ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS

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1 ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS

2 CONTENIDO Definición Ciclos de vida de los pavimentos Análisis de costos durante el ciclo de vida Sistemas de administración de pavimentos Herramientas de cómputo para los sistemas de administración de pavimentos

3 ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS DEFINICIÓN

4 ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS DEFINICIÓN Proceso sistemático para mantener, mejorar y operar una red de pavimentos El proceso comprende tres componentes principales: Ciclos de vida de los pavimentos Costos durante el ciclo de vida de los pavimentos Sistemas de administración de pavimentos

5 ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS CICLOS DE VIDA DE LOS PAVIMENTOS

6 CICLOS DE VIDA DE LOS PAVIMENTOS Consideran la manera como fueron construidos los pavimentos, la manera como cambia su condición durante el tiempo y la manera como este proceso de cambio se ve afectado por las diferentes formas de mantenimiento, rehabilitación y reconstrucción

7 CICLOS DE VIDA DE LOS PAVIMENTOS Todos los pavimentos se deterioran durante el transcurso del tiempo: Al comienzo se presentan pocos deterioros y el pavimento presenta una condición aceptable Con el transcurso del tiempo y a causa de la acción de un tránsito cada vez mayor, se presentan mayores deterioros y cada deterioro contribuye en la generación de otros

8 CICLOS DE VIDA DE LOS PAVIMENTOS EFECTOS DEL MANTENIMIENTO Y LA REHABILITACIÓN El mantenimiento reduce la velocidad del deterioro del pavimento corrigiendo pequeños defectos antes de que ellos empeoren y conduzcan a deterioros mayores Más allá de cierto punto, el simple mantenimiento no es suficiente y se requieren obras de rehabilitación que conducen a un mejoramiento en la condición del pavimento

9 CICLOS DE VIDA DE LOS PAVIMENTOS EFECTOS DEL MANTENIMIENTO Y LA REHABILITACIÓN 1. El pavimento se deteriora con menor rapidez debido al mantenimiento rutinario 2. Un trabajo inicial de rehabilitación restaura la condición del pavimento 3. Una segunda intervención de rehabilitación restaura la mayoría de la condición original del pavimento

10 CICLOS DE VIDA DE LOS PAVIMENTOS EFECTOS DE LA OPORTUNIDAD DE LOS TRABAJOS DE MANTENIMIENTO Y REHABILITACIÓN El instante en el cual se atiendan el mantenimiento y la rehabilitación afecta tanto la efectividad en costo de la intervención como la vida misma del pavimento

11 ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA

12 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA DEFINICIÓN El análisis de costos durante el ciclo de vida (ACCV) es un proceso a través del cual se evalúan todos los costos involucrados en la construcción, mantenimiento y rehabilitación y los impactos asociados de los usuarios de un pavimento, sobre un determinado período de análisis El ACCV es una comparación económica de alternativas factibles de un proyecto, evaluadas a lo largo del mismo período de análisis

13 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA PERÍODO DE ANÁLISIS Número de años utilizado para evaluar las estrategias de actuación a largo plazo, basadas en los costos del ciclo de vida Su duración debe exceder el período de diseño de las obras iniciales, de manera que incluya al menos un trabajo de rehabilitación, para establecer las diferencias de costos a largo plazo entre alternativas

14 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA PERÍODO DE ANÁLISIS PERÍODOS DE ANÁLISIS RECOMENDADOS POR EL INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS CATEGORÍA DE T.P.D RANGO RECOMENDADO LA VIA (AÑOS) Muy importante > Importante poco importante <

15 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA COSTOS A CONSIDERAR EN EL ANÁLISIS Costos de la agencia Costos de proyecto (estudios e interventoría) Costos iniciales de construcción Costos de mantenimiento Costos de las rehabilitaciones Valor residual del pavimento Costos de los usuarios Costos de operación vehicular Costos por demoras durante la ejecución de las obras

16 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA COSTOS DE PROYECTO Costos esperados por los estudios de campo, laboratorio y oficina necesarios para preparar los documentos del proyecto a nivel definitivo Incluyen el costo de la interventoría de las obras Sólo se incluyen en el ACCV si los costos de proyecto de una alternativa son diferentes de los de las otras Se suelen estimar en 15 % del valor de las obras iniciales

17 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA COSTOS INICIALES DE CONSTRUCCIÓN Son los costos asociados con la materialización de cada alternativa de construcción, de acuerdo con los planos y las especificaciones aplicables al proyecto Para efectos de la comparación se ignoran los costos de los ítem no relacionados con el pavimento, así como aquellos que, refiriéndose al pavimento, sean comunes a todas las alternativas

18 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA COSTOS DE MANTENIMIENTO Comprenden los costos asociados con el mantenimiento de la superficie del pavimento a un nivel aceptable predeterminado Incluyen los costos de las operaciones de mantenimiento preventivo y correctivo, pero no los de rehabilitación

19 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA COSTOS DE REHABILITACIÓN Comprenden los costos asociados con las obras de rehabilitación que requiera el pavimento durante el período de análisis Representan los costos periódicos en que habrá de incurrir la Agencia para restaurar el nivel de servicio del pavimento

20 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA COSTOS DE LOS USUARIOS Son aquellos en los cuales incurren los usuarios debido al tipo de pavimento y su condición, así como a causa de las actividades de mantenimiento y rehabilitación Incluyen los costos por la operación vehicular normal y los generados por pérdidas de tiempo por disminuciones en la velocidad de viaje o el cierre parcial de las vías a causa de las actividades de mantenimiento o de rehabilitación. También pueden incluir los derivados de los accidentes en la vía

21 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA COSTOS DE LOS USUARIOS POR LA OPERACIÓN VEHICULAR NORMAL Son los costos asociados al uso del pavimento durante períodos libres de construcción, de mantenimiento diferente del rutinario y de trabajos de rehabilitación que restrinjan la capacidad de la vía Estos costos generalmente se asocian con la rugosidad del pavimento Se acostumbra omitirlos del ACCV, puesto que se suele asumir que son iguales para todas las alternativas

22 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA COSTOS DE LOS USUARIOS POR LA OPERACIÓN VEHICULAR NORMAL

23 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA COSTOS DE LOS USUARIOS POR DEMORAS La demora vehicular se determina a través del mayor tiempo que tarda el vehículo en atravesar la zona de las obras de construcción, mantenimiento y rehabilitación Los costos asociados a estas demoras son los más difíciles de establecer, debido a la dificultad de asignar el costo del tiempo de cada usuario

24 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA COSTOS DE LOS USUARIOS POR DEMORAS VALORES RECOMENDADOS EN USA POR WALLS & SMITH (DÓLARES DE FEBRERO DE 2003)

25 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA COSTOS DE LOS USUARIOS POR DEMORAS CU X L VR L VI ( TPD )( PT )( PC) CU = costo de los usuarios por las demoras X = valor promedio de la demora por vehículo / hora L = longitud del tramo en obra VR = velocidad reducida a través de la zona de las obras VI = velocidad de operación antes de llegar a la zona de las obras TPD = tránsito promedio diario en el año de ejecución de las obras PT = proporción del tránsito cuya velocidad es afectada PC = período de ejecución de los trabajos

26 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA COSTOS DE LOS USUARIOS POR DEMORAS Ejemplo de cálculo X = $ 12,000 / hora L = 5 km VR = 20 km / h VI = 60 km / h TPD = 10,000 vehículos PT = 75 % (0.75) PC = 30 días CU (10,000 )(0.75)(30) $450,000,000

27 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA VALOR RESIDUAL DEL PAVIMENTO Es el valor del pavimento al final del período de análisis Si una alternativa alcanza su ciclo total de vida al término del período de análisis, se considera que no tiene valor residual

28 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA VALOR RESIDUAL DEL PAVIMENTO Si al término del período de análisis, el pavimento no ha completado su ciclo total de vida, su valor residual (VS) se estima como VS UCR VRE VTE UCR = costo de la última rehabilitación (o de la construcción si el pavimento no se ha rehabilitado) VRE = vida residual esperada VTE = vida total esperada

29 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA VALOR RESIDUAL DEL PAVIMENTO Ejemplo de cálculo de valor residual Un pavimento se construirá para un período de diseño inicial de 15 años y a partir del décimo segundo año será reforzado cada 12 años, lo que indica que se colocarán capas de refuerzo en los años 12 y 24 Si el período de análisis es de 30 años y el costo del refuerzo a los 24 años se estima en $5,000,000,000, su valor residual al término del período de análisis será VS 5,000,000, $2,500,000,000

30 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA COSTO TOTAL Es la suma de todos los costos considerados durante el período de análisis Todos los costos futuros deben ser descontados, para tener en cuenta la variación del valor del dinero con el tiempo Para efectuar el descuento se utilizan tres métodos: Valor Presente Neto (VPN), costos anualizados equivalentes y relación Beneficio / Costo (B/C) El método más utilizado es el del Valor Presente Neto (VPN)

31 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA VALOR PRESENTE NETO Es la suma de los valores presentes de los beneficios netos, actualizados en un cierto año de referencia Si se elige como año de referencia el año 0 de la primera inversión, el Valor Presente Neto queda expresado por VPN (0) t n 0 bt (1 a) b t = diferencia entre beneficios y costos en el año t b t = B t C t a = tasa de descuento o tasa de actualización del dinero t

32 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA VALOR PRESENTE NETO Ejemplo de aplicación (costos en millones de pesos) Costo inicial de proyecto y construcción en año 0 = 10,000 Costo de rehabilitación a los 12 años = 12,000 Costo de rehabilitación a los 24 años = 16,000 Valor residual del pavimento a los 30 años = 8,000 VPN (0) 10,000 12,000 (1.12) 12 16,000 (1.12) 24 8,000 (1.12) 30 VPN (0) 13,867 millones de pesos

33 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA TASA DE DESCUENTO Diferencia entre la tasa de interés en el mercado y la inflación, en dinero constante Una tasa de descuento alta favorece las alternativas que difieren los costos sobre un período alejado en el tiempo, puesto que los costos futuros son descontados en relación con el costo inicial Una baja tasa de descuento favorece alternativas con altos costos iniciales, puesto que los costos futuros son añadidos casi a su valor nominal

34 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA PASOS PARA LA REALIZACIÓN DEL ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA 1) Identificar las alternativas de intervención que satisfagan las necesidades del proyecto 2) Definir el período de análisis 3) Determinar adecuadamente los factores de costo del proyecto

35 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA PASOS PARA LA REALIZACIÓN DEL ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA (continuación) 4) Establecer la tasa de descuento (conviene aplicar varias, para hacer un análisis de sensibilidad) 5) Calcular el valor presente neto de cada alternativa (VPN) 6) Establecer un orden de prioridades desde la óptica del ACCV

36 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA EJEMPLO DE APLICACIÓN Considérese un proyecto de rehabilitación de un tramo de pavimento asfáltico para el cual se han estudiado tres alternativas con diferentes estrategias de mantenimiento posterior y los siguientes costos para un período de análisis de 30 años

37 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA EJEMPLO DE APLICACIÓN (continuación) COSTOS ALTERNATIVAS (MILLONES DE PESOS) ALTERNATIVA 1 ALTERNATIVA 2 ALTERNATIVA 3 Costo de rehabilitación Costo de proyecto (15% de la rehabilitación) Costo total inicial (Ci) Costo de mantenimiento periódico a 10 años (incluye proyecto) Costo de mantenimiento periódico a 12 años (incluye proyecto) Costo de mantenimiento periódico a 20 años (incluye proyecto) Costo de mantenimiento periódico a 24 años (incluye proyecto) Valor residual del pavimento (AÑO 30)

38 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA EJEMPLO DE APLICACIÓN (continuación) De acuerdo con la evolución prevista del TPD y los tiempos estimados de demora de los usuarios durante la ejecución de las diferentes obras, se estiman los siguientes costos por demoras COSTOS DE LOS USUARIOS POR DEMORAS (MILLONES DE PESOS) AÑO ALTERNATIVA 1 ALTERNATIVA 2 ALTERNATIVA

39 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA RESUMEN DE COSTOS (millones de pesos) Concepto Año Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3 Costo inicial Usuarios Total Costo refuerzo Usuarios Total Costo refuerzo Usuarios Total Costo refuerzo Usuarios Total Costo refuerzo Usuarios Total Valor Residual

40 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA Solución EJEMPLO DE APLICACIÓN (continuación) DETERMINACIÓN DEL VALOR PRESENTE NETO DE LAS ALTERNATIVAS Tasa de Descuento a = 10 % (MILLONES DE PESOS) AÑO 1/(1+a) t Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa TOTAL

41 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA Conclusión EJEMPLO DE APLICACIÓN (continuación) Para la tasa de descuento utilizada, la alternativa 3 se presenta como la más conveniente desde el punto de vista económico Es recomendable repetir el análisis con otras tasas de descuento

42 ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA El análisis de costos durante el ciclo de vida es sólo uno de los factores que influyen en la selección de una estrategia de intervención a nivel de proyecto La decisión final suele incluir factores adicionales de análisis, tales como políticas locales, disponibilidad de recursos, capacidad de la industria de la construcción vial, experiencia de la Agencia con un determinado tipo de pavimento y aspectos de tipo ambiental y social

43 ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS

44 SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS DEFINICIÓN Conjunto de herramientas y actividades coordinadas que apoyan a los administradores de redes viales en los aspectos referentes al análisis y el diseño de programas económicos y efectivos de construcción, rehabilitación y mantenimiento de pavimentos

45 SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS COMPONENTES DE UN SISTEMA DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS Reconocimientos de la condición de los pavimentos Base de datos con información relacionada con los pavimentos Algoritmos para interpretar la información disponible de manera significativa Criterios de decisión o reglas desarrolladas para guiar en las decisiones de la administración de pavimentos Procedimientos de implementación de las decisiones

46 SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS NIVELES DE ACTIVIDAD DE LOS SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS Las actividades de administración de pavimentos se desarrollan en dos niveles: Nivel de red Nivel de proyecto El sistema de administración se puede enfrentar de arriba hacia abajo tratando primero las decisiones al nivel de red, o de abajo hacia arriba tratando primero las decisiones al nivel de proyecto

47 SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS NIVELES DE ACTIVIDAD DE LOS SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS La aproximación arriba abajo ofrece mejor control institucional, claras ventajas en la determinación de la aptitud de los escenarios potenciales y mejor capacidad de acomodarse a los cambios de política y a los asuntos sociales inherentes a la forma de gobierno del país La aproximación abajo arriba sólo proporciona la aptitud de los escenarios potenciales, aunque también puede brindar datos mucho más detallados y aproximados para ayudar a soportar las decisiones de los proyectos individuales

48 SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE RED El nivel de red es una visión global de la infraestructura de pavimentos y se encamina fundamentalmente hacia asuntos relacionados con la planeación y el presupuesto Sus resultados brindan soporte a decisiones de tipo administrativo y legislativo

49 SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE RED La administración al nivel de red combina métodos, procedimientos, datos (tránsito, inventario vial, condición de los pavimentos, costos, seguridad, etc.), software, políticas y decisiones para producir soluciones que son optimizadas para toda la red de pavimentos En una aproximación al nivel de red es fundamental disponer de datos con buen nivel de precisión, modelos de computador y personal entrenado en el manejo de los modelos

50 SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE RED Los elementos claves en la administración al nivel de red son los siguientes: Definición del sistema: Las soluciones que se obtienen son óptimas para el sistema que se haya definido Modelo de la red: Las decisiones al nivel de red y las que se deriven de ellas se basan en las salidas de un complejo modelo de simulación. Por lo tanto, las decisiones serán tan buenas como el modelo utilizado y los datos con el cuál éste se alimenta

51 SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS PRINCIPALES ELEMENTOS DE LA ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS AL NIVEL DE RED Definición de los límites de la red Inventario de las vías incluidas en la red Campaña de auscultación para identificar la condición de los pavimentos de la red Desarrollo de estrategias de mantenimiento, estimativos de costos y expectativas de vida

52 SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS PRINCIPALES ELEMENTOS DE LA ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS AL NIVEL DE RED (continuación) Determinación de las necesidades reales de la red Pronóstico de la evolución del estado de la red, de acuerdo con las diferentes posibilidades de intervención Selección de las estrategias de intervención, de acuerdo con las disponibilidades de fondos y costos de los usuarios Implementación de un sistema de retroanálisis

53 SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS VENTAJAS DE LA APROXIMACIÓN AL NIVEL DE RED Optimiza las soluciones para la red total Produce escenarios posibles de manera más rápida y aproximada Prioriza tramos amplios de mantenimiento y rehabilitación Usa datos de entrada consistentes en la modelación de los diferentes escenarios Se obtiene más fácilmente la atención de los niveles más altos de la administración de la Agencia

54 SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE PROYECTO Usa la metodología abajo arriba para combinar métodos, procedimientos, datos, software, políticas y decisiones para producir soluciones al nivel de red Se usan datos de proyectos individuales para determinar en ellos las estrategias óptimas de mantenimiento y rehabilitación y luego las decisiones al nivel de red se toman a partir de la inclusión y exclusión de proyectos en la red

55 SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE PROYECTO El propósito inicial de la aproximación al nivel de proyecto es encontrar la mejor estrategia para el diseño, construcción, mantenimiento y rehabilitación de un proyecto de pavimento, teniendo en cuenta los fondos disponibles y otras restricciones Este tipo de aproximación constituye la mayor parte de los sistemas de administración que operan en la actualidad

56 SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE PROYECTO Los elementos claves en la administración al nivel de proyecto son los siguientes: Metas del nivel de proyecto vs el nivel de red: Puesto que la decisiones se toman primero al nivel de proyecto, se requiere un alto esfuerzo a este nivel para coordinar las prioridades anticipadas o promulgadas al nivel de red Escalafón de proyectos: Determina los proyectos que deben ser incluidos o excluidos con base en las metas del nivel de red

57 SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE PROYECTO Las actividades de administración al nivel de proyecto suelen comprender: Evaluación de las necesidades para construir, mantener o rehabilitar un sector Identificar estrategias factibles de intervención Analizar la efectividad en costo de diversas alternativas Seleccionar la estrategia más efectiva teniendo en cuenta las restricciones

58 SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS VENTAJAS DE LA APROXIMACIÓN AL NIVEL DE PROYECTO Los modelos son más simples y dependen menos de la acumulación de datos Se produce mejor vínculo entre la decisiones entre los niveles de proyecto y de red cuando se va de abajo hacia arriba El nivel de proyecto es menos dependiente de la retroalimetación para su éxito Las aproximaciones al nivel de proyecto son más simples y fáciles de entender que las aproximaciones al nivel de red

59 SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO PARA LOS SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS

60 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO Existen muchos sistemas de administración de pavimentos, cada uno con su nivel propio de complejidad Para una población pequeña o para una provincia con una limitada red vial, puede ser suficiente el uso de un sistema simple, basado en la inspección visual y una base de datos elaborada en Excel o Access Para redes municipales y departamentales importantes o para una red nacional, resulta necesario un sistema de administración de pavimentos más complejo

61 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO Los sistemas de administración de pavimentos complejos deben emplear software especializado para almacenar, procesar y analizar los datos, así como para suministrar informaciones y recomendaciones útiles para la toma de decisiones, dada la gran cantidad de información que deben manejar Un ejemplo de estas herramientas de cómputo es el HDM 4 (Highway Development and Management Tools), elaborado por el World Bank

62 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO CARACTERÍSTICAS DEL HDM -4 Sistema de software para investigar alternativas de inversión en infraestructura de transporte Estas alternativas de inversión pueden incluir: Construcción de nuevas vías Mejoramiento de las vías existentes Mantenimiento de las vías existentes Introducción de nueva tecnología vehicular Introducción de nuevos métodos de financiación y de administración del patrimonio vial

63 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO POSIBILIDADES DEL HDM -4 Permite predecir el comportamiento de una red vial en función de: Volúmenes de tránsito y cargas Capacidad estructural del pavimento Normas de mantenimiento Permite cuantificar los beneficios de usuarios viales a partir de: Ahorros en costos de operación vehicular Reducción de tiempos de viaje Disminución del número de accidentes Efectos ambientales

64 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO POSIBILIDADES DEL HDM -4 (continuación) Permite realizar evaluaciones económicas de los impactos económicos y ambientales de las diferentes alternativas de inversión Permite considerar las inversiones sobre una sección de carretera, sobre una subred o sobre una red vial completa Permite refinar la precisión de las predicciones para una determinada región geográfica, mediante la calibración de los modelos de predicción a partir de la experiencia local

65 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO APLICACIONES DEL HDM -4 Evaluaciones económicas detalladas de las opciones de inversión al nivel de proyectos Programación de trabajos de mantenimiento y mejoramiento a través de uno o varios años, en proyectos o redes, bajo limitaciones presupuestales Análisis de estrategias para el mantenimiento y el mejoramiento a largo plazo en una red de carreteras Investigación de diferentes políticas para la administración de una red de carreteras

66 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO ESTRUCTURA Y COMPONENTES DEL HDM -4 El HDM - 4 es una herramienta compuesta por 4 módulos de gestión de datos que alimentan las variables y las ecuaciones de los modelos de simulación que posee: Red de carreteras Parque de vehículos Trabajos de conservación Configuración

67 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO ESTRUCTURA GENERAL DEL HDM -4

68 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO Red de carreteras GESTORES DE DATOS Contiene los datos que definen las características físicas de los tramos de la red o subred por estudiar HDM-4 usa el concepto de tramos homogéneos, donde cada tramo tiene una geometría, estructura, tipo de tránsito y características de condición uniformes en toda su longitud Incluye los factores de ajuste para los modelos de deterioro

69 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO GESTORES DE DATOS Parque vehicular Contiene las características físicas y operativas, así como los precios unitarios de los consumos de recursos de la flota vehicular y los factores de ajuste de los modelos de costo Incluye vehículos motorizados y no motorizados y no presenta límite en el tipo de vehículos que se pueden especificar

70 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO GESTORES DE DATOS Trabajos de conservación Los estándares de conservación y mejoramiento se usan para representar objetivos o niveles de condición y respuesta que una administración de carreteras desea alcanzar Los estándares de conservación definen los trabajos requeridos para mantener la carretera en el nivel deseado, en tanto que los de mejoramiento definen los trabajos que se deberían realizar cuando el estado de la red decrece a un cierto nivel La carpeta provee facilidades para definir una lista de estándares de conservación y mejoramiento, junto con los costos unitarios de ellos

71 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO Configuración GESTORES DE DATOS Define los datos predefinidos que se usan en las diferentes aplicaciones: patrones de intensidad de tránsito; relación capacidad velocidad; zonas climáticas; tipo de moneda y datos agregados del tramo (suficiencia estructural, calidad de la construcción, deterioros, textura superficial y otros) Un grupo de estos datos está provisto por defecto dentro del sistema, pero el usuario puede modificarlo para adaptarlo a la realidad de las condiciones locales

72 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO FUNCIONES DE GESTIÓN El proceso de gestión de carreteras se puede considerar como un ciclo de actividades que se realizan dentro de cada una de las siguientes funciones de gestión: Planificación Programación Preparación Operaciones

73 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO Planificación FUNCIONES DE GESTIÓN Comprende el análisis de una red de carreteras elegida como un total, para preparar estimaciones a medio y largo plazo de los gastos necesarios para el desarrollo y conservación de la red bajo diferentes supuestos económicos y presupuestales

74 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO Programación FUNCIONES DE GESTIÓN Comprende la preparación, bajo restricciones presupuestales, de programas de gastos y obras por cada año de duración de los programas, en los que se seleccionan y analizan tramos de la red que necesitarán conservación, mejoramiento o nueva construcción En esta fase, la red física de carreteras se considera itinerario por itinerario, caracterizado cada uno de ellos por tramos homogéneos de pavimentos

75 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO Preparación FUNCIONES DE GESTIÓN Es una fase de planificación a corto plazo, donde los planes de carreteras aprobados son agrupados en forma de proyectos En esta fase, se refinan los diseños y se hacen listas detalladas de cantidades de obra y costos junto con las especificaciones y un análisis beneficio costo para confirmar la viabilidad de las diferentes opciones de inversión

76 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO Operaciones FUNCIONES DE GESTIÓN Comprende las actividades diarias o semanales de la organización: programación de obras a corto plazo; supervisión de mano de obra, equipos y materiales; registro de obras finalizadas y aplicación de esta información para supervisión Las actividades se centran en tramos o subtramos de carretera y las medidas se realizan a un nivel de bastante detalle Estas actividades no están cubiertas por HDM - 4

77 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO FUNCIONES DE GESTIÓN Y APLICACIONES DEL HDM 4

78 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA EN HDM - 4 La línea de trabajo del HDM 4 es similar para cada análisis de estrategia, programa o proyecto En cada caso, el modelo simula las condiciones de ciclo de vida para un período de análisis dentro de un escenario de circunstancias especificado por el usuario Los beneficios económicos se determinan comparando los flujos de costos totales para varias alternativas de intervención con un caso básico, generalmente representado por la rutina mínima de conservación

79 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA EN HDM - 4

80 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA EN HDM - 4

81 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO MODELOS DE CÁLCULO El sistema HDM-4 se basa en los siguientes modelos para el cálculo técnico de las mejores alternativas de conservación y mejoramiento de los distintos tramos de carretera bajo análisis: Deterioro de la vía (RD) Efecto de los trabajos de conservación (WE) Efectos para los usuarios (RUE) Efectos ambientales, de seguridad y energía (SEE)

82 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO MODELOS DE CÁLCULO Mediante el uso de estos modelos, la herramienta calcula, para cada año de la evaluación, para cada tramo de la carretera y para cada alternativa o estrategia de conservación: Las condiciones de la carretera y los recursos utilizados para la conservación con cada estrategia Las velocidades vehiculares y los recursos físicos consumidos por la operación de los vehículos

83 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO MODELO RD El modelo prevé la evolución de los deterioros del pavimento en función de su condición actual, de los efectos ambientales y del tránsito esperado El modelo contempla para análisis: Tipo de estructura (pavimentada afirmado) Tipo de rodadura (asfáltica concreto) Tipo de base (estabilizada granular)

84 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO MODELO WE Predice el efecto de los trabajos de conservación (rutinaria, periódica y especial) y de desarrollo (mejoramiento y construcción) sobre el estado del pavimento Determina los costos correspondientes a los trabajos, a partir de los costos unitarios especificados por el usuario

85 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO MODELO RUE El modelo determina el comportamiento y los costos de operación de los vehículos motorizados y no motorizados, de los accidentes y de los tiempos de viaje, para las opciones de intervención incluidas en un estudio El modelo predice los efectos de interacciones entre flujos de tránsito motorizado y no motorizado Estima los ahorros de los usuarios para las diversas opciones de intervención

86 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO MODELO SEE Determina los efectos de las emisiones de los vehículos y el consumo de energía El modelo contempla: Efecto de las emisiones contaminantes para las diversas opciones e intervención Balance total energético, que contempla la energía utilizada por los vehículos motorizados y no motorizados, así como la consumida durante la construcción y conservación de las redes

87 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO ANÁLISIS ECONÓMICO Evalúa el impacto económico de las diferentes opciones de inversión durante los respectivos ciclos de vida Determina los indicadores de comportamiento de las inversiones (VPN, TIR, B/C) para las diversas opciones de intervención Determina la inversión más benéfica para la sociedad o la combinación de inversiones entre opciones competitivas cuando se consideran objetivos económicos y no económicos y los recursos son limitados

88 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO INVESTIGACIÓN Y ESTUDIOS DE POLÍTICAS HDM-4 puede ser empleado para desarrollar políticas en el sector de carreteras, incluyendo: Políticas de financiación para necesidades relacionadas (por ejemplo: carreteras principales vs carreteras secundarias) Cargos sobre los usuarios para ajustar la financiación Impacto de los cambios en consumo de energía sobre la política de transporte Impacto de los límites de carga por eje Estándares de conservación y rehabilitación de pavimentos

89 HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO ESQUEMA DEL PAPEL DEL HDM-4 EN UN SISTEMA DE GESTIÓN DE PAVIMENTOS

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