EVOLUCIÓN DE EXPERIENCIA INTERNACIONAL DE LA INFLUENCIA

INFLUENCIA DE LA TIPOLOGÍA DE FLOTA VEHICULAR EN LA GESTIÓN DE PAVIMENTOS

Las configuraciones y los pesos de ejes de la flota vehicular han cambiado significativamente, esta necesidad de conocer los efectos sobre el pavimento de las nuevas configuraciones ha llevado a diversos investigadores realizar estudios para conocer los impactos de diferentes configuraciones de ejes y camiones en el rendimiento del pavimento, además en conocer el coste de operación de los vehículos y su incidencia en la gestión.

En el año 2006 Salama et al. en base a un estudio realizado en el Estado de Michigan, indicaron que el ahuellamiento en pavimentos asfalticos es producido mayormente por los ejes tridem de vehículos con altos niveles de carga, mientras que los agrietamientos, conocidos también como daños por fatiga, son generados principalmente por el efecto de los ejes tándem y simples de camiones pesados (Salama, Chatti, & Lyles, 2006).

Estas afirmaciones, fueron corroboradas por autores como Prozzi y Hong, Chatti, Troncoso Rivera, al indicar que los ejes simples y tándem son los que generan los mayores efectos de fatiga en las estructuras de pavimento flexible. (Macea, Luis, & Alvarez, 2013)

Seguidamente, Jeongho et al, en el año 2007 mediante la

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sobrepeso, indico que el potencial de deterioro acelerado sobre el pavimento se debe principalmente al uso de camiones con sobrepeso, situación que más tarde se definió como la principal causa de los agrietamientos longitudinales (Jeongho, Fernando, & Lytton, 2007).

Por otro lado, también se han llevado a cabo estudios orientados a examinar los efectos del incremento de cargas máximas legales de vehículos comerciales en el deterioro producido a las estructuras de pavimento, es así que Omar et al en un estudio realizado sobre el eje del camión en Egipto, observo que el incremento de entre 17 y 36% en los límites de carga por eje de camiones repercute en un aumento en el factor camión de un 200% (Osman, El Ghazolly, & Mousa, 2009).

Según Ulloa et al, basados en un estudio realizado en Costa Rica, indicaron que los factores camión para países desarrollados son bajos en comparación con los encontrados en países en vía de desarrollo, y que es necesario contar con valores de factor camión específicos por zona, puesto que, las características de cada región condicionan la solicitación de cargas que se le imponen a los pavimentos (Ulloa, Badilla, Allen, & D, 2008).

Posteriormente, mediante una investigación basada en Guatemala de Casprowitz, se indicó que el factor de equivalencia de carga para ejes simples es similar al de los ejes tándem y más alto que para los ejes tridem, lo cual indica que los ejes simples generan más daño sobre la estructura del pavimento, debido comúnmente a la concentración de esfuerzos en la poca área de contacto entre el pavimento y los neumáticos. (Casprowitz, 2010)

Finalmente, la investigación de Casprowitz, estableció que entre mayores sean los valores de factor camión, mayores serán los efectos de perdida de serviciabilidad, aspecto que es asociado con el deterioro estructural acelerado del pavimento.

En el año 2012, se realizó la evaluación de factores camión de los vehículos comerciales de carga que circulaban por la red vial principal colombiana, el mismo que se desarrolló desde el año 2011 realizando treinta y ocho operativos móviles de pesaje de ejes en carretera, localizados en distintos puntos estratégicos de la red vial. A través de procedimientos estadísticos se obtuvo como resultado factores camión actualizados y representativos para cada tipo de camión que circula en las vías analizadas. Adicionalmente, se observó que los camiones C3 y C3-S3 son los que mayor daño le causan a la infraestructura vial colombiana, ya que se encuentran circulando excesivamente sobrecargados en algunos tramos departamentales del país. (Macea, Luis, & Alvarez, 2013)

Por otro lado, la relación entre el estándar de diseño de la carretera, la condición y los costos de operación del vehículo ha sido de mucho interés. En 1881 Law y Kinnear- Clark publicaron los costos de operación de los vehículos. La investigación sobre el

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consumo de combustible comenzó en la década de 1920 y hubo varios estudios que investigaron los efectos de la geometría y la condición de la carretera en los costos operativos del vehículo, con especial énfasis en las ventajas de las superficies de grava y pavimentadas sobre la tierra. Moyer y Winfrey (1939) informan una de las primeras encuestas sobre los costos operativos de los vehículos.

La rápida expansión de las redes de carreteras en la década de 1950 llevó a un aumento en la investigación de los costos operativos de los vehículos. A principios de la década de 1950, el primer manual de evaluación que incorporaba los costos de operación del vehículo fue producido por la Asociación Americana de Funcionarios de Carreteras Estatales (AASHO, 1952). Durante la década de 1950 y principios de la década de 1960, se llevaron a cabo varios estudios que intentaron cuantificar los efectos de las características de la carretera y del vehículo en los costos de operación del vehículo. Winfrey (1963) produjo un trabajo seminal que sintetizó los datos experimentales y de encuestas disponibles sobre los costos operativos de los vehículos. Winfrey (1969) fue una actualización de este trabajo que incluyó accidentes.

Si bien la mayor parte de la investigación inicial sobre costos de operación de vehículos se realizó en países desarrollados, particularmente en los Estados Unidos, hubo una creciente necesidad de evaluaciones económicas en países en desarrollo. Esto llevó al Banco Mundial a patrocinar una revisión de la literatura que fue publicada por De Weille (1966). El informe tenía el objetivo de llegar "a un enfoque generalmente aceptable y más homogéneo para el problema de calcular los ahorros en los costos de operación de los vehículos". Sobre la base de una variedad de las fuentes existentes, principalmente Winfrey (1963), se reunió una serie de tablas básicas de costos de operación de vehículos para siete tipos de vehículos.

Bonney y Stevens (1967), en el primer estudio importante sobre costos de operación de vehículos en países en desarrollo, brindaron información valiosa sobre los costos de operación en caminos bituminosos, de grava y tierra en África. Como se mostrará, esta preocupación sigue existiendo hoy en día, aunque se ha mejorado en algunas áreas mediante la adopción de modelos mecanicistas.

Inicialmente, los análisis económicos de carreteras se dirigieron a minimizar los costos de construcción. Con la publicación de la información de costos operativos del vehículo fue posible determinar los costos operativos asociados con un diseño en particular, pero no había un marco para considerar la interrelación entre el estándar de construcción, el estándar de mantenimiento y los costos operativos del vehículo.

En 1969, el Banco Mundial inició un programa para investigar esta interrelación con respecto a las carreteras de bajo volumen. La fase I del estudio se completó en 1971, en la que un grupo de investigación del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) desarrolló un marco conceptual que relaciona los estándares de construcción y

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mantenimiento con los costos operativos de los vehículos. El objetivo era determinar el conjunto de estándares que minimizaban los costos totales de transporte. (Bennett & Greenwood, 2000)

Se concluyó a partir de este estudio inicial que faltaba evidencia empírica sólida para muchas de las relaciones de costo requeridas para determinar el diseño económico y las estrategias de mantenimiento.

En consecuencia, se realizó un importante estudio de campo de 1971-75 en Kenia, que investigó el deterioro de las carreteras pavimentadas y no pavimentadas, así como los factores que afectan los costos de operación de los vehículos. Los resultados de este estudio se utilizaron como base para desarrollar el Modelo de inversión en transporte por carretera RTIM de TRRL, que evaluó los costos totales de transporte para una ruta única. El Modelo de estándares de diseño y mantenimiento de carreteras (HDM) se desarrolló en 1977 al incorporar características del modelo RTIM con el modelo MIT. En 1981 se lanzó la segunda versión del modelo HDM-II y en 1987 se lanzó HDM-III (Bennett & Greenwood, 2000).

Desde 1987, una serie de mejoras o nuevos desarrollos provinieron del modelo, desde una versión para PC hasta modelos especializados que utilizan componentes de HDM-III para predecir los costos operativos del vehículo o el deterioro del pavimento.

HDM-III se aplicó en más de 100 países, pero se reconoció que había limitaciones en las relaciones de costo de operación del vehículo y deterioro del pavimento. Esto condujo al Estudio internacional de herramientas de gestión y desarrollo de carreteras (ISOHDM), que se desarrolló entre 1993 y 2000 para actualizar HDM-III y producir HDM-4.

Desafortunadamente, se han realizado relativamente pocos estudios, a partir de los cuales se han derivado las relaciones de VOC, lo que limita el alcance de las mejoras en muchas áreas. El área que ha recibido la mayor atención es en el modelado del consumo de combustible Australia, Sudáfrica y Suecia desarrollaron modelos de consumo de combustible autóctonos. El área con la menor investigación es en el modelado de piezas de mantenimiento y costos de mano de obra

Es así, que por todo lo anterior mencionado, es necesario determinar la influencia de la tipología de flota vehicular, determinando su incidencia en la economía de la sociedad en función de una categorización del parque automotor, lo que se estudiara en el siguiente apartado.

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