaci√≥n al respecto por parte de diversas √°reas de la Secretar√≠a de Comunicaciones y Transportes (SCT), as√≠ como de ingenieros de empresas de consultor√≠a y gobiernos estatales.