2-infraestructura vial

8/14/2019 2-Infraestructura Vial

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UNA METODOLOGA ALTERNATIVA PARA EL ESTUDIO DE

CASOS DE RUTAS EN CONCESIN

Jaime Retamal P., MSc.1

Ricardo Montecino L.2

Hernn de Solminihac T., PhD.3

RESUMEN

Este trabajo propone una serie de ideas parea considerar en la metodologa de anlisis tanto tcnicocomo econmico de un camino de asfalto en concesin. Dicha metodologa puede ser una importanteherramienta de gestin tanto para quienes estudian su propuesta durante el proceso de licitacin,como para quienes administrarn el camino una vez concesionado. Las variables consideradas sonoferta y demanda, pero no en la forma tradicional de ser analizadas, sino que haciendo uso del

denominado enfoque de equilibrio (crecimiento vegetativo de la demanda y disminucin vegetativa dela oferta). El estudio intenta considerar gran parte de los beneficios y costos percibidos por elconcesionario en distintos casos, los que estn definidos por: la demanda, la geometra del camino ylas condiciones de ste al momento de ser adjudicado. Dentro de este anlisis se estudian: acciones deconservacin; umbrales de intervencin (no necesariamente los que indican las bases de licitacin);costo adicional percibido por los usuarios durante las acciones de conservacin de la ruta, y elimpacto que stos generan en los ingresos del concesionario.

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1 Ingeniero Investigador del Servicio de Ingeniera Vial de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Casilla 306 Correo 22.Santiago.

2 Investigador del Servicio de Ingeniera Vial de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Casilla 306 Correo 22. Santiago.3 Profesor del Departamento de Ingeniera y Gestin de la Construccin de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Casilla 306Correo 22. Santiago.

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JAIME RETAMAL P. - RICARDO MONTECINO L - HERNN DE SOLMINIHAC

1. INTRODUCCIN

En la actualidad el sistema de concesiones de vas interurbanas y los incentivos de rentabilidad que elsistema presenta, han permitido que los distintos actores ingresen a participar en las licitaciones, sinexistir an rutas en etapa de explotacin. En la actualidad estos proyectos se han estado evaluandocon especial nfasis en el anlisis de los ingresos de la sociedad concesionana. Esto ha incentivado alos autores de este articulo a analizar en forma un poco ms profunda el tema de los costos delconcesionario, especialmente aquellos relacionados con la conservacin que se realiza en las rutas, afin de cumplir al menos con los estndares que la regulacin por parte del Estado impone almonopolio natural que es entregado a las sociedades concesionanas. Adems, al parecer de losautores, una gestin adecuada de la conservacin de los pavimentos puede ser una importante fuaitede beneficios, debido al menor gasto que es posible alcanzar respecto al tratamiento comn de estas

labores. El enfoque demandista con que se han llevado a cabo los estudios de concesiones resultapreocupante si se piensa que el deterioro de los pavimentos no slo afecta los costos delconcesionano, sino tambin la credibilidad del sistema de concesiones como un todo. Aspectos comola consideracin de la rugosidad en la asignacin de rutas (costos de operacin) y los menoresingresos que puede sufrir el concesionano por efecto de los impactos producidos por los distintostipos de mantencin que se haga en ellas, son importantes para la determinaaon de los ingresos yegresos del concesionarios; es decir tanto para la gestin de la explotacin, como para el estudioprevio de los proyectos. Este articulo intenta incorporar, en una metodologa de anlisis, aquellosefectos mencionados, para permitir cada da evaluaciones ms completas de los proyectos,asegurando a futuro la viabilidad del sistema. Dentro de los alcances de este estudio debe

considerarse que slo se mencionarn caminos de asfalto y caminos con una ruta alternativa. Porltimo hay que mencionar que este trabajo pretende ser un primer acercamiento entre dos ramas de laingeniera que por evoluciones histricas han caminado en forma paralela: la ingeniera de transporte(con nfasis en la operacin de sistemas de transporte) y la ingeniera vial (con nfasis en lainfraestructura de transporte).

2. CONCEPTUALIZACION DEL SISTEMA RED CON RUTASCONCESIONADAS

El mercado del transporte puede ser modelado microeconmicamente, y por lo tanto es posibledistinguir en l tres elementos: oferta, demanda y equilibrio. La oferta corresponde bsicamente a lainfraestructura, la que es capaz de ofrecer un cierto nivel de servicio, y que en este caso est dada porlos pavimentos de asfalto. La demanda equivale a la disposicin que tienen los usuarios a utilizar unadeterminada ruta para realizar su viaje dependiendo del servicio que sta y las posibles alternativasofrezcan. El equilibrio corresponde a la interaccin que entre la oferta y la demanda se venfica y quese traduce en un cierto flujo que opera a un determinado nivel de servicio (Manheim, 1979).

Por otra parte ocurre que este mercado es dinmico, vale decir la oferta y la demanda estn sujetas aprocesos que producen variaciones en ellas. As por ejemplo la demanda enfrenta crecimientosvegetativos, principalmente debido a aumentos en la actividad econmica de la zonas que generan y/oatraen viajes. La oferta en cambio sufre disminuciones vegetativas por concepto del deterioro fsico

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de los elementos de infraestructura. De este modo los. puntos de equilibrio estn en constantemovimiento sin necesidad de que ningn planifcador intervenga. Sin embargo dichos puntos deequilibrios estn asociados a costos tanto para los usuarios como para la agencia que administra lainfraestructura en este caso vial. De este modo los equilibrios que determine el mercado dejan de ser

indiferentes para la sociedad en general. Por tal motivo es necesario que "alguien" asuma laresponsabilidad de gestionar los equilibrios de mercado a fin de acercarlos a un punto satisfactorio.Generalmente el responsable de dicha gestin ha sido el Estado, el con mayor o menor xito intentamover los equilibrios hacia puntos socialmente satisfactorios. Sin embargo esta tarea requiere de unagran cantidad de recursos los que son siempre escasos.

Con el fin de permitir la llegada de nuevos recursos al sistema, la Ley (DFL 164) y Reglamento (DS240) de Concesiones han dispuesto que la infraestructura de uso pblico puede ser entregada, porparte del Estado, en calidad de concesin, a inversionistas privados (sociedades concesionarias), losque debern hacerse cargo de su construccin (si es necesario) o ampliacin, y conservacin. Dichainfraestructura deber ser devuelta al Estado al cabo de un cierto perodo, durante el cual la sociedadconcesionaria estar facultada para explotar la obra mediante el cobro de una tarifa a los usuarios dela misma.

La infraestructura que interesa estudiar en este trabajo es la de tipo vial, especficamente caminos.Dadas las caractersticas de la vialidad se puede decir que esta constituye un monopolio natural elcual, al momento de ser entregado a la gestin de privados, debe ser regulado. En este caso se puedendistinguir dos tipos de regulacin: tcnica y econmica. La regulacin tcnica corresponde a unaserie de obligaciones que asume la sociedad concesionaria respecto a la calidad del servicio que est

ofreciendo, mientras que la regulacin econmica fija una tarifa o peaje mximo que puede sercobrado a los usuarios por el servicio de infraestructura. Ms adelante se detalla el tema de laregulacin, poniendo nfasis en la de tipo tcnica.

Ahora bien, independiente de quien sea el encargado de administrar la red vial (Estado o particular) ycuales sean sus objetivos (beneficio social o beneficio privado), lo cierto es que el concepto deequilibrio dinmico del mercado debe estar presente en la gestin. Es decir, la agencia encargada dela administracin vial debe estar conciente que el equilibrio es posible de manipular mediantemovimientos de la oferta y/o la demanda, para lo cual debe disponer de herramientas de gestintcnicas, econmicas y legales. A este manera de actuar sobre la red se le ha denominado enfoque de

equilibrio el cual intenta responder a los enfoques unilaterales (demandista y ofertista)tradicionalmente utilizados para abordar la administracin de redes viales (Retamal, 1995). LaFigura 1 ilustra este concepto. En ella se aprecia como la agencia, haciendo uso de herramientas degestin puede mover un equilibrio desde una Situacin 1 a una Situacin 2, de tal forma que laSituacin 2 reporte una medida del logro del objetivo mayor que la Situacin 1.

En el caso de las rutas concesionadas el enfoque de equilibrio se traduce en que la sociedadconcesionaria puede utilizar herramientas de gestin tanto a nivel de oferta como de demanda parapoder alcanzar equilibnos que por un lado, sean compatibles con las exigencias del contrato deconcesin (regulacin del monopolio), y por otro sean capaces de reportarle el mayor beneficio

econmico privado posible.

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La poltica tarifaria corresponde al peaje o tarifa que debern pagar los usuarios dependiendo del tipode vehculo en que transitan. Cabe sealar que esta tarifa no puede superar la tarifa mximaacordada en el contrato de concesin, la que equivale a la regulacin econmica del monopolio.

ALGORITMO SIMPLE DE ASIGNACIN MEDIANTE ENFOQUE DEEQUILIBRIO

El algoritmo aqu planteado intenta rescatar el enfoque de equilibrio, es decir que tanto la ofertacomo la demanda sufren variaciones durante la operacin del camino. Debido a las caractersticas delos ejemplos que sern presentados ms adelante, as como tambin por simplicidad del mtodo, elalgoritmo utilizado contempla una asignacin de flujos mediante el mtodo Dial. Sin embargo, estosconceptos pueden ser fcilmente extrapolables a modelos ms complejos como el MARTEDpresentado por Glvez y Vejar (1993).

La diferencia con la aplicacin tradicional de este tipo de herramientas (enfoque demandista) es queen este caso la oferta, vale decir el vector de nivel de servicio que perciben los usuarios, no es estticosino dinmico en el tiempo. Estas variaciones son explicadas a travs de los procesos de deterioroque sufre la infraestructura vial. Para el tratamiento de esta disminucin vegetativa de la oferta se haoptado por la utilizacin del modelo HDM ni desarrollado por el Banco Mundial, y adaptado paraChile por la Direccin Nacional de Vialidad del Ministerio de Obras Pblicas en conjunto con elDepartamento de Ingeniera y Gestin de la Construccin de la Pontificia Universidad Catlica de

Chile (Videlaet al., 1992).

La suposicin bsica de este mtodo es la siguiente:

Los usuarios escogen su ruta en Juncin del nivel de servicio que las distintas rutas alternativas le

ofrecen. Por otra parte el nivel de servicio se ve disminuido por efecto del clima y de la utilizacinque los mismos usuarios hacen del camino, desde una perspectiva de deterioro y congestin. Poreste motivo, tanto la eleccin de los usuarios depender del nivel de servicio como el nivel deservicio depender de la eleccin de los usuarios.

Para enfrentar esta situacin se propone (1) fijar el nivel de servicio para un perodo determinado (unao, cinco aos,...); (2) asignar flujos en funcin del nivel de servicio para ese perodo (3) determinarel deterioro que el flujo y el clima han causado sobre la infraestructura durante el perodo estudiado,as como tambin la variacin del total de viajes esperados entre el par origendestino analizado, ydefinir el nuevo nivel de servicio en funcin del deterioro y de las posibles acciones de conservacinde la infraestructura; (4) asignar los flujos para el prximo perodo. Cabe destacar que detrs de laexpresin Nivel de Servicio se encuentra un concepto de mayor complejidad que el utilizado por losmanuales de capacidad de carreteras. En este caso corresponde a elementos como la geometra delcamino y su nivel de deterioro; es decir equivale a las caractersticas de la infraestructura que

permiten al usuario recibir un cierto nivel de satisfaccin.

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En trminos matemticos el algontmo para la asignacin de flujos en dos rutas alternativas es elsiguiente:

Paso 1: Definicin del nivel de servicio (NS) inicial de ambas rutas y del flujo a repartir (F),

N S[ = N Si i N S'2 = N S

F' = F9 (O

donde.

NS i = Nivel de serviao en el periodo i, en la ruta 10

NS i = Nivel de serviao en el perodo 0, en la ruta 1

NS 2 = Nivel de servicio en el perodo i, en la ruta 20

NS 2 = Nivel de servicio en el perodo 0, en la ruta 2i 0

F , F = Flujo total en el penodo i (cuando i=0).

Paso 2: Asignaan de flujos (f) para el perodo inicial segn Dial (Logit simple) o MARTED (LogitJerrquico).

/," i F. P ? (fii s i ;r s O ; /1 = F" i> (Ns ' vfj s )(2)

PT + p = l

donde:/ i : Flujo que se va por la ruta 1, en el perodo 0

p i : Probabilidad de que los vehculos se vayan por la ruta alternativa 1, en el perodo 0.

NS i : Nivel de servicio en la ruta 1, en el perodo 0

f 2 ' Flujo que se va por la ruta 2, en el periodo 0

p 2 : Probabilidad de que los vehculos se vayan por la ruta alternativa 2, en el perodo 0.

NS 2 : Nivel de serviao en la ruta 2, en el perodo 0

Paso 3: Determinaan de niveles de servicio y flujo a asignar para el perodo siguiente

; = / + 1 ; si /' = total perodo => FIN; si no F ' = a * F '''con a = tasa de creamiento

N S',= NS(nfj\acc'-,,acc'J,f;\/'J);j=l2 (3)

Esta expresin plantea que el nivel de serviao depende, adems del flujo que opera sobre el caminodurante un determinado perodo, de las caractersticas que la infraestructura (Inf) presentaba en el

perodo anterior, de las acciones de conservaaon (acc) que se le hayan practicado a dichainfraestructura durante el mismo perodo y del nivel de flujo que hubiera deteriorado el camino en el

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(1)

= Nivel de servicio en el periodo i, en la ruta 1

= Nivel de servicio en el perodo 0, en la ruta 1

= Nivel de servicio en el perodo i, en la ruta 2

= Nivel de servicio en el perodo 0, en la ruta 2= Flujo total en el perodo i (cuando i=0).

(2)

donde.

Paso 3: Determinacin de niveles de servicio y flujo a asignar para el perodo siguiente

(3)

Esta expresin plantea que el nivel de servicio depende, adems del flujo que opera sobre el caminodurante un determinado perodo, de las caractersticas que la infraestructura (Inf) presentaba en el

perodo anterior, de las acciones de conservacin (acc) que se le hayan practicado a dichainfraestructura durante el mismo perodo y del nivel de flujo que hubiera deteriorado el camino en el


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perodo anterior. Por otra parte hay, que sealar que las variables que representan a las acciones deconservacin (tanto las del perodo i como del i-1) no siempre estn activas.

Paso 4: Asignacin de flujos segn Dial (Logit simple)

/I = F'*Pl(N S[,N S'O ; f\= FP \ + P '2 = 1

En este punto adems, hay que destacar el tratamiento especial que debe darse al clculo del flujo deequilibrio en aquellos perodos que contemplan acciones de conservacin, por cuanto las curvas flujovelocidad pueden verse afectadas debido a las zonas de trabajo. Mas adelante se hacen algunoscomentarios a esta situacin.

Paso 5: Volver Paso 3

5. METODOLOGA DE EVALUACIN DE ESTRATEGIAS

Una vez definidos los conceptos de estrategia de administracin as como el mtodo de asignacin deflujos, es posible presentar la metodologa de evaluacin econmica de rutas en concesin desde laperspectiva de la sociedad concesionaria.

Esta evaluacin, como cualquier otra, calcula ingresos y costos. Como ya se seal los ingresos

dependern de la cantidad de vehculos de cada categora que utilicen la ruta concesionada y de latarifa impuesta a cada una ellas. Los costos por su parte dependern los egresos producto de laconstruccin y conservacin de los caminos. Las polticas detrs de la estrategia de administracinproducen efecto ya sea sobre los costos (diseo estructural, conservacin y materializacin) o losingresos (tarificacin, conservacin, materializacin).

Luego, la evaluacin de una determinada estrategia consiste en cuantifcar los costos e ingresos quelas diferentes polticas acarrean a la sociedad concesionaria en cada uno de los aos del perodo deevaluacin. Ahora bien, tanto los costos como los ingresos de la sociedad concesionaria dependerndel equilibrio de mercado, es decir de los flujos y niveles de servicio que ofrezca tanto la ruta en

concesin como las posibles rutas alternativas.

Dadas las caractersticas sistmicas de la situacin en estudio es difcil definir pasos secuenciales,razn por la que a continuacin se presentan aspectos que deben ser considerados por el planificadorde la concesin.

5.1 Definir Estrategias

Es necesario definir las estrategias de administracin que sern evaluadas. Estas estrategiascorresponden a ciertas polticas de diseo estructural, de conservacin, de materializacin y tarifaria.

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5.2 Estudio Demanda

Esta etapa debe permitir conocer el comportamiento de los usuarios frente a diferentes niveles deservicio que ofrezca tanto la ruta en concesin como cada una de las posibles alternativas. Este

aspecto debe ser capaz de discriminar entre diferentes tipos de usuarios, por ejemplo: conductores devehculos livianos, de buses y camiones, por cuanto las valoraciones y disposiciones a pagar por uncierto servicio pueden ser muy diferentes entre s. En este contexto se recomienda estudiar la variablecosto de operacin por cuanto es un reflejo de la incidencia del estado de la infraestructura en laeleccin del usuario.

5.3 Estudio Oferta

Se deben especificar los diferentes diseos estructurales y las posibles acciones de conservacin y laforma de llevarlas a cabo, dependiendo de las estrategias definidas. Adems conviene analizar lascaractersticas tcnicas de las eventuales rutas alternativas a fin de conocer el servicio que serancapaces de ofrecer.

5.4 Estudio del Equilibrio

Este aspecto apunta a la integracin de las oferta y la demanda desde la perspectiva del enfoque deequilibrio. Es decir se debe realizar el proceso de asignacin de flujos dependiendo del nivel deservicio que ofrezca cada alternativa, sin olvidar que dicho nivel de servicio depende no slo del flujocirculante, sino tambin del deterioro que sufre la infraestructura (disminucin vegetativa de la

oferta). Es decir, este punto debiera entregar la cantidad de vehculos de cada categora que utilizarael camino en concesin (adems de las rutas alternativas) y las acciones de conservacin que seranecesario ejecutar a fin de responder a las exigencias del contrato. Para esta etapa se ha planteado enla seccin anterior un algoritmo simple. Si bien dicho algoritmo fue presentado asignando medianteDial, esto no significa que queden descartados otros modelos ms robustos como por ejemploMARTED(GlvezyVjar, 1993).

5.5 Estudio de Indicadores de Rentabilidad

Una vez conocido el equilibrio es posible cuantificar los ingresos y costos de cada estrategia. Con

stos se determinan los indicadores de rentabilidad que permitirn comparar dichas estrategias yescoger aquella ms conveniente desde la perspectiva del objetivo de la sociedad concesionaria.

6. IMPORTANCIA DEL ENFOQUE DE EQUILIBRIO: EJEMPLOS

De estos cinco aspectos el que reviste mayor inters para el presente trabajo es el estudio delequilibrio, por cuanto es la que utiliza el concepto de enfoque de equilibno planteado antenormente.A continuacin se presentan tres situaciones que ilustran la importancia de considerar el enfoque deequilibrio para el estudio de rutas en concesin.



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6.1 Ejemplo 1: Consideracin de costos de operacin en la asignacinde flujos.

La mayor parte de los estudios de demanda de concesiones plantean como variables significativas elprecio del peaje, el tiempo de viaje y la distancia de viaje. Por otra parte, se asume que los busessiguen un itinerario fijo y que los camiones se asignan de manera "todo o nada" en la que losconductores de camin slo perciben los costos de operacin (independiente del nivel de flujo y por lotanto independiente del tiempo de viaje) y los cobros de peaje. Respecto a esto ltimo caben dospreguntas: (a) Existen a caso rutas por las que no transita ningn camin?, Los costos deoperacin de los vehculos son los mismos a lo largo de toda la vida de un camino? Claramente larespuesta a ambas interrogantes es la misma: No. En este sentido cabe destacar el hecho del deteriorodel camino. Como ya se manifest, aunque con otras palabras, la eleccin de los camioneros(usuarios) depende del deterioro (nivel de servicio) que ofrece cada una de las rutas alternativas, ypor otro lado el deterioro (nivel de servicio) de cada ruta alternativa depender de la eleccin de loscamioneros (usuarios). En este esquema puede ocurrir que camiones que habitualmente, debido a suscostos de operacin y al peaje, utilizaban la ruta alternativa debido al progresivo deterioro de esta sevean ms interesados por ocupar la ruta concesionada, con el consiguente aumento de la congestin yaceleracin del deterioro del camino, vindose la sociedad concesionaria obligada a adelantar lasacciones de conservacin, a fin de cumplir con las obligaciones del contrato.

Considrense la siguiente ecuacin para el clculo de costos sociales de operacin calculados porVidela et al. (1992), y transformada a costos privados mediante un factor de 1,30 y asumiendo unprecio del dolar de $400.

CO($/veh) = 1,3.400.Km,(556,019 + 22,828//?/ + 3,333//?I2- 0,13\IRp)/\000 (5)

Adems considrese un promedio de 500 vehculos pesados diarios que deben escoger entre una rutade 50 kilmetros con un peaje para vehculos pesados de $3500, y una ruta alternativa gratis de 55kilmetros. Si se asume asignacin todo o nada ocurre que para diferentes niveles de deterioro(medido a travs del IRI) de ambas rutas, el costos total percibido por los camioneros ser diferente:Si por ejemplo ambas rutas estuvieran nuevas (IRI=1,2 m/Km.) el costo de operacin de loscamiones pesados que transitaran por la ruta concesionada sera de $15.287, los que sumados a los$3.500 de peaje da un total de $18.787; la otra ruta en cambio tiene un costo de operacin de

$16.816. Esto significa que los 500 vehculos pesados diarios viajarn por la ruta no concesionada.Esta situacin har que dicha ruta se deteriore a gran velocidad pudindose dar el caso que al cabode unos aos el IRI en la ruta no concesionada alcance por ejemplo a 5,5 m/Km., mientras que laruta no concesionada tiene un IRI de 3 m/Km (no pasan vehculos pesados). En este ltimo caso elcosto de operacin percibido por los camioneros en la ruta no concesionada ascendera a $21.753,mientras que en la ruta no concesionada alcanzara a $16.925, los que sumados a un peaje de $3500da un total de $20.425. Esto significa que la ruta concesionada absorber un flujo diano de 500camiones pesados no contemplados originalmente, lo que significa mayor congestin y aceleracindel deterioro.


(5)

Adems considrese un promedio de 500 vehculos pesados diarios que deben escoger entre una rutade 50 kilmetros con un peaje para vehculos pesados de $3500, y una ruta alternativa gratis de 55kilmetros. Si se asume asignacin todo o nada ocurre que para diferentes niveles de deterioro(medido a travs del IRI) de ambas rutas, el costos total percibido por los camioneros ser diferente:Si por ejemplo ambas rutas estuvieran nuevas (TRI=1,2 m/Km.) el costo de operacin de loscamiones pesados que transitaran por la ruta concesionada sera de $15.287, los que sumados a los$3.500 de peaje da un total de $18.787; la otra ruta en cambio tiene un costo de operacin de

$16.816. Esto significa que los 500 vehculos pesados diarios viajarn por la ruta no concesionada.Esta situacin har que dicha ruta se deteriore a gran velocidad pudindose dar el caso que al cabode unos aos el IRI en la ruta no concesionada alcance por ejemplo a 5,5 m/Km., mientras que laruta no concesionada tiene un IRI de 3 m/Km (no pasan vehculos pesados). En este ltimo caso elcosto de operacin percibido por los camioneros en la ruta no concesionada ascendera a $21.753,mientras que en la ruta no concesionada alcanzara a $16.925, los que sumados a un peaje de $3500da un total de $20.425. Esto significa que la ruta concesionada absorber un flujo diano de 500camiones pesados no contemplados originalmente, lo que significa mayor congestin y aceleracindel deterioro.


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6.2 Ejemplo 2 : Acciones de conservacin y la asignacin de flujos

Respecto a la asignacin de vehculos livianos se ha postulado que los conductores de stos escogenruta en funcin del tiempo de viaje, del peaje y de la distancia. Sin embargo hay situaciones en laoperacin normal del camino se ve interrumpida por la presencia de faenas y obras de conservacin.En el caso de las rutas en concesiones stas deben ser tal que aseguren un nivel de deterioro(superficial al menos) limitado. Por tal motivo es importante que el administrador de la ruta tengapresente que existen varias frmulas de gestin de trnsito que pueden ser escogidas para evitar queun aumento del tiempo de viajes de los usuarios se traduzca en una prdida de ingreso por peajes.

Supngase que es necesario realizar trabajos en la va a fin de responder con las exigencias delcontrato de licitacin. Es muy probable que estos trabajos provoquen, entre otros impactos, unaumento en los tiempos de viaje respecto a los que se verifican cuando el camino opera normalmente.

Este aumento de tiempo depender del tipo de va que en que se esto trabajando (por ejemplo calzadanica bidireccional o doble calzada), del tipo de gestin de trnsito (banderero, nmero de pistascerradas, desvo o by pass), del largo de la zona de trabajo y de la demanda (vehculos por hora y sucomposiaon). haciendo uso del programa IMPACTOS presentado en Mortecino (1995), es posiblemodelar y cuantificar, entre otras cosas, el aumento del tiempo de viaje que percibirn los usuanosde un camino por concepto de las labores de conservacin.

Sin entrar en mayores detalles de la modelacin, debido a que no es el inters de este trabajo, acontinuacin se muestran los resultados obtenidos en el aumento de tiempo de viaje de los usuariospara diferentes escenarios.

Escenario 1: Camino de doble calzada con una pista cerrada en cada una y un TMDA deaproximadamente 15.000 vehculos/da y una composicin de 70% de vehculos livianos y 30% devehculos pesados. En este caso para una zona de trabajo de 2,5 kilmetros, el tiempo de viaje extrapromedio es de 5,0 minutos/vehculo. Por otra parte, para una zona de 4 kilmetros de longitud, eltiempo de viaje extra promedio alcanza los 5,8 minutos/vehculo.

Escenario 2: Camino de calzada nica y bidireccional con una de sus pistas cerrada y un TMDA deaproximadamente 2000 vehculos/da y una composicin de 70% de vehculos livianos y 30% devehculos pesados. En este contexto una gestin de trnsito mediante banderero que regule una zona

de trabajo de 4 kilmetros de largo puede llegar a provocar demoras promedio de 18minutos/vehculo. Si por el contrario la zona de trabajo fuera by passeada mediante un desvo, eltiempo de viaje extra promedio podra reducirse a 1,9 minutos/vehculo.

Si bien estos clculos asumen demandas inelsticas, es posible ilustrar el impacto en los tiempos deviaje que pueden sufrir los usuarios de un camino concesionada mientras se realizan las acciones deconservacin. Debido al efecto que este impacto puede provocar en las decisiones de los usuarios ypor ende en los ingresos del concesionano, es claro que una de las principales labores deladministrador de la obra es la adecuada gestin de la ejecucin de las acciones de conservacin.



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6.3 Ejemplo 3 : Polticas de Conservacin

Tal como se mencion anteriormente, la sociedad concesionaria puede optar por dos polticas de

conservacin: respuesta mnima y autoexigencia.Supngase que las restricciones tcnicas (regulacin tcnica del monopolio) impuestas por elcontrato de licitacin y las acciones de conservacin consideradas por el concesionario, son lasaparecidas en las Tablas 1 y 2 respectivamente.

Tabla N 1: Restricciones tcnicas impuestas por el contrato

Falla

IRI mximo

% agrietamiento mximoBaches

Ahuellamiento

Umbral

4 m/km

15%0 (ninguno)10 mm

Tabla N 2: Acciones de conservacin consideradas

Accin

Sello

Bacheo

Refuerzo

Descripcin

Sello de agregados de 30 mm. de espesor con capacidad estructural (a del

mtodo AASHTO) mnima (0,12) en toda la superficie agrietada.Tareas de cierre del bacheCapa asfltica de 40 mm. de espesor con capacidad estructural de 0,43.

En este contexto una poltica de respuesta mnima sera realizar las acciones de conservacin cuandoel deterioro alcance los umbrales definidos como mximos en el contrato; ver Tabla N 3

Tabla N 3: Poltica de respuesta mnima

Aplicar Bacheo apenas aparezca un bache.Aplicar sello cuando las grietas alcancen un 15% de lasuperficie del camino.Aplicar refuerzo cuando el IRI alcance un valor de 4 m/km

Por otro lado una poltica de autoexigencia sera por ejemplo adelantar la colocacin del sello degrietas a fin de retardar el aumento del IRI y con ello la colocacin del refuerzo. Un ejemplo semuestra en la Tabla N 4.



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Tabla N 4: Ejemplo de una poltica de autoexigencia

Aplicar Bacheo apenas aparezca un bache.

Aplicar sello cuando las grietas alcancen un 5% de la superfide del camino.Aplicar refuerzo cuando el IRI alcance un valor de 4 m/Km

Supngase un camino diseado con el Mtodo AASHTO para resistir un trnsito de 4,5 millones deejes equivalentes en 20 aos sobre un suelo de fundadn con un CBR de 10%. Este diseo quedarade acuerdo a la Tabla N 5.

Tabla N 5: Ejemplo de un diseo AASHTO

Carpeta de rodaduraCarpeta BinderBase granular

Subbase granular

CBR suelo fundadn

5 cm5 cm15 cm20 cm10%

Al aplicar la poltica de respuesta mnima, el sistema SAD5 arroja las siguientes acdones deconservadn para los primeros 25 aos de operadn del camino (ver Tabla 6).

Debido a la gran diferenda de predo que existe entre las acdones de sello y de refuerzo (este ltimoes muchsimo ms caro que el sello), es claro que el slo hecho de postergar la ejecudon del refuerzoen dos aos implica un importante ahorro para la sodedad concesionaria, si se considera que en elclculo del VAN, el costo actualizado de esta acdn es bastante menor que el costo actualizado de lamisma acdn en el caso de poltica de respuesta mnima.

Tabla N 6: Comparacin de polticas

Polticas

1. Respuesta mnima(se han considerado los 25

primeros aos de operacin)

2. Autoexigencia(se han considerado los 25

primeros arios de operacin)

Acciones

Sello a los 10 aosSello a los 15 aosRefuerzo a los 18 aosSello a los 8 aosSello a los 14 aosRefuerzo a los 20 aos

5 Sistema SAD corresponde al Modelo HDMIH calibrado para la realidad chilena. Esta fue desarrollado por el Departamento deIngeniera y Gestin de la Construccin de la Pontificia Universidad Catlica de Chile para el Ministerio de Obras Pblicas.



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7. CONCLUSIONES

Este trabajo plantea una serie de ideas y aspectos que, a juicio de los autores, debieran ser

considerados en la evaluacin y explotacin de caminos de concesin. Estas tienen su origen en eldenominado enfoque de equilibrio, el cual considera que los puntos de equilibrios de la red (flujos yniveles de servicio), estn sujetos a procesos dinmicos, debido al crecimiento vegetativo de lademanda y la disminucin vegetativa de la oferta. Dentro de los aspectos ms importantes cabedestacar: la consideracin del deterioro del camino al momento de asignar los camiones, laimportancia que puede llegar a tener la gestin de trnsito en las zonas de trabajos de conservacin, yla fuente de ahorro de recursos producto de la correcta eleccin de la poltica de conservacin delcamino (respuesta mnima o autoexigencia).

REFERENCIAS

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Pontificia Universidad Catlica de Chile, Santiago.

Retamal, J. (1995). Desarrollo Conceptual de un Sistema de Gestin Vial. Tesis para optar algrado de Magister en Ciencias de la Ingeniera. Escuela de Ingeniera, Pontificia UniversidadCatlica de Chile. Santiago.

Videla, C, Echeverra, G., Gaete, R, Caroca, A. y Espinoza, F. (1992). Estudio para laEvaluacin de la Eficacia de la Conservacin en Pavimentos Asflticos. Sistema de Gestin dePavimentos, GEVIP. Informe Final, Volumen IV. Departamento de Ingeniera de Construccin,

Pontificia Universidad Catlica de Chile. Santiago.



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JAIME RETAMAL P. - RICARDO MONTECINO L. - HERNN DE SOLMINIHAC

Figura 1 Esquema de actuacin de la agencia sobre el equilibrio de la red vial.

Figura 2 Aplicacin algoritmo simplificado de asignacin con enfoque de equilibrio.



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CONCEPTOS PARA EL DESARROLLO DE UNA HERRAMIENTAINTEGRAL DE APOYO A LA GESTIN VIAL

Hernn de Solminihac T., PhD.1

Jaime Retamal P., MSc.2

Alfredo Serpell B., PhD.3

RESUMEN

La multidimensin de la administracin vial hace que esta tarea sea compleja y costosa. La agenciaencargada de dicha administracin cuenta, en la actualidad, con sistemas que apoyan la gestin deelementos (sistemas de gestin de pavimentos y sistemas de gestin de puentes) y actividadesparticulares. Esta prctica no siempre es la ms apropiada desde la perspectiva de la agencia. Elpresente trabajo propone una herramienta de planificacin integral de la red, que permita alcanzar elobjetivo global de la agencia a travs de evaluaciones tcnicas y econmicas. A dicha herramienta sele ha denominado Sistema de Gestin Vial (SGV). Este sistema plantea una perspectiva alternativarespecto a la manera de entender la red y a la forma de actuar sobre ella. As, el SGV asume que launidad bsica de la red vial es el arco y no los diferentes elementos o tipos de infraestructura que seencuentran en dicha red. Por otro lado, se propone que, a partir de los conceptos de economa de

transporte, la agencia vial puede gestionar tanto la oferta como la demanda, para as ser capaz dealcanzar puntos de equilibrio ms cercanos al ptimo segn su objetivo global. A esta perspectivaalternativa se le ha llamado visin de arco-red con enfoque de equilibrio. Esta difiere de laperspectiva tradicional de administrar la red, la cual entiende a sta con una visin de subsistema yacta sobre ella con un enfoque unilateral. Sin embargo, esta nueva perspectiva requiere algunosconceptos para poder ser implementada. Estos conceptos son el costo social total por arco y laprobabilidad de falla de puentes y tneles. De todas las ideas anteriores surge una proposicinconceptual para el SGV, la que se plantea en forma de diagrama de flujo.

1 Profesor Departamento de Ingeniera y Gestin de la Construccin de la Pontificia Universidad Catlica de

Chile. Casilla 306 Correo 22. Santiago-Chile. Fono: (56-2) 552-2375 Anexo 4806; Fax: (56-2) 552^054.2 Ingeniero Investigador del Servicio de Ingeniera Vial de la Pontificia Universidad Catlica de Chile. Casilla306, Correo 22. Santiago-Chile. Fono: (56-2) 552-2375 Anexo 4806; Fax: (56-2) 552-4054.3 Profesor Departamento de Ingeniera y Gestin de la Construccin de la Pontificia Universidad Catlica deChile. Casilla 306 Correo 22. Santiago-Chile. Fono: (56-2) 552-2375 Anexo 4806; Fax: (56-2) 552-4054.



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HERNN DE SOLMINIHAC T. - JAIME RETAMAL P. - ALFREDO SERPELL B.,

1. INTRODUCCIN

El objetivo de esta investigacin es definir, conceptualmente, una herramienta de evaluacin tcnica y

econmica que apoye la planificacin integrada de proyectos de infraestructura vial, evitndose lasdualidades de funciones, as como tambin la realizacin de acciones que no necesariamente apuntanal logro del objetivo global de la agencia. A esta herramienta se le ha denominado Sistema de GestinVial (SGV). Cabe destacar que este trabajo se enmarca dentro del proyecto de investigacindesarrollado por los autores para la Direccin Nacional de Vialidad del Ministerio de Obras Pblicasde Chile, titulado "Conceptualizacin y Requerimientos para el Desarrollo de un Sistema de GestinVial."

2. CONCEPTOS BSICOS

La agencias encargadas de la administracin vial enfrentan caractersticas multidimensionales. Ellasintentan alcanzar uno o ms objetivos (multiobjetivo o multicriterio), tales como conectividad,desarrollo social, minimizacin de costos de la agencia, minimizacin de costos de usuarios,maximizacin de la seguridad, etc. Para ello realizan varias actividades o funciones (multiactividad)como por ejemplo planificacin, diseo, construccin, conservacin. Estas se ejecutan sobre distintoselementos o tipos de infraestructura (multielemento), entre los cuales se encuentran caminos, puentesy tneles (Sinha y Fwa, 1987; Sebastin, 1994; Sauras, 1994).

A estas tres dimensiones debe agregarse el mercado de viajes que se produce en la red vial, en el cualinteractan la oferta (infraestructura provista por la agencia) y la demanda (viajes que deseanefectuar los usuarios), las que se equilibran definiendo la cantidad de viajes que se producen en cadaarco de la red, as como tambin el nivel de servicio con que dichos viajes se realizan (Manheim,1979).

Esta multidimensin y la gran cantidad de recursos que implican las labores de administracin deuna red vial, hizo que durante los aos 60 comenzara a surgir una nueva especialidad dentro de laingeniera civil, la que mirada con la perspectiva de los aos 90, se le puede asignar el nombre degestin de la infraestructura. El objetivo de esta nueva disciplina es apoyar la toma de decisionesrespecto a las inversiones a realizar en los distintos tipos o elementos de infraestructura, de manera

tecnificada y objetiva. Esto se ha traducido en el diseo de diferentes sistemas de gestin de algntipo de infraestructura especfico. Sin embargo, hasta el momento la mayora de los esfuerzos hansido desarrollados en el rea de la infraestructura vial, particularmente en lo que se refiere a caminosy puentes, dando origen a lo que la literatura especializada define como Sistemas de Gestin dePavimentos (AASHTO, 1990; Haas, et. al., 1993) y Sistemas de Gestin de Puentes (Hudson et. al.,1987) respectivamente.

Desde hace algn tiempo en Estados Unidos se estn haciendo esfuerzos para coordinar el uso deestos sistemas (Hudson y Hudson, 1994). Para ello ha sido necesario incorporar sistemas que seresponsabilicen de otros aspectos relacionados con la operacin vial (transporte pblico, emisiones

de gases, aspectos intermodales, congestin de trnsito y seguridad). La conclusin ms importante(desde la perspectiva de este articulo) es que la coordinacin entre diferentes subsistemas pasa por elmonitoreo de la operacin misma de los vehculos sobre la red.

ai Q 9 ACTAS DEL SPTIMO CONGRESO CHILENO DE INGENIERA DE TRANSPORTE (1995)


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CONCEPTOS PARA EL DESARROLLO DE UNA HERRAMIENTA INTEGRAL DE APOYO A LA GESTIN VIAL

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En lo que sigue se intentarn responder las dos preguntas claves de la administracin vial: cmoentender la red?, y cmo actuar sobre la red? Las respuestas vendrn de dos frentes: prcticatradicional de la administracin vial y perspectiva alternativa para dicha administracin.

3. PRACTICA TRADICIONAL EN LA ADMINISTRACIN VIAL

Se puede decir que la prctica tradicional en la administracin vial entiende a la red como unconjunto de elementos que son gestionados por subsistemas especficos para cada elemento oactividad. Por otro lado, cada uno de estos subsistemas tienen sus propios objetivos, los que enocasiones pueden ser diferentes a los de otro subsistema, por lo que las decisiones adoptadas porcada uno de ellos no necesariamente apuntan al logro del objetivo global de la agencia. A esta

caracterstica se le ha denominado visin de subsistema (Retamal, 1995).

A partir de esta visin, ocurre que los elementos compiten entre s, para hacerse acreedores de unacierta cantidad de recursos, los que siempre son limitados y escasos. A continuacin se ejemplificaun problema causado por esta visin.

La Figura 1 muestra un tramo cualquiera de la red, compuesto por tres elementos: caminospavimentados (el, c2, c3), un puente (p) y un tnel (t). En el esquema de visin de subsistema,podra darse el caso que la agencia cuente con un sistema (o subsistema) de gestin de laconservacin de pavimentos, otro de conservacin de puentes y otro de conservacin de tneles.

Supngase que todos los elementos estn en psimas condiciones, y que luego del proceso deasignacin de recursos a cada subsistema (proceso de competencia entre elementos), stos hayandispuesto, segn sus propios criterios y objetivos, entregar fondos a ciertos elementos especficosdentro de su red (no siempre la red de todos), dndose el caso que el, c2 y c3 hayan sidobeneficiados con fondos para su conservacin, mientras que p y t no. La pregunta que cabe hacersees qu sentido tiene contar con un tramo que posee excelentes pavimentos, pero con conexiones(puente y tnel) en malas, e incluso peligrosas, condiciones?

Figura 1: Ejemplo utilizado para describir las consecuencias de la visin por subsistema



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La situacin recin descrita es producto de la competencia que existe entre los distintos elementos almomento de asignar los recursos. Sin embargo, la razn fundamental del problema no est en lacompetencia, si no ms bien en la manera de entender la red, asumiendo que sta se compone de unaserie de elementos o tipos de infraestructura sin interconexin lgica. En resumen, la visin desubsistema supone que las unidades bsicas de la red son los elementos o tipos de infraestructurapresentes en ella.

Otro problema que surge de la visin de subsistema tiene que ver con la forma de enfrentar el temade la muldimensin. La Figura 2 muestra como se generan las duplicidades a partir de la existenciade subsistemas aislados que no han sido coordinados eficazmente. En ella aparecen una sene deactividades que sirven a varios elementos. En este esquema puede darse el caso que una agenciatenga un subsistema que gestione todas las actividades relacionadas con el elemento pavimento(Sistema de Gestin de Pavimentos, SGP), y que adems posea otro subsistema que gestione todas

las acciones de mejoramiento (Sistema de Gestin del Mejoramiento, SGM). En alguna ocasintanto el SGP como el SGM tendrn que utilizar un Sistema de Gestin del Mejoramiento dePavimentos (SGMP) que decida respecto a las acciones de mantencin del pavimento. Qu sistemadecide finalmente?

Figura 2: Dualidad de Funciones en la visin de subsistema (Adaptacin de Sinha y Fwa, 1987).

Respecto a la manera de actuar sobre la red, la prctica tradicional cae en lo que se ha denominado

enfoque unilateral (Retamal, 1995), es decir, se asume que las herramientas de gestin sonpatrimonio exclusivo de la oferta (enfoque ofertista) o de la demanda (enfoque demandista).



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El enfoque demandista considera que la oferta es un dato. Es decir asume que la infraestructura esun elemento del que "otros" se preocuparn, pero que en definitiva no presenta mayores cambios amenos que predeterminadamente se desee realizar una mejora de la oferta, a fin de atender losaumentos de la demanda. La figura 3 ilustran de algn modo este enfoque. En ella se aprecia unadeterminada oferta O, una cierta demanda Di y un equilibrio descrito a partir de un flujo qi y de unnivel de servicio NSi al cual opera dicho flujo. Segn el enfoque demandista, si sobre este mercadono se hiciera nada, el nico efecto percibible sera un crecimiento vegetativo de la demanda(generalmente por razones de aumento de la actividad econmica), producindose un desplazamientode la demanda hacia la derecha de su posicin original, dando origen as a la curva D2. Si seconsiderara que el nuevo equilibrio definido por un nuevo flujo q2 y nuevo nivel de servicio NS2, noes aceptable se tienen dos alternativas: aumentar la oferta, o utilizar herramientas de gestin quedisminuyan la demanda desde D2 a D3, llevando al equilibrio a un punto (q3, NS3). En resumen, se

puede decir que el enfoque demandista intuye que las herramientas de gestin son patrimonioexclusivo ae ia aemanaa.

El enfoque ofertista, en cambio, considera que la demanda es un dato (no se puede intervenir sobrel) que se determina por conteos de vehculos y por tasas de crecimiento de dichos conteos. Con esto,el enfoque ofertista asume que el flujo de equilibrio (el que se verifica realmente en cada arco y quees susceptible de ser observado) corresponde a la curva de demanda, lo que significa que esta funcines inelstica. Es decir, la cantidad de vehculos que utilizarn un determinado camino es constante, ypor lo tanto independiente del nivel de servicio. Estos conteos son amplificados por una tasa de

crecimiento, con lo cual se pretende estar captando el efecto del crecimiento vegetativo. A partir deesta concepcin, el enfoque ofertista (ver Figura 4) cree que si sobre un camino no se efecta ningntipo de gestin, lo que ocurrir es que, por disminucin vegetativa de la oferta (producto deldeterioro causado por la cantidad y peso de los vehculos, el clima y de las caractersticas fsicas delos materiales constituyentes del camino), la curva O se desplazar hasta O2, mientras que lademanda, por crecimiento vegetativo (supuestamente constante y equivalente a la tasa decrecimiento), aumentar desde DI a D2, producindose un desplazamiento del equilibrio desde (qi,NS1) hasta (q2, NS2). Si este nuevo equilibrio resultara poco satisfactorio, existen las herramientasde gestin como para retardar la cada de la oferta dejando a sta en O3. Esta ltima accin evitarque el equilibrio llegue hasta (q2, NS2) de modo tal que el nuevo equilibrio sea (q2, NS3). En

resumen, el enfoque ofertista considera que slo es posible gestionar la oferta, lo que en este casoequivale a gestionar la infraestructura.

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Figura 3: Enfoque demandista: herramientas de gestin estn slo en la demanda

Figura 4: Enfoque ofertista: las herramientas de gestin estn slo en la oferta

En lo que sigue se intentar definir una nueva perspectiva desde la cual administrar la red vial. Enella se presenta una alternativa a cada uno de los aspectos aqu tratados, vale decir, una manera desolucionar los inconvenientes surgidos en la visin de subsistema y de la forma tradicional deabordar la multidimensin, y adems se plantea un enfoque alternativo al enfoque unilateral.



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4. UNA PERSPECTIVA ALTERNATIVA PARA LA ADMINISTRACIN VIAL

Esta perspectiva alternativa da una nueva respuesta a la manera de entender la red vial y de actuarsobre ella.

En este caso la red se entiende como un conjunto de arcos, cada uno de los cuales est definido poruna serie de elementos. De este modo, los elementos de un mismo arco ya no son competidores entres, si no que son "compaeros de un mismo equipo". Sin embargo esta visin de arco es incompletacuando la demanda es elstica, ya que en esos casos es conveniente analizar las acciones queemprenda la agencia en funcin del impacto que stas provocan sobre la red. A esta visin se le hadenominado arco-red (Retamal, 1995).

Por lo anterior es que la coordinacin necesaria entre las acciones que emprenden los distintossubsistemas la logra la misma red vial. Tal coordinacin se produce a travs del arco, cuando seaposible asumir demandas inelasticas, o a travs de la subred que rodea al arco, cuando la demandasea elstica. Para lograr que esta visin sea posible de implementar, es necesario que exista algnindicador que permita comparar la situacin de los arcos en la red. Este indicador debe ser capaz dereflejar en qu medida un determinado arco (incluidos los elementos que lo componen) contribuye allogro o cumplimiento de los objetivos globales de la agencia.

Otro aspecto interesante que se desprende de la visin arco-red, y que permite enfrentar lamultidimensin, es que hay funciones o actividades que necesariamente deben ser realizadas con esta

perspectiva. Si se toma la Figura 2 por ejemplo, parece ser que al menos las actividades deplanificacin y evaluacin, y de administracin de la informacin, podran ser efectuadas por algunaunidad que tenga visin sobre todos los elementos que conforman los distintos arcos de la red. Porotro lado, el resto de las actividades o funciones no necesariamente exigiran visin de arco-red.

Sin embargo, la multidimensin no slo involucra elementos y funciones, sino que tambin objetivos.En este caso se ha asumido que los objetivos perseguidos por la agencia (generalmente estatal) son

tres: asegurar la conectividad entre diferentes puntos; minimizar los costos sociales (costos de laagencia y de los usuarios) durante la provisin de la infraestructura y operacin sobre ella; ymaximizar la seguridad durante dicha operacin. En resumen se puede decir la agencia persigue

maximizar el beneficio social.

Respecto a cmo actuar sobre la red, la proposicin consiste en que la agencia tiene que considerartodas las herramientas disponibles (tcnicas, econmicas y legales), a fin de mover los puntos deequilibrio de la red desde un cierto nivel a otro ms ptimo desde la perspectiva de los objetivos queespera alcanzar. Tal movimiento se puede lograr a travs de modificaciones a nivel de oferta y/odemanda. Este enfoque, denominado enfoque de equilibrio (Retamal, 1995) tiene la ventaja deconsiderar que tanto la oferta como la demanda pueden y deben ser manejadas o gestionadas, porcuanto ambas son parte de procesos dinmicos tales como el crecimiento vegetativo de la demanda(producto de cambios socioeconmicos), y disminucin vegetativa de la oferta (originada en eldeterioro de la infraestructura), los cuales generan variaciones en el equilibrio del mercado de viajes.Tal como se plante en la seccin de conceptos bsicos, es este equilibrio el que en definitiva debe ser



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monitoreado para coordinar diferentes subsistemas, y por lo tanto debe ser movilizado para alcanzarlos objetivos perseguidos.

En este trabajo, la oferta se ha asumido descrita por tres elementos fundamentales: topologa, estadode la infraestructura y geometra. La demanda por su parte se define por: entorno, flota y flujovehicular. El equilibrio, como ya se seal, queda determinado por flujo operando a un determinadonivel de servido, producto de la interacdn entre oferta y demanda. La agenda, hadendo uso deherramientas de gestin tanto a nivel de oferta como de demanda puede desplazar o movilizar losequilibrio desde un derto punto a otro ms apropiado, desde la perspectiva del logro del objetivo dedicha agenda.

5. CONCEPTOS PARA IMPLEMENTAR LA PERSPECTIVA ALTERNATIVA

Como se dijo, los objetivos de la agenda son: asegurar la conectividad de nodos; minimizar loscostos sodales por la provisin y uso de la infraestructura; y maximizar la seguridad de los usuariosdurante el viaje. Sin embargo, el logro de estos objetivos est limitado por la restricdnpresupuestaria que es impuesta a la agenda; es dedr las acdones sobre la red deben estar sujetas aprocesos de evaluadn que permitan cuantificar los benefidos que producen, a fin de compararloscon los costos que involucran.

A partir de la visin arco-red es necesario definir en qu medida cada uno de los elementos o tipos deinfraestructura vial, aportan al logro de los objetivos definidos. Los caminos, por ejemplo, estnestrechamente ligados con todos ellos. La presenda del camino provee la conexin entre nodos

Respecto a los costos sodales, el estado y geometra del camino determinan los costos que debernenfrentar los usuarios, ya sea por concepto de consumo de tiempo (fenmenos de congestin) o decostos de operadn. Sin embargo, ste no es el nico costo sodal, por cuanto la construcdn ymantendn del camino involucran costos que deben ser enfrentados por la agenda. Por otro lado, lageometra del camino y el estado de las seales y demarcadones del mismo estn reladonados con laseguridad que un determinado arco puede proveer a los usuarios.

Por su parte, el estado y geometra de puentes y tneles tambin compromete aspectos de seguridad yconsumo de recursos, tanto por parte de los usuarios como de la agenda. Sin embargo, en lo que serefiere a la conectividad de dos nodos o zonas, este tipo de elementos presenta una gran diferenda

respecto a los caminos.

En general ningn arco cuyo nico elemento sea un camino, ver amenazado el logro del objetivo deconectividad an cuando dicho camino se encuentre en psimas condidones. Sin embargo, el estadode un puente o de un tnel est ntimamente ligado con el hecho de que el arco que lo contiene estcumpliendo con su tarea de conectividad. Es dedr, en un determinado momento el arco que incluyaun puente o un tnel, puede dejar de existir debido al colapso de este elemento. En estos casos, losvehculos que tradidonalmente hadan uso del arco colapsado debern escoger una ruta alternativapara completar su viaje. Por este motivo la gestin de elementos tales como puentes y tnelesrequiere tener visin de red, con el fin de poder definir las rutas alternativas al arco colapsado.

ii Qg " ACTAS DEL SPTIMO CONGRESO CHILENO DE INGENIERA DE TRANSPORTE (1995)


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Hasta el momento se han presentado los objetivos de la agencia, y la manera en que cada elemento serelaciona con el cumplimiento de stos. Sin embargo, an no ha sido definido un indicador queposibilite la implementacin de lo que se ha denominado perspectiva alternativa, es decir que integrela visin arco-red con el enfoque de equilibrio. Respecto a cada uno de estos conceptos las preguntaspendientes son: cul es el indicador que permite comparar dos arcos, o dos situaciones a nivel dered, en funcin de su aporte al logro de los objetivos de la agencia? y qu indica que un cierto puntode equilibrio (flujo operando a un determinado nivel de servicio) es ms ptimo que otro?

Dado que el objetivo de la agencia es la maximizacin del beneficio social, el cual se traduce en elahorro de costos por parte de los usuarios y de la agencia, parece ser que la respuesta a ambaspreguntas es una sola: los costos sociales totales por arco (Retamal, 1995). A travs de ellos esposible determinar en qu medida un arco contribuye a maximizar el beneficio social de unadeterminada accin. Con el fin de estimar el beneficio social de una determinada accin, as como

tambin el consumo de recursos que la implementacin de dicha accin involucra, es necesario que elSGV (como herramienta de apoyo a la agencia) cuente con algn mdulo que identifique ycuantifique los costos que percibirn tanto los usuarios como la agencia. Sin embargo, lo que alSGV debe interesarle, adems de los costos mismos, es la causa de dichos costos, ya que a travs deellas es posible modificar los equilibrios del mercado de viajes, a fin de acercarlos al ptimo socialbuscado.

En el costos social total por arco se consideran los costos de la agencia, producto de la provisin dela infraestructura; los costos de los usuarios, los cuales se dividen en consumo de tiempo de viaje(generado por la topologa, la geometra, el nivel de deterioro de la red vial y el flujo vehicular) y de

recursos por la operacin de sus vehculos (generados por las mismas causas); y los costos en queambos incurren por la ocurrencia de accidentes.

De este modo es posible determinar en qu medida una accin sobre la oferta y/o la demanda de unacierta red o subred, aporta al logro de los objetivos de conectividad, minimizacin de costos sociales(costos de la agencia y de los usuarios) y seguridad que intenta cumplir la agencia que administra lared vial. Si bien ya se ha definido el indicador que mide el grado de satisfaccin del objetivo de laagencia, an hay un aspecto que estudiar. Este es el relacionado con la eventual prdida deconectividad de un par de nodos, producto del colapso de un puente o un tnel.

Respecto a los puentes, tal como se ha hecho en los sistemas de gestin de puentes, es posible definirun ndice combinado, que exprese en que medida el puente ofrece seguridad al paso de los vehculos.Este ndice puede ser definido por la propia agencia en funcin de una serie de caractersticasestructurales del elemento. Sin embargo la sola consideracin de aspectos estructurales no basta(enfoque unilateral ofertista), por cuanto la completa efectividad de una estructura depende tambinde las cargas a que se vea sometida. De este modo, sera posible, asociar a cada puente unaprobabilidad de falla, la cual sera funcin de las caractersticas estructurales del puente (oferta) y delas cargas que sobre l transitaran (demanda). De este modo se estara siendo respetuoso del enfoquede equilibrio. As, las acciones sobre puentes, tneles, y en general cualquier elemento colapsable,tanto a nivel de oferta como de demanda, se traduciran en cambios sobre la probabilidad de falla dedicho elemento. Luego, la manera de evaluar acciones en puentes, por ejemplo, se hara en funcindel costo social total esperado de la subred que contiene al puente (arcos que unen un mismo par de



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nodos). Este costo se calcula como la suma de los costos de la subred con puente y sin puenteponderados, estos costos, por la probabilidad de que se den ambas situaciones (probabilidad de queno falle el puente y probabilidad de que si falle respectivamente). Mayores detalles de estosconceptos, as como ejemplos del mecanismo de aplicacin a diferentes configuraciones de puentes y

tneles (en sene y en paralelo), se pueden encontrar en Retamal (1995).

6. PROPOSICIN CONCEPTUAL DE UN SISTEMA DE GESTIN VIAL

El Sistema de Gestin Vial (SGV) corresponde a una visin sistemtica de las tareas que desarrollala agencia. Por tal motivo, el SGV no es otra cosa que la misma agencia, razn por la cual losobjetivos del sistema son los mismos que persigue la agencia: asegurar conectividad, minimizarcostos de usuarios y agencia durante la operacin sobre la red y provisin de ella, y maximizarseguridad. En suma, el objetivo global del sistema y de la agencia es maximizar el beneficio socialsujeto a restricciones tcnicas y presupuestarias.

Para lograr su objetivo, el SGV recoge las caractersticas actuales que definen la oferta y la demandade la red y sus solicitaciones. Estas caractersticas son almacenadas en una base de datos nica.Con esta informacin es posible conocer y predecir el estado actual y futuro de la oferta y lademanda, para as definir los equilibrios de corto y largo plazo, los que posteriormente sontransformados en ndices de comportamiento que permiten efectuar una evaluacin tcnica de cadaarco de la red. De esta evaluacin surgen un conjunto de polticas posibles de implementar, las quepueden afectar tanto la oferta como la demanda, y por lo tanto modificar el equilibrio en la red. Estosnuevos equilibrios son cuantifcados por medio de los costos sociales totales por arco. Posteriormente

se optimiza a nivel de red, proponindose un plan. Esta proposicin es modificada por factoresexternos que dan origen al plan definitivo, el que es almacenado en la base de datos y ejecutado sobrela red y solicitaciones. Adems, con el fin de permitir evaluaciones ex post, se controlan las accionesefectivamente ejecutadas, las que posteriormente tambin forman parte de la base de datos. Todo esteproceso se ilustra en la Figura 5.

De este proceso resulta que la informacin contenida en la base de datos es la siguiente:comportamiento de la oferta y la demanda, acciones efectivamente ejecutadas a la nivel de oferta ydemanda, y plan definitivo. Con esta informacin, la agencia puede realizar evaluaciones ex post ymejorar la gestin interna por medio de comparaciones de las acciones efectivamente ejecutadas con

el comportamiento de la oferta y la demanda y con el plan definitivo respectivamente.

Como todo sistema, el SGV posee ventajas y desventajas. Entre las ventajas destacan la posibilidadde coordinar la gestin de diferentes tipos de infraestructura, la modularidad y flexibilidad y la basede datos nica. La desventaja ms grande es la cantidad de informacin que se requiere, y losesfuerzos que deben hacerse para administrarla.

7. OTRAS APLICACIONES DE LA PERSPECTIVA ALTERNATIVA

Antes de concluir conviene hacer una observacin metodolgica y conceptual. Las ideas que se hanpresentado bajo el nombre de perspectiva alternativa para la administracin vial (visin de arco-red yenfoque de equilibrio), tienen por finalidad alcanzar los objetivos planteados en la seccin

3] ] 0 ACTAS DEL SPTIMO CONGRESO CHILENO DE INGENIERA DE TRANSPORTE (1995)



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introductoria. Sin embargo, esto no significa que la utilidad de dichos conceptos se agote en laproposicin de un sistema como el SGV. El enfoque de equilibrio, por ejemplo plantea una serie dedesafos al estudio de la ingeniera de transporte, los cuales tienen implicancias acadmicas yprcticas. El hecho que la infraestructura est sujeta a procesos de disminucin vegetativa implicaque las funciones que modelan la oferta -y por tanto su capacidad- dejan de ser permanentes en eltiempo. De esta forma la idea de que el corto y largo plazo se define en funcin de vanaciones de lacapacidad de la infraestructura deja de tener validez; en estricto rigor el corto plazo no existe. Desdeel punto de vista prctico esto se traduce en modificaciones de los estudios de equilibrio en redes detransporte, ya que, dependiendo de las condiciones de trfico y clima, las funciones de costos queperciben los usuarios al momento de escoger una ruta de viaje pueden cambiar. Estos conceptosincluso son un aporte para las agencias que administran la red vial con objetivos diferentes que losexpuestos en este trabajo. Es el caso de la administracin de un camino concesionado. Por un lado lavisin de arco-red permite abordar todos los tipos de infraestructura presentes en el camino, los calesdeben cumplir con ciertas exigencias que impone el Estado. Por otra parte el enfoque de equilibrioaplicado durante todo el perodo de explotacin de la obra, exige que las acciones de conservacinsean planificadas considerando tanto las fechas como las tcnicas de ejecucin, pues las molestiasque stas causan pueden llegar a significar una disminucin de los flujos y en consecuencia de losingresos al concesionario.

Por ltimo, cabe destacar que este sistema es responsable de una cierta red. Tal red puede tener eltamao que la agencia considere pertinente, tanto desde una perspectiva de optimizacion como deinversin de recursos. As por ejemplo, la agencia puede escoger entre administrar centralizadamenteuna red vial nacional, o administrar descentralizadamente varias redes viales regionales. Tal decisin

debiera considerar el tamao de la red y el nivel de detalle que le exigir al sistema, por cuanto estoindicar el nivel de optimizacion de los planes a implementar y los recursos necesarios para manejartoda la informacin que el sistema requiera.

8. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

A continuacin se presenta un listado con las principales conclusiones de este trabajo:

a) Se ha conceptualizado una perspectiva alternativa para administrar una red vial. A ellase le ha denominados visin de arco-red con enfoque de equilibrio. Tal perspectiva

requiere de algunos conceptos para poder ser implementada. Estos conceptos son elcosto social total por arco y la probabilidad de falla de puentes y tneles.

b) El SGV debe utilizar una visin de arco-red, es decir asumir que la unidad bsica de la redvial es el arco, el cual a su vez se compone de varios elementos, pero sin olvidar que ellos seencuentran ntimamente relacionados a travs de la continuidad fsica de cada arco.

c) El conjunto de arcos da origen a la red. Esta debe ser el verdadero centro de la atencin dela agencia.



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Figura 5: Detalle del flujo de informacin en el SGV



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HERNN DE SOLMINIHAC T. - JAIME RETAMAL P. - ALFREDO SERPELL B

Figura 6: Estructura funcional del SGV

AGRADECIMIENTOS

Los autores agradecen el apoyo econmico y tcnico brindado por la Direccin Nacional de Vialidaddel Ministerio de Obras Pblicas de Chile, sin cuya concurrencia no habra sido posible llevaradelante esta investigacin.

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ACTAS DEL SPTIMO CONGRESO CHILENO DE INGENIERA DE TRANSPORTE (1995) " ] ] 5


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MODELOS PARA LA DETERMINACIN DE COSTOS ADICIONALES DE USUARIO DURANTE LA EJECUCIN DE OBRAS VIALES EN

INTRODUCCIN

La ejecucin de obras viales trae consigo gran cantidad de extemalidades que los afectados se ven

cada da menos dispuestos a aceptar, e indirectamente pagar. Entre las reas involucradas seencuentran negocios, particulares del sector, medio ambiente y usuarios de la va (de Solminihac,1992). Para el anlisis de los impactos sufridos por estos ltimos, en otros pases se handesarrollado herramientas computacionales entre los que se encuentra el QUEWZ (Memmott yDudek, 1984), desarrollado en el estado de Texas. Tambin se han realizado distintos estudios parapermitir la cuantificacin de los impactos que se generan en las distintas reas durante lamaterializacin de las obras de mantencin y rehabilitacin de carreteras, a fin de obtener una mejorplanificacin y administracin de los trabajos y con ello una disminucin de los costos totales de losproyectos considerando ciertas extemalidades.

La consideracin y minimizacin de los impactos (costos) que sufren los usuarios que atraviesanzonas donde se ejecutan obras viales se torna cada da en una necesidad ms imperiosa, hacindosenecesario lograr una gestin ms eficiente de ellas, a travs de una evaluacin ms ntegra de losproyectos. Sin embargo, para lograr este objetivo deben generarse o adaptarse modelos que permitanla cuantificacin de las extemalidades. Esto ayudar en la bsqueda de un acercamiento al ptimosocial de la inversin realizada en la infraestructura vial.

Este estudio apunta en ese sentido, buscando mejorar la gestin del trnsito en las obras ubicadas encaminos interurbanos, mediante la cuantificacin de los costos adicionales que sufren los usuanospor prdida de tiempos y costos adicionales de operacin de los vehculos.

En este documento se presenta una forma de determinar costos adicionales que sufren los usuarios ensu paso por la zona de trabajos, a travs de una serie de modelos tomados de otras realidades, odesarrollados y adaptados para la realidad chilena.

Es importante destacar que este trabajo se enmarca dentro de un proyecto de investigacindesarrollado para el Departamento de Gestin de Pavimentos de la Direccin Nacional de Vialidad,del Ministerio de Obras Pblicas de Chile, denominado "Desarrollo de una Metodologa deEvaluacin de Impactos Negativos en la Ejecucin de la Conservacin de Pavimentos".

PRINCIPALES IMPACTOS SUFRIDOS POR LOS USUARIOS DURANTE LAEJECUCIN DE OBRAS VIALES

Los principales impactos que afectan a los usuarios que pasan por las zona estn relacionados con laalteracin que produce la materializacin de las obras, que se ve incrementado por un sistema degestin de trnsito, generalmente inadecuado, ineficiente o insuficiente, que se traduce en tresimpactos importantes: demoras adicionales para los usuarios de la va, consumo adicional derecursos en la operacin de los vehculos y un aumento en la tasa de accidentes en la zona.

Los primeros, es decir las demoras, estn dadas por el tiempo adicional que requieren los usuariospara atravesar la zona, con respecto a la situacin original del camino sin obras en l. Estas pueden



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HERNN DE SOLMINIHAC T. - RICARDO MONTECINO L.

llegar a ser muy importantes, especialmente en casos en que los vehculos deben detenerse y esperaren largas colas su posibilidad de paso por la zona, como es el caso de zonas de trabajo de longitudapreciable y controladas por banderilleros.

En segundo lugar se encuentra el aumento en el consumo de recursos producto de los cambios develocidad que sufren los vehculos en la zona y de los aumentos de la rugosidad de la va producto dedesvos temporales.

Finalmente se encuentran los accidentes, que tienden a aumentar con la existencia de las obrasproducto las alteraciones que provocan, generando desconcierto y desconcentracin a losconductores. Estos son complicados de modelar y por lo tanto no se han considerado en este estudio.

VELOCIDADES Y CAPACIDADES EN LA ZONA DE TRABAJO

Para comparar las situaciones normal y durante la ejecucin de las obras, es necesario analizar lasvelocidades en ambos casos. Para ello se determina la velocidad normal o de aproximacin a la

zona (SPap), que es aquella previa a la existencia de los trabajos, a travs de una curva flujo-velocidad tpica para este tipo de vas. Para la situacin de la zona durante los trabajos, es necesariocalcular otras velocidades en distintos puntos de la zona, entre las que se encuentran las siguientes:

- Velocidad al interior de la zona de trabajo (SPwz), tambin determinada a travs de una curvaflujo-velocidad, pero en este caso la capacidad de la zona es menor, producto del cierre de pistas o decambios en la geometra de sta.

- Velocidad en cola (SPq), es la velocidad de los vehculos en aquellas colas que se generanproducto de una dramtica disminucin de la capacidad en la zona (sin llegar a ser nula), respecto dela demanda sobre ella, existen relaciones empricas para la obtencin de su valor.

- Velocidad mnima en la zona (SPmn), esta puede llegar a ser nula (cuando se forman colas) y esimportante en la determinacin de consumos y demoras adicionales.

Estas velocidades son parmetros necesarios para la determinacin de las demoras y costos deoperacin de los vehculos, permitiendo comparar las situaciones antes de la instalacin de la zona detrabajo y durante la ejecucin de las obras.

El modelo computacional generado a partir de los modelos mencionados en este artculo permiteadems el ingreso de los datos de velocidad en forma externa al programa, permitiendo as suadecuacin a condiciones muy especiales de una zona, en caso de considerarse necesario.

Otro parmetro importante es la capacidad que tiene la o las vas durante la ejecucin de los trabajos,pues esta se ve alterada por la implementacin de medidas para el manejo del trnsito siendo las

principales: el cierre de pistas y el desvo por vas de habilitacin temporal.



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MODELOS PARA LA DETERMINACIN DE COSTOS ADICIONALES DE USUARIO DURANTE LA EJECUCIN DE OBRAS VIALES EN ...

Para la determinacin de la capacidad de la va al interior de la zona de trabajo (CAPWZ) en otrospases se han realizado mediciones en muchas obras (Dudek y Richards, 1982), obtenindose asestadsticas que permiten buscar valores adecuados para la evaluacin de cada zona, en funcin deciertos parmetros considerados importantes como:

y - t .: . .::: '


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As el gap determinado entre vehculos se compara con un valor denominado "gap crtico", que es eltiempo que el banderero espera para proceder a cerrar el paso a los vehculos por su lado y que tienesu origen en mediciones de visibilidad de la zona. En caso que la demanda sea muy alta y que por lotanto el espaciamiento entre vehculos sea muy pequeo, no permitiendo la generacin del espaao detiempo que cumpla con este criterio, existe otra restriccin que el banderero utiliza, denominada"rojo mximo", que es de aproximadamente 30 minutos de paso continuo de vehculos en un slosentido, tras el cual el banderero se ve obligado a dar el paso. Este celtimo valor se obtuvo deencuestas realizadas a bandereros de varias zonas de trabajo visitadas.

Una tercera restriccin es aquella denominada "tiempo mnimo de paso" para un sentido. Esta tienecomo objetivo considerar que el banderero no cierra el paso en un extremo, sino despus de unacierta espera, an cuando la demanda sea muy baja (con espaciamientos muy altos), esperando asun tiempo mnimo para proceder a cerrar la zona si ningn vehculo aparece.

La interaccin de estas tres restricciones define la asignacin y distribucin del paso de los vehculosdesde ambos lados de la zona. En la Figura 2, se presenta el esquema que determina estasasignaciones.

Figura 2: Interaccin de restricciones que modelan el trabajo del banderero

Recordemos que para el caso de caminos con ms de una pista por sentido, a los cuales se les hacerrado algunas pistas (dejando siempre al menos una abierta por sentido), no es necesario realizarasignacin, pues los vehculos se van autorregulando en su ingreso a las pistas abiertas.



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Figura 3: Diagrama de curvas acumuladas, vehculos versus tiempo, para un extremo de una zonacontrolada pr banderilleros

Dentro de estas reas de demora, si se toma un elementos vertical en un instante "t" se obtiene lacantidad de vehculos acumulados en ese momento. Por otro lado, si se realiza lo mismo en formahorizontal se obtiene la demora individual de un vehculo " j " cualquiera. En la Figura 4 se presentaeste efecto, donde adems se puede observar que la pendiente de la curva de capacidad (salida de losvehculos) tiene que ser mayor que la de llegada de los vehculos, para lograr disipar la cola y hacertender las demoras a cero.



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MODELOS PARA LA DETERMINACIN DE COSTOS ADICIONALES DE USUARIO DURANTE LA EJECUCIN DE OBRAS VIALES EN ...

Figura 4 Parte del rea de demora y su significado geomtrico

En el esquema tambin puede advertirse que la oferta sufre importantes vanaciones con el sistema debandenlleros. Las programaaon de las variaciones de la oferta (capacidad), dependen de lacoordinacin entre los banderilleros en ambos extremos, quienes estn a cargo de la asignacin delpaso en la zona.

Los posibles estados en que se encuentra la oferta en un extremo de la zona, para este tipo de controlde trnsito son:

a) Capaadad Nula: es cuando el banderero tiene la seal roja en su extremo y en la Figura 3 se verepresentada por lineas horizontales.

b) Capacidad al interior de la zona: est dada por la cantidad de vehculos que pueden ingresar a lazona por unidada de tiempo (veh/hr), lo que depende de sus caractersticas geomtricas y de lacomposicin del flujo que la cruza (a mayor cantidad de vehculos pesados, menor es la capaadad).En la Figura 3, esta se representan por lineas inclinadas ubicadas despus de la etapas de capacidadnula, pues se generan en el instante en que se da el verde.



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Las variaciones de la demanda vehicular en cambio, se han determinado como el flujo horanoestimado por hora, es decir slo se ha considerado que varan de hora en hora. La aleatonedad de lallegada de los vehculos, antes mencionada, slo es tomada en cuenta para el proceso de decisinrespecto al cierre (rojo) o no de ese extremo de la zona, ante la generacin de espacios importantes

entre vehculos que viajan en un mismo sentido.

La forma de determinar las demoras totales sufridas por los distintos vehculos en una horacualquiera analizada, resultan de la agregacin de las demoras individuales de cada vehculo en ella.Para ello se debe determinar el rea encerrada entre las curvas de oferta (capacidad) y demanda(flujo vehicular), es decir el rea achurada de la Figura 3. Para el caso de vas con ms de una pistapor sentido las variaciones ocurren de hora en hora, como se ve en la Figura 5.

Figura 5: Diagrama de curvas de demora para un camino sin variacin de la capacidad dentro de lahora (Fuente: Memmott y Dudek, 1984)

En la prctica lo que se realiza es determinar en forma geomtrica el rea total de demora, pero enfuncin de los vehculos acumulados en el tiempo, es decir se suman los elementos verticales antesmencionados. Adems los instantes de tiempo considerados son pequeos para el caso de los anlisisde banderilleros, pues los cambios en la oferta son ms bruscos y slo de esta forma son capturados.

Las ecuaciones que determinan las demoras se presentan a continuacin, siendo adaptaciones delanlisis utilizado en el desarrollo del programa QUEWZ (Memmott y Dudek, 1984).



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ACUMi = ACUMi-1 + (Q - CAPWi) * Ti

donde.

ACUMi: Vehculos acumulados en el instante i (ven)Q : Vehculos que llegan en i (veh/hr)CAPWi : Capacidad de la zona de trabajo en i (salidas). Cuando est en rojo es nula

(veh/hr)

T, : Perodo de anlisis (es conveniente usar una granularidad pequeaa, por ejemplo lsegundo) (hr).

Luego, la demora en un perodo "i" cualquiera est dada por el promedio de los acumulados alprincipio y final de ste (En caso que la cola se disperse en algn instante, la demora en cola pasa aser nula):

DQUEi = (ACUMi-1 + ACUMi) / 2

donde:

DQUEi : Demora en el periodo i

Luego, para determinar las demoras totales en una hora "h" cualquiera, se deben sumar lasdemoras de todos los perodos incluidos en ella, como se muestra en la siguiente ecuacin:

donde:

DQUEhh

nDQUEi

: Demora total en la hora "h": Hora analizada: Perodos considerados en la hora "h": Demoras en el perodo "i"

Para el anlisis de zonas ubicadas en caminos de ms de una pista por sentido (es decir no controlada

por bandenlleros), el perodo de tiempo considerado para la acumulacin de vehculos (T) es la hora.

COSTOS ADICIONALES DE OPERACIN

Los cambios de velocidad producidos en la zona de trabajo, as como los aumentos de rugosidad de

los desvos temporales y el mayor consumo al estar detenido en cola, son algunos efectos queredundan en un mayor consumo respecto de la situacin normal de paso por la zona (sin trabajossobre ella). Los primeros fueron considerados mediante modelos obtenidos en el desarrollo del



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METODOLOGA DE SELECCIN DE TRAMOS MUSTRALESPARA CALIBRAR MODELOS DE DETERIORO

DE PAVIMENTOS ASFLTICOS

Garios Videla Cifuentes, PhDHernn de So!mininac T., PhD

Rodrigo Gaete P., MScMarcelo Gastn Bustos Snchez

Pontificia Universidad Catlica de Chile, Escuela de IngenieraDepartamento de Ingeniera y Gestin de la ConstruccinCasilla 306 Correo 22, Vicua Mackenna 4860, Santiago

Fono: (56-2) 552-2375 anexo 4806 - Fax: (56-2) 552-4054

RESUMEN

Los modelos de deterioro de pavimentos asflticos desarrollados por el Banco Mundial a travs delHDM-HI pueden adaptarse, mediante el ajuste de ciertos factores de calibracin, a la realidad de loscaminos de un pas o regin especficos. En este estudio se propone una metodologa para realizardicho ajuste utilizando la tcnica de "ventanas", seleccionando caminos que tengan similarescaractersticas pero distintas edades.

A tal efecto, deben definirse niveles cualitativos y rangos dentro de cada nivel para las vanablesrepresentativas de un pavimento (trnsito, capacidad estructural, tipo de estructura y condicionesclimticas). Dichos rangos se determinan mediante un proceso iterativo que posibilita obtener, para cadacombinacin de niveles de las variables consideradas (o "categora" de camino) que se d en la prctica,un conjunto de tramos mustrales mediante los cuales se pueden reconstruir las curvas de evolucin deldeterioro con bastante confiabilidad

Estos modelos, una vez calibrados, sern muy tiles para ser usados en determinar programas demantenimiento tanto a nivel de red como para proyectos especficos, por ejemplo, las concesiones.

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CARLOS VIDEIA

2-infraestructura vial

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