Versión preliminar Modelo de Evaluacíon Ecónomica Guía para el Usuario & Casos de estudio Rodrigo Archondo-Callao Africa Region Banco mundial Julio 2004
Modelo de Evaluación Económica de Caminos de Bajo Volumen de Tránsito Guía para el Usuario & Casos de estudio Rodrigo Archondo-Callao
GUÍA PARA EL USUARIO
CONTENIDOS RESUMEN...V RECONOCIMIENTOS...V DESCARGO DE RESPONSABILIDAD... VI 1. INTRODUCCIÓN...1 2. EL MODELO...1 2.1 EL SOFTWARE...3 2.2 MÓDULO PRINCIPAL DE EVALUACIÓN ECONÓMICA...5 Control y Seteo...6 VOC y Velocidades Unitarios...8 Tiempo y Accidentes...8 Tránsito...9 Indicadores Multi-Criterio...10 Alter. de Proyecto - Principales Características...10 Alter. de Proyecto - Otros Beneficios...11 Alter. de Proyecto - Solución...12 Gráfico Valor Actual Neto...12 Gráfico Costos Totales de la Sociedad...12 Alter. 1 - Viabilidad...12 Opción 1 - Impactos sobre el Usuario...13 Opción 1 - Distribución de los Beneficios...13 OPCIÓN 1 - SENSIBILIDAD...13 Opción 1 - Valores Intercambiados...13 Beneficios 1, Beneficios 2, Beneficios 3, Beneficios 4...14 Constantes...14 2.3 MÓDULO DE COSTOS OPERATIVOS DE VEHÍCULO HDM-III...14 Datos Básicos de Entrada...15 Datos de Calibración...15 Calcular Resultados...15 Coeficientes...16 Velocidades...16 VOC...16 Comparación de HDM-III y Ecuaciones...16 VOC y Velocidades Típicos...16 2.4 MÓDULO DE COSTOS OPERATIVOS DE VEHÍCULO HDM-4...17 Datos Básicos de Entrada...18 Datos de Calibración...19 Calcular Resultados...19 Coeficientes...19 Velocidades...19 VOC...19 Componentes de VOC...19 Comparación de HDM-4 y Ecuaciones...20
VOC y Velocidades Típicos...20 2.5 MÓDULO DE ANÁLISIS DE RIESGO...20 Datos Básicos de Entrada...21 Calcular Resultados...21 Solución de Análisis de Riesgo...22 Opción 1 Valor Actual Neto...22 Opción 1 Tasa de Retorno...22 Distribución de Datos de Entrada...23 2.6 MÓDULO DE EVALUACIÓN DE PROGRAMA...23 Datos de Entrada del RED...24 Datos de Salida del RED...25 Valor Actual Neto de Sección de Camino...25 Presupuesto Ilimitado...25 Límite de Presupuesto A...26 Límites de Presupuesto B a E...26 Programa Recomendado...26 Valor Actual Neto de Programa...26 Multi-Criterio...27 3. CASOS DE ESTUDIO...29 CASO 1 PAVIMENTADO DE UN CAMINO DE GRAVA...29 CASE 2 JUSTIFICACIÓN DE GASTOS DE MANTENIMIENTO...35 4. CONCLUSIONES...37 REFERENCIAS...39 FIGURAS...40
RESUMEN Este manual presenta el Modelo de Decisión Económica para Caminos, (RED por sus siglas en inglés), desarrollado para mejorar el proceso de toma de decisiones para la mejora y mantenimiento de caminos rurales de bajo volumen de tránsito. El modelo realiza la evaluación económica de las opciones de inversión en el camino, usando el excedente del consumidor y está personalizado según las características y necesidades de los caminos de bajo volumen de tránsito, como ser la alta incertidumbre en los datos de entrada del modelo, particularmente del tránsito y las condiciones de los caminos no pavimentados, la importancia de las velocidades del vehículo para que el modelo sea válido, la necesidad, para un análisis amplio, del tránsito generado e inducido, y la necesidad de definir claramente todos los beneficios acumulados. RED computa los beneficios para el tránsito normal, generado, inducido y derivado, y considera los cambios en la longitud del camino, condición, geometría, tipo, accidentes, y días por año en los que el paso de los vehículos está interrumpido por una condición muy deteriorada del camino (época de lluvias). Los usuarios pueden agregar al análisis otros beneficios, como ser el tránsito no motorizado, servicios sociales, e impactos ambientales, si los computa separadamente. El modelo está presentado en una serie de libros de Excel 2000, que colecta todos los datos de entrada, presenta los resultados de una manera eficiente y realiza análisis de sensibilidad, de valores intercambiados y de riesgo. RECONOCIMIENTOS El modelo RED fue financiado por la Africa Road Management Initiative (RMI), un componente clave del Sub-Saharan Africa Transport Policy Program (SSATP), que es un marco de trabajo colaborativo preparado para mejorar las políticas de transporte y fortalecer la capacidad institucional en la región del África. Para mayor información concerniente a RMI, contáctese con Stephen Brushett, Gerente de RMI, Banco Mundial, (sbrushett@worldbank.org). El supervisor del desarrollo del modelo fue Pedro Geraldes, Economista Principal de Transporte, Banco Mundial, y el autor es Rodrigo Archondo-Callao (rarchondocallao@worldbank.org), Especialista Técnico, Banco Mundial, Departamento de Transporte y Desarrollo Urbano. Cualquier opinión expresada en esta publicación son propias del autor y no necesariamente de los auspiciantes. v
DESCARGO DE RESPONSABILIDAD El Banco Mundial y el SSATP no brindan garantía alguna en lo que se refiere a la exactitud, precisión, idoneidad, confiabilidad, u otros de este modelo. El usuario confía en los productos de este software y en los resultados solamente bajo su propio responsabilidad. En ningún caso el Banco Mundial u otra persona que haya estado involucrada en la creación de este producto se responsabilizarán por su correcta o incorrecta aplicación. El Banco Mundial se reserva el derecho de realizar revisiones y cambios sin obligación de notificación alguna de tales acciones. vi
1. INTRODUCCIÓN El proceso de toma de decisiones para el desarrollo y mantenimiento de caminos rurales de bajo volumen de tránsito carece de una herramienta para la evaluación económica para este tipo de caminos. Los modelos Highway Design and Maintenance Standards Model 1 (HDM-III) y Highway Development and Management Model (HDM-4) 2 del Banco Mundial presentan un buen sistema para el análisis económico de la inversión de caminos, pero no están particularmente personalizados para los caminos no pavimentados, no capturan todos los beneficios asociados a las inversiones en caminos de bajo volumen de tránsito, y requieren datos de entrada que no son prácticos para recolectar en redes con bajo volumen de tránsito, como ser propiedades de los materiales de la superficie, y datos del tránsito específicos. Este manual presenta un modelo para la evaluación económica personalizado para caminos no pavimentados de bajo volumen de tránsito, con un volumen de tránsito entre 50 y 300 vehículos por día, para satisfacer las necesidades del planeamiento y programación de las agencias de transporte a cargo de los caminos de bajo volumen de tránsito, presentando los resultados de una manera práctica y efectiva. La evaluación de caminos con muy bajo volumen de tránsito para caminos con tránsito menor que 50 vehículos por día, será mejor tratada con un análisis multi-criterio o con un análisis de efectividad del costo 6. 2. EL MODELO El modelo para la evaluación económica de caminos (RED), realiza la evaluación económica de proyectos de mejora y mantenimiento de caminos, adoptando el excedente del consumidor, que mide los beneficios de los usuarios del camino, y los consumidores de los costos reducidos del transporte. Este enfoque fue preferido frente al enfoque de excedente del productor 3 (que mide el valor agregado o los beneficios generados a usuarios productivos en la zona del proyecto o de influencia, por ejemplo, productores agrarios), debido a que el enfoque del excedente del consumidor permitiría un mejor juicio de las suposiciones realizadas y una mejor valoración de las alternativas de inversión simuladas. Los modelos HDM también adoptan el enfoque del excedente del consumidor y pueden ser utilizados para la evaluación económica de caminos con bajo volumen de tránsito pero el autor considera que no se encuentran particularmente personalizados para este propósito y son más demandantes en términos de requerimientos de datos de entrada. El RED simplifica el proceso y está dirigido a las siguientes incumbencias adicionales.
1. Reducir los requerimientos de datos de entrada para caminos de bajo volumen de tránsito. 2. Considerar la alta incertidumbre relacionada con los requerimientos de datos de entrada. 3. Fijar claramente las suposiciones hechas, particularmente en la evaluación de la condición de caminos y en la predicción de desarrollo económico (tránsito inducido). 4. Calcular internamente el tránsito generado debido a un decrecimiento en los costos de transporte basado en una definida elasticidad-precio de demanda. 5. Cuantificar los costos económicos asociados con los días por año en los que el tránsito de vehículos es perturbado por un alto deterioro de la condición del camino. 6. Utilizar parámetros alternativos a la rugosidad del camino para definir el nivel de servicio de caminos de bajo volumen de tránsito (velocidades de vehículos y transitabilidad). 7. Permitir considerar en el análisis mejoras en la seguridad vial. 8. Incluir en el análisis otros beneficios (o costos) tales como aquellos relacionados con tránsito no motorizado, servicios sociales e impactos ambientales. 9. Formular preguntas de manera no tradicional; por ejemplo, en lugar de preguntar cuál es el retorno económico de una inversión, uno podría preguntar cuál es la máxima inversión justificable económicamente para un cambio en el nivel de servicio propuesto, con inversiones adicionales siendo justificadas por otros impactos sociales. 10. Presentar los resultados con análisis de sensibilidad, de valores intercambiados y estocásticos de riesgo. 11. Tener el modelo de evaluación en una hoja de cálculo, como Excel, de manera de capitalizar en características y herramientas internas como búsqueda de metas, escenarios, solver, análisis de datos, y agregados analíticos adicionales. La principal simplificación del RED en relación con los modelos HDM es que considera un nivel constante de servicios, durante el periodo de análisis, para los casos con y sin proyecto, mientras que los modelos HDM incluyen ecuaciones de deterioro de camino. Las ecuaciones de deterioro de camino de los modelos HDM (que varían con el tiempo la rugosidad de un camino dado, como una función de la condición, del tránsito, del ambiente, y de las características de mantenimiento), no son implementadas en el RED. En cambio, el RED utiliza el concepto de niveles de servicio medio, que es considerado razonable para caminos no pavimentados de bajo volumen de tránsito debido a las siguientes razones. 1. Dificultad en medir o estimar la rugosidad de los caminos no pavimentados. 2. Cambios estacionales en la condición del camino y en la transitabilidad. 3. Dificultad en determinar las frecuencias de operaciones de nivelación pasadas y/o futuras. 4. Naturaleza cíclica de la condición del camino bajo una determinada política de mantenimiento. 2
5. Conveniencia en definir niveles de servicio para caminos de bajo volumen de tránsito con parámetros distintos a los promedios anuales de rugosidad y grosor de grava. 2.1 EL SOFTWARE El software del RED está compuesto por una serie de libros de Excel 2000 que contienen una serie de hojas de entrada, donde se ingresan todos los datos de entrada, hojas de salida, donde son presentados los resultados y hojas auxiliares, donde son realizados los cálculos. El libro del modulo principal de evaluación evalúa un camino a la vez y compara tres alternativas de proyecto con un caso sin proyecto, aportando los indicadores económicos necesarios para seleccionar la opción más deseable y para cuantificar sus beneficios económicos. También existe un libro de un módulo de evaluación de programa que evalúa una red de caminos. Los beneficios del proyecto principal son la reducción de los costos operativos de vehículo y de los costos de tiempo, que son calculados a partir de funciones que relacionan costos operativos de vehículo y velocidades con la rugosidad del camino personalizada para un país determinado. El modelo también realiza análisis básico de riesgo basado en distribuciones triangulares definidas por el usuario para los datos de entrada principales. La siguiente tabla muestra los libros de Excel disponibles y la Figura 1 presenta los libros de Excel con las correspondientes hojas. Nombre del Archivo del Libro RED Principal (versión 3.2).XLS RED - HDM-III VOC (versión 3.2).XLS RED - HDM-4 VOC (versión 3.2).XLS RED Riesgo (versión 3.2).XLS RED Programa (versión 3.2).XLS Módulo del RED Módulo Principal de Evaluación Económica Módulo de Costos Operativos de Vehículo HDM-III Módulo de Costos Operativos de Vehículo HDM-4 Módulo de Análisis de Riesgo Módulo de Evaluación de Programa Propósito Realizar la evaluación económica de un camino Definir la relación entre los costos operativos y velocidades de vehículos motorizados, y la rugosidad del camino, para un determinado país, utilizando relaciones del HDM-III Definir la relación entre los costos operativos y velocidades de vehículos motorizados y no motorizados, y la rugosidad del camino, para un determinado país, utilizando relaciones del HDM-4 Realizar análisis de riesgo utilizando distribuciones triangulares para los datos de entrada Realizar la evaluación económica de una red de secciones de camino o de clases de camino El Módulo Principal de Evaluación Económica realiza la evaluación económica de un camino, donde usted define el camino y las alternativas de proyecto a ser evaluadas y el RED presenta 3
los resultados correspondientes. La evaluación es realizada utilizando relaciones definidas entre los costos operativos de vehículo y velocidades, y rugosidad. Si desea calibrar estas relaciones para un país en particular, primero debe utilizar el Módulo de Costos Operativos de Vehículo HDM-III o el Módulo de Costos Operativos de Vehículo HDM-4. Estas relaciones toman forma de polinomios cúbicos y deberían ser copiados en el Módulo Principal de Evaluación Económica para sobrescribir las relaciones existentes. El Módulo de Costos Operativos de Vehículo HDM-III es utilizado para definir la relación entre los costos operativos y velocidades de vehículos motorizados, y la rugosidad del camino, para un determinado país, utilizando ecuaciones del HDM-III 5. El Módulo de Costos Operativos de Vehículo HDM-4 es utilizado para definir la relación entre los costos operativos y velocidades de vehículos motorizados y no motorizados, y la rugosidad del camino, para un determinado país, utilizando ecuaciones del HDM-4 2. Una vez utilizado el Módulo Principal de Evaluación Económica para evaluar un determinado camino, puede utilizar el Módulo de Análisis de Riesgo, que realiza análisis de riesgo utilizando distribuciones triangulares para los datos de entrada principales. El Módulo de Análisis de Riesgo interactúa con el Módulo Principal de Evaluación Económica evaluando cientos de posibles escenarios del tipo qué pasa si para aportar los correspondientes resultados del análisis de riesgo. La siguiente figura presenta la interacción entre estos módulos del RED. Módulo de Costos Operativos de Vehículo Transferencia de Relaciones entre VOC y Velocidades, y Rugosidad Módulo Principal de Evaluación Económica Interacción Módulo de Análisis de Riesgo Si usted está evaluando varios camino, tiene dos opciones: a) utilice el Módulo Principal de Evaluación Económica para evaluar un camino a la vez, incluyendo el análisis de riesgo si es necesario; o b) utilice el Módulo de Evaluación de Programa para evaluar varios caminos de una vez y obtener los resultados del programa correspondiente. 4
Los libros del RED pueden localizarse en cualquier carpeta de Windows y pueden ser renombrados si es necesario. Se recomienda que realice copias de seguridad de los libros originales y los mantenga en un lugar seguro. Usted puede así trabajar con copias de los libros originales, dándoles, si es necesario, nombres únicos. Para imprimir cualquiera de las hojas, utilice los comandos de imprimir de Excel. 2.2 MÓDULO PRINCIPAL DE EVALUACIÓN ECONÓMICA El Módulo Principal de Evaluación Económica es el modulo principal y realiza la evaluación económica de hasta tres alternativas de proyecto para un camino determinado. Usted define las características y tránsito del respectivo camino y las características de cuatro posibles casos de mantenimiento o mejora, siendo uno el caso sin proyecto y los tres restantes siendo posibles alternativas de proyecto. El modelo evalúa los costos totales de transporte de los cuatro casos y calcula los beneficios netos de las tres alternativas de proyecto comparadas con el caso sin proyecto. Los nombres de las siete hojas de entrada disponibles se dan a continuación. En estas hojas, usted ingresa sus datos de entrada en todas las celdas con fondo amarillo. - Control y Seteo - VOC y Velocidades Unitarios - Tiempo y Accidentes - Tránsito - Indicadores Multi-Criterio - Alter. de Proyecto - Principales Características - Alter. de Proyecto - Otros Beneficios Los nombres de las diecisiete hojas de salida se dan a continuación. Los resultados son resumidos en la hoja Alter. de Proyecto Solución y presentados en detalle, por alternativa de proyecto, en las hojas restantes. En estas hojas usted define algunos parámetros en las celdas con fondo amarillo y presiona botones para realizar análisis de sensibilidad y de valores intercambiados. El Gráfico de Valor Actual Neto compara, para todas las alternativas de proyecto, el Valor Actual Neto y el Valor Actual de Costos de Agencia; y el Gráfico Costos de la Sociedad compara el Valor Actual de los Costos de la Sociedad y el Valor Actual de Costos de Agencia. - Alter. de Proyecto - Solución - Gráfico - Valor Actual Neto - Gráfico - Costos Totales de la Sociedad - Alter. 1 - Viabilidad - Alter. 1 - Impactos sobre el Usuario - Alter. 1 - Distribución de los Beneficios 5
- Alter. 1 - Sensibilidad - Alter. 1 - Valores Intercambiados -... Ídem para alternativas 2 y 3 Adicionalmente, existen cuatro hojas auxiliares en las cuales se realizan los cálculos (Beneficios 0, Beneficios 1, Beneficios 2, Beneficios 3, y Constantes). El RED utiliza estas hojas internamente; por lo tanto, no debería cambiar ninguno de sus contenidos. Las hojas de entrada se describen a continuación. Control y Seteo Esta hoja define los parámetros básicos de control y define los nombres de los vehículos, tipos de terreno de camino, y tipos de camino a ser utilizados en la evaluación. El Área de Control recoge los siguientes datos de entrada de usuario principales. 1. Nombre de país, nombre de proyecto, código de identificación de camino, nombre de camino, nombre de moneda, símbolo de moneda, y fecha de evaluación por razones de información. 2. Duración de la estación húmeda, en días, que puede establecerse en cero si las estaciones seca y húmeda tienen las mismas características de tránsito y condición de camino. 3. Factor de costos económicos de agencia de caminos, que es la razón entre los costos económicos de agencia de caminos (neto de impuesto y subsidios) y costos financieros de agencia de caminos (valores de mercado). 4. Tasa de descuento, en porcentaje, utilizada para calcular valores actuales. 5. Periodo de evaluación, en años, que define el número de años a considerar en la evaluación. Debe tenerse en cuenta que el periodo de evaluación debe ser de entre 2 y 20 años. 6. El año calendario inicial, que es el año calendario del primer año del periodo de evaluación. 7. Población servida por el camino. El Área de Seteo prepara el modelo para un país determinado. Aquí usted define los nombres de hasta nueve tipos de vehículo a ser utilizados en el análisis. El modelo trae por defecto los siguientes nueve tipos de vehículo; puede cambiar los nombres de los vehículos ingresando nuevos nombres de hasta dos palabras. 1. Automóviles y Utilitarios.2. Autobuses Livianos, Medianos y Pesados. 3. Camiones Livianos, Medianos, Pesados y Articulados. Para cada tipo de vehículo que usted define en el área de seteo, el RED necesita la relación entre los costos operativos de vehículo y velocidades, y la rugosidad del camino. El RED define 6
estas relaciones utilizando polinomios cúbicos que pueden ser calculados utilizando otros módulos del RED descritos en las secciones 2.3, 2.4 o 2.5 o por otros medios. La relación entre los costos operativos de vehículo y velocidades, y la rugosidad del camino varía para diferentes tipos de terreno de camino y tipos de camino (tipo de superficie, ancho y otras características que afectan las velocidades deseadas), por lo tanto, el RED le permite definir estas relaciones para hasta nueve combinaciones de tipos de terreno y de camino. Debería ingresar en el Área de Seteo los nombres de hasta tres posibles tipo de terreno y los nombres de hasta tres posibles tipos de camino. Los tipos de terreno y de camino por defecto son dados a continuación y la figura 2 presenta una ilustración de estos datos de entrada. Debe tenerse en cuenta que cada tipo de terreno está identificado como A, B o C y cada tipo de camino está identificado como X, Y o Z, y no pueden ser modificados. 1. Tipo de terreno llano, ondulado o montañoso. 2. Tipo de camino de tierra, ripio o pavimento. Debe tenerse en cuenta que en esta hoja solamente está definiendo los nombres de los tipos de vehículos, terrenos de camino, y tipos de camino. En la hoja VOC y Velocidades Unitarios, usted estará definiendo los polinomios cúbicos para cada una de estas opciones. Observe también que si no trabaja con un tipo determinado de vehículo, puede borrar el nombre del vehículo e ingresar cero para el correspondiente tránsito diario. El último dato de entrada en el Área de Seteo es su elección en referencia al parámetro/parámetro(s) a utilizar para definir la condición del camino. Usted tiene las siguientes tres opciones, que se encuentran ilustradas en la Figura 3. 1. Ingresar la rugosidad del camino, similar a los modelos HDM-III y HDM-4; en este caso, las velocidades y los costos operativos de los vehículos se estiman como una función de la rugosidad ingresada. 2. Ingresar la velocidad de un vehículo motorizado de referencia; en este caso, el RED estima la rugosidad del camino basado en la velocidad del vehículo de referencia y luego estima las velocidades y costos operativos de todos los vehículo utilizando la rugosidad estimada. El RED ofrece la posibilidad de ingresar la velocidad de un vehículo de referencia para caracterizar la condición de un camino dado porque la rugosidad de camino no pavimentados es difícil de medir o estimar debido a su variabilidad a lo largo de las estaciones, al camino a lo largo de la ruta, y a las actividades de mantenimiento. Debe tenerse en cuenta que esta opción es apropiada solamente para terreno nivelado y ondulado, donde las velocidades de los vehículos son esencialmente una función de la rugosidad, pero no e apropiada para un terreno montañoso o bajo otras circunstancias que limiten las velocidades de los vehículos. 3. Ingrese la rugosidad y las velocidades de todos lo vehículo directamente; en este caso, sólo los costos operativos de vehículo son estimados como una función de la rugosidad ingresada. Esta opción es particularmente apropiada para caminos empinados o montañosos donde la velocidad de los vehículos están más en función de la geometría 7
del camino (alineaciones vertical y horizontal) que de la rugosidad. Si utiliza esta opción, depende de usted caracterizar la rugosidad y las velocidades de los vehículo para un camino dado. VOC y Velocidades Unitarios Esta hoja define las relaciones entre los costos operativos de vehículo y velocidades, y rugosidad para nueve posibles combinaciones de tipos de terreno y de camino para nueve posibles tipos de vehículos. Aquí también se define la relación entre la rugosidad y la velocidad de un vehículo de referencia para las nueve posibles combinaciones de tipos de terreno y de camino. Todas estas relaciones toman la forma de polinomios cúbicos. Por ejemplo: VOC ($/veh-km) como función de la rugosidad (IRI): VOC = a0 + a1*iri + a2*iri 2 + a3*iri 3 Para un automóvil, terreno llano y camino de dos carriles para un país determinado a0 = 0.115347 a1 = -0.000428 a2 = 0.000928 a3 = -0.000018 Usted debe proveer los correspondientes coeficientes (a0, a1, a2, y a3) para los polinomios cúbicos, que son las bases del RED y pueden ser calculadas fácilmente, para un determinado país, utilizando los módulos del RED, que adoptan las ecuaciones del velocidades y costos operativos de vehículo del HDM-III o del HDM-4. Estos coeficientes también pueden ser obtenidos por otros medios o mediante otros modelos, por lo tanto el Módulo Principal de Evaluación Económica del RED puede ser utilizado en conjunto con cualquier otro modelo de predicción de velocidades y costos operativos de vehículo. Tiempo y Accidentes Esta hoja define los costos de tiempo y de accidentes. El modelo calcula los beneficios debidos a la reducción en los tiempos de los pasajeros, en los tiempos de retención de carga, y en los costos de accidentes. Para calcular los beneficios relacionados con el tiempo, ingrese el número de pasajeros por tipo de vehículo y el valor del tiempo de pasajero y el tiempo de retención de carga. Para calcular beneficios de seguridad, ingrese el costo medio por accidente evitado, si se dispone de datos, en accidentes con muertes, accidentes con lesiones y accidentes con daños materiales solamente. 8
Tránsito El RED evalúa beneficios obtenidos por los siguientes tipos de tránsito. 1. Tránsito normal, i.e. tránsito transitando por el camino en ausencia de alguna nueva inversión. 2. Tránsito generado debido al decrecimiento de los costos de transporte, i.e., tránsito asociado al aumento de la frecuencia de viajes por parte de usuarios existentes del camino de proyecto. 3. Tránsito inducido debido al desarrollo económico local, i.e., tránsito atraído al camino de proyecto desde otros caminos, cambiando su origen o destino, debido al aumento del desarrollo de la actividad en la zona de influencia del camino ocasionado por el proyecto. 4. Tránsito derivado, i.e., tránsito que se deriva al camino de proyecto desde un camino alternativo con el mismo origen y destino que el proyecto. Para las estaciones seca y húmeda por separado, ingrese, para cada tipo de vehículo, el tránsito normal (TMDA) presente en el primer año del período de evaluación y la tasa de crecimiento para los tránsitos normal, generado y derivado, que se considera igual para todos estos tipos de tránsito. La tasa de crecimiento de tránsito se ingresa para hasta cuatro períodos de cinco años y define el aumento en el tránsito que ocurre debido al aumento general de la actividad económica, que afecta por igual a estos tipos de tránsito y a todas las alternativas de proyecto. El tránsito y el crecimiento inducidos para las estaciones seca y húmeda se define por separado. Defina el tránsito generado debido al decrecimiento de los costos de transporte definiéndolo como un porcentaje del tránsito normal, de manera similar a los modelos HDM, o ingresando una elasticidad-precio de demanda 4 ; i.e. el aumento porcentual en el tránsito por decrecimiento porcentual en costos de transporte. La elasticidad-precio de la demanda es utilizada luego para calcular el tránsito generado basado en el decrecimiento estimada en los costos de usuario de camino. En este caso, la elasticidad-precio de la demanda debería ser estimada para los usuarios del camino en consideración, no para todos los usuarios con el mismo origen y destino. Defina el tránsito inducido debido al desarrollo económico local ingresando para cada alternativa de proyecto, tipo de vehículo y año el correspondiente tránsito. Esto le brinda a usted flexibilidad total para definir el año en que aparecerá el tránsito, la cantidad de tránsito y diferentes tasas de crecimiento de tránsito a lo largo del período de evaluación. Observe que el tránsito derivado es definido en la hoja Alter. de Proyecto - Principales Características para cada alternativa de proyecto. La Figura 4 presenta una ilustración del cálculo de beneficios para los tránsitos normal, generado e inducido. Para tránsito generado e inducido, el RED aproxima los beneficios calculándolos como un 50% de la disminución de costos de transporte para cada unidad de 9
tránsito generado o inducido. Los beneficios obtenidos por el tránsito derivado son estimados sobre la base de la diferencia en los costos de transporte utilizando el camino alternativo y el camino de proyecto. Indicadores Multi-Criterio Esta hoja guarda hasta 8 indicadores multi-criterio para futuras referencias. Usted puede cambiar la definición de los indicadores multi-criterio e ingresar los indicadores correspondientes. Observe que estos indicadores multi-criterio no son utilizados en el análisis económico realizado por el RED; son recogidos aquí para futuros análisis y referencias. Alter. de Proyecto - Principales Características Esta hoja define las características de las cuatro alternativas de proyecto a evaluar. La primera alternativa de proyecto es el caso sin proyecto que representa una política de mínima desde el punto de vista de la política y los costos de la agencia de caminos (caso base). Las otras tres alternativas de proyecto son las que se comparan con el caso sin proyecto. Para todas las alternativas de proyecto, primero ingrese lo siguiente. 1. Descripción de la alternativa de proyecto. 2. Código de tipo de terreno (A, B o C), y código de tipo de camino (X, Y o Z). 3. Condición del camino durante el período de buena transitabilidad (estación seca) y, si es aplicable, durante el período de transitabilidad perturbada (estación húmeda). La condición del camino es expresada en términos de longitud de camino y a) rugosidad o b) velocidad de un vehículo de referencia o c) rugosidad y velocidades de todos los vehículos. La definición de cómo caracterizar la condición del camino se realiza en la hoja Control y Seteo. El RED asume, para cada alternativa de proyecto, un nivel de servicio medio durante el período de análisis que es representado por una rugosidad de camino media y velocidades de vehículo medias. La Figura 5 muestra una ilustración del nivel de servicio medio y lo compara con las predicciones de deterioro de camino de los modelos HDM. El nivel de servicio medio anual medio es definido por los siguientes dos posibles períodos estacionales durante un año. 1. Período con buena transitabilidad (estación seca) 2. Período en el cual la transitabilidad se ve perturbada por un alto deterioro de la condición del camino (estación húmeda); en este caso, como se ilustra en la Figura 6, los vehículos encontrarán rutas alternativas o utilizarán sendas a lo largo del camino existente para facilitar el tránsito, acarreando mayores costos de transporte debido a un cambio en la distancia de viaje, rugosidad del camino y velocidades. Debe tenerse en 10
cuenta que el RED no calcula los costos económicos de los días en que el tránsito de vehículos se ve totalmente interrumpido. Ingrese entonces lo siguiente. 1. Duración de la inversión en años (0 a 3) y porcentaje de costos de inversión en cada año, en porcentaje. 2. Costos financieros de inversión por kilómetro, en miles de moneda por km. 3. Costos financieros fijos de mantenimiento por kilómetro-año, en miles de moneda por km-año. 4. Costos financieros variables de mantenimiento por kilómetro-año-tránsito, en miles de moneda por km-año-tda, que son costos anuales de mantenimiento opcionales que dependen del tránsito. La inversión se refiere a una inversión inicial (pavimentado, reparación del enripiado, rehabilitación, etc.) comenzando el primer año del período de evaluación con la duración especificada. Si para una alternativa de proyecto, no habrá una inversión inicial, debería ingresar 0 como duración y costos de inversión. Los costos de mantenimiento son costos de mantenimiento anualizados necesarios para mantener el nivel de servicio especificado. Existe un componente fijo (independiente del tránsito) y un componente opcional variable función del tránsito. Debe tenerse en cuenta que usted ingresa costos financieros (valores de mercado) y el RED calcula internamente los costos económicos basado en el multiplicador que usted definió en la hoja Control y Seteo. Finalmente, usted puede ingresar lo siguiente de manera opcional. 1. Tasa de accidentes, en número de accidentes por 100 millones de vehículos-km, y de manera opcional porcentaje de accidentes con fatalidades, con lesiones y con daños materiales solamente, en porcentaje. Debe tenerse en cuenta que si usted solamente ingresó los costos medios por accidente en la hoja Tiempo y Accidentes, sólo necesita ingresar la tasa general de accidentes, sin tener en cuenta los porcentajes de accidentes don fatalidades, lesiones, y daños materiales solamente. 2. Tránsito derivado de un camino alternativo y características del camino alternativo, que son la longitud del camino, tipo de terreno tipo de camino y rugosidad. Alter. de Proyecto - Otros Beneficios Esta hoja recoge otros beneficios netos para cada alternativa de proyecto que deberían ser calculados por separado. Usted puede ingresar, para cada alternativa de proyecto y año, otros beneficios netos como ser servicios sociales e impactos ambientales. Observe que los beneficios netos pueden ser positivos (beneficios adicionales en relación al caso sin proyecto) o negativos (costos adicionales en relación al caso sin proyecto). 11
Las hojas de salida son descritas a continuación. Alter. de Proyecto - Solución Esta hoja presenta un sumario de los resultados (ver Figura 7). Para cada alternativa de proyecto, el RED presenta los siguientes indicadores económicos. 1. Valor actual neto a la tasa de descuento dad, en millones de $. 2. Tasa interna de retorno, en porcentaje. 3. Beneficios netos anuales equivalentes, en $ por km. Representa un flujo anual equivalente de beneficios netos a lo largo del período de evaluación con un valor actual, a la tasa de descuento dada, igual al valor actual neto dividido por la longitud del camino. 4. Tasa modificada de retorno considerando la tasa de reinversión y la tasa de financiamiento asumidas como la tasa de descuento dada, en porcentaje. 5. Proporción del valor actual neto por costos financieros de inversión. 6. Proporción del valor actual neto por valor actual de costos económicos de agencia. 7. Proporción del los beneficios del primer año por costos económicos de inversión. 8. Costos financieros de inversión, en millones de $. 9. Valor actual de costos económicos de agencia, en millones de $. 10. Valor actual de costos económicos de usuario de tránsito normal, en millones de $. 11. Valor actual de costos económicos de usuario de tránsito generado, en millones de $. 12. Valor actual de costos económicos de la sociedad en millones de $. 13. Número de fatalidades por km-año después de la inversión. 14. Inversión por población servida, en $/persona. Gráfico Valor Actual Neto Esta hoja presenta un gráfico que compara el valor actual neto y el valor actual de costos económicos de agencia para todas las alternativas de proyecto. Gráfico Costos Totales de la Sociedad Esta hoja presenta un gráfico que compara el valor actual de los costos totales de la sociedad y el valor actual de costos económicos de agencia para todas las alternativas de proyecto. Alter. 1 - Viabilidad Esta hoja presenta los detalles de la evaluación económica para la opción 1. En la parte superior de la tabla tendrá todos los datos de entrada previamente asumidos y debajo tendrá las velocidades de vehículos, tiempos de viaje, tránsito y flujos de beneficios netos calculados (ver Figura 8). Al final de la tabla se encuentran los indicadores económicos. Esta hoja también realiza un análisis de sensibilidad básico en los flujos de agencia de caminos y de beneficios 12
netos de usuario. Usted puede cambia los multiplicadores de sensibilidad en las celdas N28 y O28. Observe que existe una hoja similar para las opciones 2 y 3. Opción 1 - Impactos sobre el Usuario Esta hoja presenta los impactos de las inversiones propuestas sobre el usuario. Muestra, para cada tipo de vehículo, la reducción de costos económicos anuales de usuario de camino en relación a la alternativa sin proyecto, en porcentaje. También presenta, para la alternativa de proyecto y para la opción sin proyecto, para cada tipo de vehículo los costos de viaje unitarios financieros y los costos de viaje anuales financieros del año posterior a aquel en que se haya realizado la inversión (ver Figura 9). Observe que existe una hoja similar para las opciones 2 y 3. Opción 1 - Distribución de los Beneficios Esta hoja presenta la distribución de los beneficios netos totales de la sociedad entre beneficios de la agencia y beneficios de los usuarios del camino. También muestra la distribución de los beneficios netos de usuario de camino entre tipos de vehículo y fuente de beneficios (ver Figura 10). Observe que existe una hoja similar para las opciones 2 y 3. OPCIÓN 1 - SENSIBILIDAD Esta hoja presenta un análisis de sensibilidad para todos los datos de entrada principales. Ingrese dos posibles multiplicadores para cada parámetro de entrada principal, en las columnas G y L, y, después de presionar el botón Actualizar Sensibilidad localizado en la parte superior de la hoja, el modelo presenta los correspondientes indicadores económicos (ver Figura 11). Observe que existe una hoja similar para las opciones 2 y 3. Opción 1 - Valores Intercambiados Esta hoja presenta análisis de valores intercambiados para todos los datos de entrada principales. Después de presionar el botón Actualizar Valores Intercambiados localizado en la parte superior de la hoja, el modelo presenta los correspondientes valores intercambiados para cada parámetro de entrada principal (ver Figura 12). Para cada parámetro de entrada a evaluar, el valor fluctuante es el valor del parámetro de entrada que acarrea un valor actual neto igual a cero o una tasa interna de retorno igual a la tasa de descuento. El valor fluctuante es utilizado para obtener el impacto de un parámetro de entrada en los beneficios de un proyecto. Observe que existe una hoja similar para las opciones 2 y 3. 13
Beneficios 1, Beneficios 2, Beneficios 3, Beneficios 4 Esta hoja lleva a cabo los cálculos de beneficios de las alternativas de proyecto realizadas por el RED. No existen datos a ingresar por el usuario en estas hojas y las mismas no se encuentran formateadas para ser impresas. Constantes Esta hoja guarda los multiplicadores de sensibilidad y riesgo. Algunas observaciones: a) los multiplicadores multiplican cada dato de entrada en todas las fórmulas del RED; b) todos estos multiplicadores deberían establecerse en 1 para obtener el escenario base original; c) usted no puede mover este rango, de lo contrario, el módulo de análisis de riesgo no funcionará correctamente; d) estos multiplicadores de riesgo pueden ser utilizados para llevar a cabo un análisis de riesgo con cualquier programa comercial de análisis de riesgo; y e) los Multiplicadores de Costos Económicos de Inversión no son utilizados en los análisis de riesgo, de sensibilidad y de valores intercambiados, pero pueden ser utilizados para evaluar casos en los cuales diferentes alternativas de proyecto tienen diferentes proporciones de costos económicos/financieros. 2.3 MÓDULO DE COSTOS OPERATIVOS DE VEHÍCULO HDM-III El Módulo de Costos Operativos de Vehículo HDM-III calcula, para un país determinado, costos operativos de vehículo y velocidades como funciones de la rugosidad del camino para nueve tipos de terreno y de camino y para los siguientes nueve tipos de vehículo motorizados. - Automóvil - Pickup - Autobús Pequeño - Autobús Mediano - Autobús Grande - Camión Liviano - Camión Mediano - Camión Pesado - Camión Articulado Son implementadas las ecuaciones de costos operativos de vehículo del HDM-III 5 y se requieren los mismos datos de entrada que en el HDM-III. Las tres hojas de entrada, donde usted ingresa sus datos de entrada en las celdas con fondo amarillo, son las siguientes. - Datos Básicos de Entrada - Datos de Calibración - Calcular Resultados 14
Las hojas de salida son las siguientes. - Coeficientes - Velocidades - VOC - Comparación de HDM-III y Ecuaciones - VOC y Velocidades Típicos Datos Básicos de Entrada Esta hoja recoge los principales parámetros de entrada específicos del país (ver Figura 13a). Ingrese las características de tres tipos de terreno (rampas ascendentes, descendentes y curvatura), las características de tres tipos de camino (velocidades deseadas) y las siguientes características de vehículo para nueve tipos de vehículos motorizados. 1. Tasa de interés y costos económicos de vehículo, neumáticos, combustible, lubricantes, mantenimiento y tripulación. 2. Utilización del vehículo en kilómetros y horas conducidos por año. 3. Vida útil del vehículo y peso bruto del vehículo. Debe tenerse en cuenta que si algunos tipos de vehículo no se encuentran disponibles en su país, usted puede ingresar cero como el tránsito diario de un tipo de vehículo en el Módulo Principal de Evaluación, pero no puede dejar en blanco los datos de entrada para un tipo de vehículo en el Módulo de Costos Operativos de Vehículo HDM-III. Usted debería completar todos los datos de entrada para todos los tipos de vehículo, aún si sólo copiara los contenidos de algún tipo de vehículo disponible en la columna del tipo de vehículo no disponible. Los datos de país, año, moneda, y tasa de cambio son ingresados para referencias futuras solamente. En esta hoja también se selecciona el tipo de vehículo a ser utilizado como vehículo de referencia para estimar rugosidad como una función de la velocidad del vehículo de referencia. Datos de Calibración Esta hoja calibra las ecuaciones del HDM-III para las condiciones locales. Ingrese todos los parámetros de calibración del HDM-III, en las celdas con fondo amarillo, si es necesario y se dispone de datos, como características físicas de vehículo y otros parámetros de modelo sobre combustibles, neumáticos, mantenimiento y utilización. Calcular Resultados Esta hoja posee un botón, llamado Calcular Resultados, que ejecuta un macro de Excel que calcula los resultados. Una vez terminados los cálculos, usted puede ver los resultados en las 15
hojas siguientes o presionar el otro botón, llamado Copiar y Pegar Resultados en el Módulo Principal, para copiar automáticamente todos los coeficientes resultantes que relacionan costos operativos de vehículo y velocidades con rugosidad en el Módulo Principal de Evaluación Económica, para todos los vehículos. En este caso, usted debe proveer el nombre del libro del Módulo Principal de Evaluación Económica que debería localizarse en la misma carpeta que el Módulo de Costos Operativos de Vehículo HDM-III. Coeficientes Esta hoja presenta los coeficientes de polinomios cúbicos que relacionan costos operativos de vehículo y velocidades con rugosidad. Observe que esta hoja tiene el mismo formato que la hoja VOC y Velocidades Unitarios del Módulo Principal de Evaluación Económica y que estos coeficientes (en azul claro) son los que se copian en el Módulo Principal de Evaluación Económica. Velocidades Esta hoja presenta las velocidades de vehículo resultantes como una función de la rugosidad para los nueve tipos de terreno y de camino y para los nueve tipos de vehículo. VOC Esta hoja presenta los costos operativos de vehículo unitarios resultantes como una función de la rugosidad para los nueve tipos de terreno y de camino y para los nueve tipos de vehículo. Debe tenerse en cuenta que el Módulo HDM-III crea un archivo de texto delimitado con comas en el respectivo directorio, titulado compo.csv, que contiene la composición de los costos operativos de vehículo (consumo de combustible, depreciación, trabajo, etc.) para cada tipo de camino y de vehículo. Si es necesario, puede abrir ese archivo en Excel para estudiar la composición de los costos operativos de vehículo. Comparación de HDM-III y Ecuaciones Esta hoja compara los resultados de las ecuaciones del modelo HDM-III y los polinomios cúbicos derivados por el Módulo de Costos Operativos de Vehículo HDM-III. Usted ingresa el tipo de geometría, tipo de camino y número de vehículo y la hoja presenta la correspondiente comparación de costos operativos de vehículo y velocidades. VOC y Velocidades Típicos Esta hoja presenta costos operativos de vehículo y velocidades típicos, para los nueve tipos de terreno y de camino y para los nueve tipos de vehículo, para cinco posibles clases de condición de camino (Muy Buena, Buena, Aceptable, Pobre, Muy Pobre). Defina la rugosidad representativa para cada clase de condición de camino, ingrese una composición de tránsito típica para los cálculos de VOC y velocidades medios de la flota, y presione el botón Actualizar 16
Resultados. Observe que la hoja también calcula los polinomios cúbicos que relacionan costos operativos de vehículo y velocidades de la flota con rugosidad, que son dados en la celda Q12. 2.4 MÓDULO DE COSTOS OPERATIVOS DE VEHÍCULO HDM-4 El Módulo de Costos Operativos de Vehículo HDM-4, para un país determinado, costos operativos de vehículo y velocidades como funciones de la rugosidad del camino para nueve tipos de terreno y de camino y para nueve tipos de vehículo motorizados y no motorizados, que son seleccionados entre los siguientes tipos de vehículos. - Motocicleta - Automóvil Pequeño - Automóvil Mediano - Automóvil Grande - Vehículo de Reparto - Vehículo de Carga - Vehículos con Tracción en las Cuatro Ruedas - Camión Liviano - Camión Mediano - Camión Pesado - Camión Articulado - Autobús Pequeño - Autobús Liviano - Autobús Mediano - Autobús Pesado - Autobús de Larga Distancia - Bicicleta - Rickshaw - Tracción Animal - Peatón Son implementadas las ecuaciones de costos operativos de vehículo del HDM-4 2 y se requieren los mismos datos de entrada que en el HDM-4. Las tres hojas de entrada, donde usted ingresa sus datos de entrada en las celdas con fondo amarillo, son las siguientes. - Datos Básicos de Entrada - Datos de Calibración - Calcular Resultados Las hojas de salida son las siguientes. - Coeficientes 17
- Velocidades - VOC - Componentes de VOC - Comparación de HDM-4 y Ecuaciones - VOC y Velocidades Típicos Datos Básicos de Entrada Esta hoja recoge los principales parámetros de entrada específicos del país (ver Figura 13b). Ingrese las características básicas del camino, como altitud, porcentaje del tiempo en que se conduce sobre nieve, porcentaje del tiempo en que se conduce sobre agua, y profundidad de textura de caminos pavimentados. Ingrese las características de tres tipos de terreno (rampas ascendentes y descendentes, curvatura, número de rampas ascendentes y descendentes y peralte), las características de tres tipos de camino (tipo de superficie, ancho de camino, límite de velocidad, factor de coacción del límite de velocidad, fricción de la banquina y fricción del tránsito no motorizado). Seleccione hasta nueve tipos de vehículos motorizados y no motorizados, utilizando el menú desplegable en la descripción de cada tipo de vehículo, e ingrese las siguientes características de vehículo para hasta nueve tipos de vehículos. 1. Tasa de interés y costos económicos de vehículo, neumáticos, combustible, lubricantes, mantenimiento y tripulación. 2. Utilización del vehículo en kilómetros y horas conducidos por año. 3. Vida útil del vehículo, porcentaje del tiempo para uso privado y peso bruto del vehículo. Debe tenerse en cuenta que no es necesario que seleccione y utilice nueve vehículos. Si su flota posee menos de nueve tipos de vehículo, puede deshabilitar un tipo de vehículo seleccionando No Utilizado como la descripción del tipo de vehículo. Debería completar todos los datos de entrada para todos los tipos válidos de vehículos. Debe tenerse en cuenta que las ecuaciones del HDM-4 no son muy sensibles a los siguientes datos de entrada: altitud porcentaje del tiempo en que se conduce sobre nieve, porcentaje del tiempo en que se conduce sobre agua, profundidad de textura de caminos pavimentados, número de rampas ascendentes y descendentes, peralte, coacción del límite de velocidad y factores de banquina y TNM (en letra cursiva); por lo tanto, puede utilizar los valores provistos si no posee valores específicos del país. Los datos de país, año, moneda, y tasa de cambio son ingresados para referencias futuras solamente. En esta hoja también se selecciona el tipo de vehículo a ser utilizado como vehículo de referencia para estimar rugosidad como una función de la velocidad del vehículo de referencia. 18
Datos de Calibración Esta hoja calibra las ecuaciones del HDM-III para las condiciones locales. Ingrese todos los parámetros de calibración del HDM-III, en las celdas con fondo amarillo, si es necesario y se dispone de datos, como características físicas de vehículo y otros parámetros de modelo sobre combustibles, neumáticos, mantenimiento y utilización. Calcular Resultados Esta hoja posee un botón, llamado Calcular Resultados, que ejecuta un macro de Excel que calcula los resultados. Una vez terminados los cálculos, usted puede ver los resultados en las hojas siguientes o presionar el otro botón, llamado Copiar y Pegar Resultados en el Módulo Principal, para copiar automáticamente todos los coeficientes resultantes que relacionan costos operativos de vehículo y velocidades con rugosidad en el Módulo Principal de Evaluación Económica, para todos los vehículos. En este caso, usted debe proveer el nombre del libro del Módulo Principal de Evaluación Económica que debería localizarse en la misma carpeta que el Módulo de Costos Operativos de Vehículo HDM-III. Coeficientes Esta hoja presenta los coeficientes de polinomios cúbicos que relacionan costos operativos de vehículo y velocidades con rugosidad. Observe que esta hoja tiene el mismo formato que la hoja VOC y Velocidades Unitarios del Módulo Principal de Evaluación Económica y que estos coeficientes (en azul claro) son los que se copian en el Módulo Principal de Evaluación Económica. Velocidades Esta hoja presenta las velocidades de vehículo resultantes como una función de la rugosidad para los nueve tipos de terreno y de camino y para los nueve tipos de vehículo. VOC Esta hoja presenta los costos operativos de vehículo unitarios resultantes como una función de la rugosidad para los nueve tipos de terreno y de camino y para los nueve tipos de vehículo. Componentes de VOC Esta hoja presenta los componentes de los costos operativos de vehículo unitarios (consumo de combustible, consumo de neumáticos, etc.) como una función de la rugosidad para los nueve tipos de terreno y de camino y para los nueve tipos de vehículo. 19