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Introducción
La finalidad de este artículo es dar a conocer el trabajo realizado en la Publicación Técnica No. 881*, 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 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 ejes 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.
Las gráficas del primer tipo (Figura 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 (Figura 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 1 Factores del costo de operación para el T3-S3 Fuente: Elaboración propia, derivada de la información de precios e insumos para el 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 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 lomerío, y de 5% y 700°/km, para terreno montañoso. 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.
Figura 2 Velocidades de operación para el T3-S3 Fuente: Elaboración propia, derivada de la información de precios e insumos para el T3-S3.
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.
Efectos del deterioro de las carreteras en los costos de operación vehicular Considérense las carreteras Coatzacoalcos-Salina Cruz y Mazatlán-Tepic de la Red Carretera Nacional, con los volúmenes de tránsito y composiciones aforados en las estaciones que se indican: Tabla 1 Datos del ejercicio
Nota: TDPA: Tránsito diario promedio anual; A: Automóviles; B: Autobuses; C: Camiones Fuente: Elaboración propia, con información de datosvialesgeo.sctcloud.com.mx/carreteras, Dirección General de Servicios Técnicos, SCT, 2025.
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) y de Regularidad Internacional (IRI) siguientes: Tabla 2 Condiciones supuestas del estado superficial
Fuente: Elaboración propia, con base en Aguerrebere, Roberto y Cepeda, Fernando. Estado Superficial y Costos de Operación en Carreteras, Publicación Técnica No. 30, Instituto Mexicano del Transporte, SCT, 1991. Los costos de operación anuales por kilómetro en cada tramo se calculan, para cada tipo de vehículo, de acuerdo con la siguiente fórmula:
Donde: COA Costo de operación anual, por kilómetro, para todos los vehículos de un mismo tipo Fb Factor del Costo de Operación Base, que se lee de las gráficas para el tipo de vehículo, tipo de terreno y estado superficial deseados CB Costo de Operación Base del vehículo, obtenido en el apartado correspondiente de esta publicación TDPA Tránsito Diario Promedio Anual del vehículo 365 Número de días en el año 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 3 presenta los Factores del Costo de Operación Base, obtenidos de las gráficas del primer tipo de cada vehículo (Figura 1).
Tabla 3 Factores del costo de operación base terreno sensiblemente plano
Fuente: Elaboración propia, derivada de los cálculos realizados con el software VOC (versión 4.0) para los diferentes vehículos. Es importante resaltar (Tabla 3) que el incremento porcentual que sufren los vehículos -en su costo de operación- al transitar sobre caminos progresivamente más deteriorados, es sensiblemente 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 7%, elevando su costo base un 14% 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 14% al hacerlo en uno en mal estado.
Si se consideran los costos en valor monetario (Tabla 4) obtenidos al multiplicar los factores de la Tabla 3 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 4 Costos de operación
Fuente: Elaboración propia, derivada de los cálculos realizados con el software VOC (versión 4.0) para los diferentes vehículos. En la Tabla 5 se muestran los costos por kilómetro que asumen los propietarios de todos los vehículos que se supone transitan durante un año en el tramo Coatzacoalcos-Salina Cruz; con base en el TDPA (9,853 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 31.59 millones de pesos; un millón novecientos mil pesos más si el estado es regular y dos millones trescientos diez mil pesos adicionales si es malo. Hay que destacar que los sobrecostos por kilómetro son considerables para realizar una acción de conservación eficaz con vida útil de varios años.
Tabla 5 Coatzacoalcos-Salina
Cruz
Fuente: Elaboración propia, derivada de los cálculos realizados con los datos iniciales del ejemplo de aplicación. Para el caso Mazatlán-Tepic, considerando el TDPA (7,828 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 6: 28.02 millones de pesos cuando el camino está en muy buen estado; un millón setecientos veinte mil pesos más por kilómetro si la superficie guarda un estado regular, y un millón novecientos noventa 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 de 4.21 millones de pesos anuales por km al pasar de un estado superficial muy bueno a uno malo en el tramo Coatzacoalcos-Salina Cruz y de 3.71 millones de pesos anuales por km en el tramo Mazatlán-Tepic (Tabla 7), se deben a un mayor TDPA y a una mayor presencia absoluta de automóviles en el tramo Coatzacoalcos-Salina Cruz; aun cuando el tránsito total anual de autobuses y camiones es mayor en el tramo Mazatlán-Tepic.
Tabla 6 Mazatlán-Tepic
Fuente: Elaboración propia, derivada de los cálculos realizados con los datos iniciales del ejemplo de aplicación.
Tabla 7 Sobrecostos de operación
anuales por km
Fuente: Elaboración propia, derivada de los cálculos realizados con los datos iniciales del ejemplo de aplicación. Para tener una idea aproximada del sobrecosto que tiene un camino en malas condiciones, respecto a otro en buen estado, se dirá que un tramo supuesto de 100 km del camino Coatzacoalcos-Salina Cruz cuesta cuatrocientos veintiún 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 trescientos setenta y uno millones de pesos anuales. Conclusiones A manera de conclusión se puede decir que, la aproximación a la realidad, de los resultados del trabajo, ha sido buena por haber tomado como referencia información real que valida los mismos. Desde luego, siempre será importante desarrollar estudios de campo más completos y conocer mejor las prácticas de empleo de los vehículos, por parte de las empresas transportistas.
Las últimas reflexiones y recomendaciones, con relación al ejemplo de aplicación mostrado, serán muy útiles a los responsables de la toma de decisiones en la construcción y conservación de carreteras, así como a los especialistas en su planeación.
Los cálculos representativos de situaciones reales permiten afirmar que el gasto adicional por kilómetro, debido a la ausencia de una conservación eficaz (falta de conservación o conservación inadecuada), cubre con suficiencia los montos necesarios para mantener índices de servicio altos (rugosidades bajas) por periodos razonablemente prolongados. En otras palabras, un supuesto ahorro al aplicar acciones de conservación baratas que no atacan los problemas de raíz, pero que alcanzan para "hacer algo" en el mayor número de kilómetros, significaría varios millones de pesos al país por el costo adicional de operación que implica a los usuarios recorrer caminos que rápidamente alcanzarían índices de servicio bajos (rugosidades altas). Es conveniente, en términos generales, aplicar diseños con periodos útiles prolongados cada vez que sea posible pues, por alto que sea su costo, rápidamente será recuperado por el país al bajar los costos de operación de los usuarios.
Es importante comentar que en términos de diseño y construcción iniciales, resulta conveniente gastar más en la construcción de carreteras, para contar con estructuras estables y pavimentos resistentes y, con ello, caminos más durables, con menos interrupciones al tránsito para su conservación y, por tanto, más seguros, además de acumulativamente más económicos para los usuarios y la nación -en general-, que gastar menos en la inversión inicial, buscando un ahorro fugaz que repercute en altos costos de conservación a la dependencia responsable, y de operación a los usuarios, -por ende-, al país en su conjunto durante toda la vida útil de la carpeta.
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, crecimiento anual, ritmos de deterioro de los caminos y tamaño de los montos de inversión implicados. ARROYO José Antonio CRUZ Gabriela VILCHIS Danae Alejandra ABARCA Emilio HERNÁNDEZ Salvador “Las opiniones expresadas en esta publicación son de los autores y no necesariamente reflejan los puntos de vista del Instituto Mexicano del Transporte” * Arroyo, J.; Cruz, G.; Vilchis, D.; Abarca, E. y Hernández, S. (2025). Costos de operación base de los vehículos representativos del transporte interurbano 2025. [Publicación técnica No. 881]. México: Instituto Mexicano del Transporte. https://imt.mx/archivos/Publicaciones/PublicacionTecnica/pt881.pdf |
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