Capítulo 23 - Protransporte

Transcripción

23.
Estudio de Corredores Complementarios
Informe Final
Benchmarking de la tecnología vehicular
F23-1
Con la colaboración de
23.Benchmarking de la tecnología vehicular aplicable a los
Corredores Complementarios del AML
23.1 Introducción
Este capítulo aborda uno de los aspectos de mayor trascendencia para los planeadores de
transporte y los propios operadores de la red de transporte público del AML, ya que la
tipología de unidades vehiculares afecta la operación y la productividad de las empresas
de transporte, así como el nivel de servicio ofertado a los usuarios. La elección de una
determinada tecnología o un tipo determinado de vehículo no puede simplemente estar
basada en aspectos que definen el performance mecánico de los vehículos, sino que
debería tomar en consideración otros aspectos vinculados a las características
operacionales, funcionales y de confort, que en los últimos tiempos vienen desarrollando e
implementando muchas de las ciudades latinoamericanas como parte de un sistema
integrado de calidad dirigido a los usuarios.
En muchas ciudades existen procedimientos básicos, administrativos y legales, que definen
las características básicas de los vehículos sobre los que los operadores deberán ajustarse
para poder operar en una región o área urbana. A modo de ejemplo, en Brasil existe una
Norma General que guía la utilización de vehículos de transporte colectivo. En el caso de
Porto Alegre, adicionalmente, además de respetar los lineamientos y directrices generales
de dicha Norma, tiene una Resolución de Directoria de la Secretaria Municipal de
Transportes –SMT y Empresa Publica de Transporte y Circulación- EPTC, que es más restrictiva
en determinados ítems y especificaciones técnicas que satisfacen las características
deseadas operacionales y de calidad del sistema de transporte colectivo.
Esta componente de benchmarking de la tecnología de autobús tratará de establecer
diferenciaciones básicas entre los diversos modelos que se tienen en el mercado (chasis y
carrocería), con la finalidad de establecer relaciones de coste/beneficio para las empresas
operadoras y el órgano gestor, de tal forma que se pueda elegir de una manera racional la
tecnología más recomendada para cada una de las situaciones operacionales del sistema
de transporte (líneas troncales o alimentadoras).
Con el objeto de complementar la toma de decisión final por parte de los operadores y
gestores municipales, el Grupo ALG-INOCSA ha considerado a bien incluir en este capítulo
entrevistas con los fabricantes de carrocerías, con los órganos gestores (Protransporte y GTU),
y con los operadores de transporte. Estos agentes calibrarán la recomendación de la
tipología de bus a ser implementado, además de servir como apoyo en la toma de decisión,
dada la experiencia práctica que cada uno de ellos puede aportar en este estudio.
23.2 Aspectos metodológicos para la elección tecnológica de un vehículo
de transporte colectivo
Para obtener un rendimiento optimizado en la operación de los autobuses con menores
costes para los operadores, mayor eficiencia para las empresas y mejor nivel de servicio
(con posibilidades de menores tarifas para los pasajeros), son necesarios vehículos de
diferentes capacidades, potencias, pesos y características especiales.
Constantemente se introducen perfeccionamientos tecnológicos en los productos,
acompañando las necesidades de los empresarios y los anhelos de los usuarios, siempre en
aras de un mayor desempeño, durabilidad, facilidad de mantenimiento, seguridad y
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confort. La vanguardia tecnológica ha ido al encuentro de la satisfacción de ese binomio
empresario de transportes- usuario. Así se puede apreciar cada vez más en el mercado una
competencia de todas las empresas montadoras de autobuses urbanos en ofrecer un
producto que se ajuste a las necesidades reales de la ciudad y con un alto grado de
confiabilidad y calidad en sus unidades.
Características generales
En el proceso de elección de una determinada tecnología existen un conjunto de factores
que afectan esta selección, entre los que se pueden mencionar los siguientes:
•
Características de la demanda: la demanda de pasajeros día y específicamente el
volumen de pasajeros en la hora punta, y su comportamiento durante los periodos de
servicio (pendular o permanente) va a ser uno de los factores primordiales que va a
definir que tipo de tecnología vehicular se deberá implementar. Esta pasa no solo por el
hecho de considerar el autobús, sino otros medios de transporte de mayor capacidad. Es
decir, este factor va a definir, en una primera instancia, la capacidad del vehículo,
comenzando desde los más pequeños como el microbús, pasando por el autobús
convencional hasta los articulados.
•
Condiciones de la operación: la forma de operación es uno de los factores que esta
vinculado íntimamente a las características de la demanda, porque basados en estas
características el planeador de transporte puede implementar diversas formas de operar
(máxima capacidad, con un nivel de servicio escogido o implantado por el órgano
gestor, tipo de frecuencias o la operación en convoyes, etc.).
•
Condiciones en el itinerario: este factor esta vinculado a varios subfactores como son:
A. Recorrido: identifica el itinerario que el vehículo debe recorrer (condiciones
geométricas como radios de giro, usos del suelo, etc.), así como especifica la
topografía del viario y el tipo de pavimento, todo ello relacionado con el tipo de
motor, torque, aceleración y desaceleración, tipo de neumáticos y de
combustible del vehículo.
B. Seguridad: identificados por la estructura de la carrocería del vehículo, el chasis,
la suspensión, los tipos de puertas y sus mecanismos de apertura/cierre, frenos,
etc.
C. Confort: un aspecto considerado “tradicionalmente negativo” si se compara con
el transporte privado. El confort va a estar definido por el nivel de servicio que el
órgano gestor planifique para la operación. Los elementos del vehículo que
directamente influyen en el confort del usuario son el número de puertas, número
y posición de los asientos, pasamanos, balaustres, ventilación natural y/o aire
acondicionado, tamaño y posición de las ventanas, ancho de pasillo, limpieza,
etc.
•
Mantenimiento: este es un ítem importante en la selección del vehículo. Las unidades
deben ser de fácil mantenimiento, minimizando el coste de este servicio. En la compra
del vehículo este aspecto debe ser tomado en consideración seriamente, por lo que uno
de los aspectos a tener en consideración es la disponibilidad de repuestos inmediatos
por parte de las empresas. De este modo, el dimensionado de la flota seria más ajustada
a la realidad, así como la operación y el servicio ofrecido.
•
Medio ambiente: los efectos del medio ambiente (polución del aire, niveles de ruido y
vibraciones), son sensibles para los usuarios, especialmente en áreas congestionadas.
Estos factores, si bien es cierto que son controlados por el órgano gestor, están
determinados por el tipo de motor, tipo de la caja de cambios, tipo de combustible, etc.
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El vehículo
El tipo de vehículo se puede clasificar principalmente por el tipo de propulsión que presenta,
siendo éstos:
A. Diesel: dentro del transporte público es el de uso más generalizado debido a la
durabilidad y sencillez que presenta el motor; a sus costes de operación más bajos en
relación al motor de gasolina y a un mantenimiento más sencillo y una menor
contaminación del aire. Sin embargo presenta mayores problemas en cuanto a las
emisiones de humo, vibraciones y ruido.
B. Gasolina: este motor, dentro del transporte público, se utiliza en minibuses y algunos
tipos de microbuses ya que es más eficiente debido al poco peso de estas unidades
y al hecho de que necesita producir poca potencia.
C. Gas propano: este motor es más limpio y silencioso. Sin embargo, produce una
menor potencia y presenta peligro de almacenamiento de combustible. Existen
vehículos con este tipo de propulsión en Chicago, Viena, México, entre otros.
El tamaño de los vehículos
El tamaño adecuado de un autobús está basado en los siguientes principios:
A. Costo de operación: el costo de operación por unidad de capacidad ofrecida
(espacios/Km.) decrece conforme el tamaño del vehículo crece, principalmente
debido a la productividad laboral, al menor consumo de energía y al
mantenimiento.
B. Capacidad: la capacidad de línea crece casi linealmente con el incremento en el
tamaño del vehículo. Esto se debe principalmente a que son requeridos menor
número de vehículos, lo cual trae como consecuencia un menor congestionamiento
y una mayor velocidad.
C. Maniobrabilidad: la maniobrabilidad del vehículo decrece con el tamaño del
vehículo, siempre y cuando la carrocería esté formada por un solo cuerpo.
D. Confort: el confort se incrementa con el tamaño del vehículo, cuando este está
formado por un solo cuerpo. El confort en los articulados decrece, sobretodo en la
parte posterior y en la propia rotula, debido al mayor bamboleo.
Para los casos típicos de rutas en Lima, donde se presenta una demanda creciente y los
tiempos de espera son mínimos, se puede pensar en incrementar la capacidad de la
línea mediante la introducción de vehículos más grandes en lugar de proporcionar una
mayor frecuencia, situación que causa un mayor costo de operación y reduce la
confiabilidad del sistema. Esto trae como consecuencia que el tamaño óptimo de bus
sea definido en función del volumen de pasajeros, lo cual conllevaría a tener una flota
constituida por varios tipos de unidades, lo que permitiría utilizar un autobús de mayores
dimensiones para las horas de máxima demanda. Sin embargo por razones prácticas
(mantenimiento, refacciones) las empresas transportistas optan por el manejo de un solo
tipo de vehículo.
Bajo este concepto el operador debe analizar las ventajas y desventajas que representa
tener costes de operación menores con microbuses en horas de baja demanda con
costes de operación menores y un mejor nivel de servicio con autobuses de mayor
capacidad durante las horas pico.
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Figura 23.1. Relación entre la capacidad, frecuencia y el costo de viaje
Fuente: Molinero A., y Sánchez Arellano, L. (1999)
Microbuses versus autobuses en la operación
Esta es una de las preguntas usuales que se hacen en el momento de comprar los vehículos.
El tamaño óptimo de los vehículos a ser usados depende de los costes de operación en
relación con los beneficios provenientes de la mejora de las frecuencias de servicio, tiempos
de viaje y en el incremento de los volúmenes de pasajeros que serán atraídos al sistema de
transporte público.
Algunas empresas operadoras formales y consolidadas son reacias a utilizar microbuses,
puntualizando que los mayores costes de operación están en los salarios de los chóferes, el
cual no va a variar por el tamaño del vehículo. Este es un argumento válido hasta cierto
punto, ya que por ejemplo, en horas de operación en la que se tenga una demanda no
muy concentrada, es mejor tener dos microbuses que un autobús.
Existe una inclinación en los últimos años, por parte del órgano gestor y de los propios
operadores, en incrementar el tamaño de los buses con la finalidad de ofrecer una
adecuada capacidad en la hora pico con un bajo coste por pasajero-Km., lo cual
solamente puede ser conseguido con la utilización de vehículos de grande porte. En tanto
que para el órgano gestor es maximizar la eficiencia operacional y dar fluidez al sistema de
tránsito.
Lo recomendable es tener diferentes tipologías de vehículos operando en un mismo sistema,
lo que le daría al sistema una mayor flexibilidad de adecuarse a las fluctuaciones de la
demanda. El problema de esta afirmación se presenta cuando no existe una diferenciación
clara sobre donde deberían operar de acuerdo a sus características físico-operacionales
cada uno de estos tipos de vehículos (vehículos pequeños para áreas residenciales con
tipología de servicio de alimentadoras, o vehículos grandes en avenidas con importante
volumen de pasajeros, buses convencionales o articulados). Además de estas
consideraciones técnicas, debe tenerse en cuenta la experiencia práctica de los
transportistas que optan por el manejo de un tipo de vehículo, basados en factores como el
mantenimiento.
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Descripción general de las tipologías vehiculares
Las tipologías de vehículos más usuales en espacios metropolitanos en los que conviven
diferentes operadores son las siguientes:
A. Minibús: el minibús es un vehículo de pequeña longitud (entre 5-7 metros), con una
capacidad de 12-20 asientos. La capacidad total del vehículo oscila entre 20-35
pasajeros. La velocidad máxima que presentan estos vehículos es de 40-70 Km./h.
Este vehículo es idóneo para servir como alimentadoras en zonas de baja densidad;
en las que la topografía dificulta el acceso.
B. Autobús Convencional: este es un vehículo de una sola carrocería, soportado por
dos ejes (y en algunos casos, por tres ejes). La capacidad máxima de asientos varia
entre 35-50 asientos, pudiendo tener una capacidad total de 50 a 110 espacios (90
para condiciones de un adecuado nivel de servicio).
C. Autobús Articulado: este vehículo presenta mayores dimensiones que el autobús
regular y que esta formado por dos carrocerías unidas por una articulación, lo que
permite tener un interior continuo a la vez de permitir que el autobús pueda girar
fácilmente.
Existen varios factores que hacen atractivo el uso de los autobuses articulados, tal
como su mayor productividad laboral, la cual reduce los costes de operación por
espacio-kilómetro. Asimismo, este tipo de unidad permite proveer una mayor
capacidad, lo cual da como resultado una menor saturación en las horas de
máxima demanda y un mayor número de asientos disponible en las horas de menor
demanda, lográndose un mejor uso del área vial, e incrementándose al mismo
tiempo la capacidad de la línea.
La longitud de estos vehículos varía entre 16-18 m, con un promedio de 66 asientos y
una capacidad total de 180 espacios. Un vehículo de esta longitud y capacidad
debe presentar un mayor número de puertas para facilitar el embarque y
desembarque del usuario, lo cual hace que este tipo de vehículo cuente con 3-4
puertas, generalmente dobles.
Características físicas
Las características físicas de los vehículos dependerán de la normativa de cada país y de la
ciudad donde se va a operar el sistema de transporte colectivo. A modo de ejemplo, en
Brasil, según datos de la MT-GEIPOT-EBTU “Estudos de Padronização dos Ôni:
Tabla 23.1. Dimensiones de los vehículos de transporte colectivo
Dimensiones (m)
Ocupación (pasajeros) *
Largo
Ancho
altura
sentados
pié
total
Microbús
4.75-8.5
2.00-2.50
2.25-2.75
10-20
0-20
10-40
Bus estándar
9.5-11.00
2.50
3.00
25-40
35-50
60-90
Bus Padrón
10.50-12.00
2.50
3.00
30-50
50-75
80-125
Articulado
16.00-18.00
2.50
3.00
40-60
100-120
140-180
(*) Depende del lay-out interno del vehículo
Los buses estándar y padrón son clasificados como convencionales y responden por la gran mayoría en uso en el
Brasil.
Basados en este Estudio de la GEIPOT de 1982 y considerando la necesidad de reglamentar
la estandarización de las carrocerías de transporte colectivo, cada ciudad del Brasil regula
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el tipo de vehículo a operar en esta ciudad (tanto en sus características de chasis como de
carrocería).
Las principales características que se consideran, a modo de ejemplo, son las siguientes:
1. Dimensiones (longitud, ancho, altura)
Existe en el mercado una gran variedad de tecnología vehicular. Las dimensiones del
vehículo (exterior/ interior) vienen siendo condicionadas por el lay-out final que se
quiere para operar y dar servicio a una determinada demanda. El chasis escogido
influenciará en las dimensiones finales que el vehículo tendrá que tomar, así como las
características de los radios de giro (viario por donde habrá que circular el vehículo).
Cada ciudad deberá normar los valores máximos y mínimos que deberán tener estos
vehículos, por ejemplo, la longitud de la flota, podría estar siendo reglamentada en :
bus articulado (entre 17.00 –18:00), Bus convencional ( 10.5 – 12.0 m), Microbús ( 8.50
– 9.5 m).
2. Radio de giro
Este factor es de vital importancia en el momento del diseño de los itinerarios de las
líneas, ya que los radios de giro interno condicionarán las vialidades que constituirán
el trayecto de la línea.
Los radios de giro pueden ser calculados por la siguiente formulación matemática:
Ri =
( R e ) 2 − ( DE + Vd ) 2 − A
PG = (Re )2 − (Re ) 2 − (DE + Vd) 2 − A
Figura 23.2. Elementos de cálculo para el radio de giro de los vehículos
Fuente: Molinero y Arellano (1997)
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Figura 23.3. Trayectoria de las ruedas traseras al momento del radio de giro
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Un aspecto sobre el que se debe prestar atención en el hecho de que en las unidades
articuladas la flexión horizontal (en planta) es alrededor de 40 a 45 grados y de 10 grados
(en perfil).
Figura 23.4. Flexibilidad de los vehículos articulados
3. Tipo de chasis
Se trata de uno de los aspectos claves a elegir, ya que la parte mecánica del
vehículo influencia en el desempeño global de la unidad en términos de velocidad,
confort, frecuencias, etc.
Se puede decir que el chasis es el corazón del vehículo ya que en él se encuentran
los principales componentes mecánicos, como el motor, caja de cambios,
suspensión, frenos, etc.
En el mercado latinoamericano existen varios tipos de chasis para uso urbano, entre
los cuales, los principales son: Volvo, Scania, Mercedes Benz, Wolkswagen y Agrale.
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4. Tipo de Motor y Potencia
El motor diesel es estándar y el más usado en grande parte de las ciudades del
mundo. Existe una gran variedad de motores de las diferentes marcas, tales como la
Volvo, Mercedes Benz, Volkswagen, etc., todos ellos con diferente tipo de potencia
(HP), lo que le confiere una cierta facilidad de conducción y sobretodo va a
influenciar en el consumo de combustible y emisión de contaminantes.
Se deben tener ciertas consideraciones en cuanto a la relación peso/potencia,
(comúnmente denominado torque del vehículo) y que influencian en el proceso de
aceleración y deceleración, hecho importante cuando se opera en condiciones
desfavorables, como bajo pendientes pronunciadas.
La posición del motor es otro de los factores que deberán ser tomados en
consideración. El motor puede estar ubicado en la parte frontal del vehículo, trasera
o entre los ejes de bus. La posición del motor va a influenciar en la potencia y por
ende en el torque del vehículo, así como en el consumo de combustible.
Cada una de las posibles posiciones del motor dentro del vehículo tiene sus ventajas
y desventajas. Por ejemplo, un motor en la parte frontal otorga mayor potencia al
vehículo, especialmente en terrenos o vialidades sin pavimento o con importantes
pendientes, pero aumenta el consumo de combustible. Por otro lado, el motor en la
frontal ocasiona serios problemas en el ascenso y descenso de pasajeros, es decir, el
confort es bajo a comparación con otros modelos. Este es un motor normalmente
que debe usarse en las situaciones antes descritas dado a la eficiencia operacional.
En tanto que el motor trasero exige un poco más de potencia, el consumo de
combustible es mayor y en zonas con pendiente elevada se ve complicada su
operación. El mejor desempeño de este motor se da en terrenos llanos. Por otro lado,
es un motor que, combinado con el chasis adecuado, permite un mayor confort en
el ascenso y descenso de los usuarios y, sobretodo, en las áreas de circulación
(pasillos), ya que se puede usar en las tipologías de vehículos de low entry, low floor,
con mayores facilidades para los pasajeros con discapacidades físicas (personas de
movilidad reducida o PMR).
5. Suspensión y frenos
Llantas, amortiguadores y muelles forman el conjunto de la suspensión, y constituyen
elementos importantes en la seguridad y confort de los usuarios. Son tres los métodos
para proveer suspensión entre las llantas y el cuerpo del vehículo. Entre ellos, la
suspensión a aire o hidroneumática es la técnicamente más aconsejable y la que
mayor éxito ha tenido en diversos sistemas de transporte. Indudablemente son más
costesos y debe requieren de un mantenimiento más elevado.
Los frenos deben seguir tres simples reglas:
a. deberán proveer el ratio máximo de desaceleración
b. deberán permitir el 100% de control del vehículo bajo condiciones de
desaceleración (ideal con sistema antibloqueo)
c. fácil de mantener y renovar.
6. Cambio mecánico/ automático
Las cajas de cambio son otro de las piezas clave en el control del consumo de
combustible. Es cierto que los cambios automáticos encarecen el vehículo con
relación a su coste de compra/ venda. Sin embargo, se debe mencionar que en
determinadas condiciones de operación (por ejemplo en corredores de transporte
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en terrenos planos) el cambio automático presenta mayor desempeño evitando que
el chofer fuerce el motor y haga cambios de marcha innecesarias. Todo ello se
refleja, a medio-largo plazo en un ahorro en el consumo de combustible.
7.
Combustible
Este es uno de los puntos álgidos recayendo sobre el órgano gestor la decisión de la
implementación de determinado tipo de tecnología vehicular. Los avances
mundiales en la utilización de tecnología más limpia y menos agresivas al medio
ambiente, más eficiente y efectiva, así como en su relación beneficio/ coste,
constituyen uno de los aspectos más en boga los últimos tiempos en los grandes
centros de investigación tecnológica del mundo.
Las nuevas posibilidades tecnológicas en materia de combustible, introducen un
concepto nuevo en la decisión: “innovación”, que implica tomar en cuenta los
siguientes aspectos: que el producto sea factible técnicamente, que su costo sea
competitivo, que de respuesta a la demanda de movilidad así como considerar las
consecuencias previsibles en la organización y desarrollo de las ciudades en el caso
que se adopte, y los obstáculos institucionales o psicológicos de su implantación.
Las características que definen la innovación están:
•
•
•
•
•
•
La velocidad
La capacidad
La economía (construcción de infraestructura, operación y en el consumo
de combustible)
Comodidad
Impacto al medio ambiente (polución del aire y ruido)
Seguridad.
Este apartado del Estudio de Corredores Complementarios no tiene como objetivo
definir o concretar por una tecnología en particular, sino presentar las diversas
posturas con relación al tema. Por este motivo, se presentan las ventajas y
desventajas de las tecnologías disponibles y factibles, desde un punto de vista
técnico. Por tanto cabe al poder público municipal optar por alguna de las
tecnologías analizadas. Visto de esta forma el análisis se circunscribe a las dos
tecnologías de combustibles que en estos momentos se están usando en diversos
países del mundo para diversas situaciones: el gas y el diesel.
Según informe del Banco Mundial no existe una vasta tradición, pero existen
experiencias importantes que deben considerarse con relación a la promoción de
buses con tecnología a gas. El Banco Mundial espera que estas experiencias sean
estudiadas e integradas en planes de gobierno que tengan que ver con la gestión
de la calidad del aire. La introducción de buses de gas sin tomar las consideraciones
debidas, dentro de un gran programa de calidad del aire, podrían producir un
efecto contrario en diversos sectores de la población.
Uno de los componentes más importantes de un programa exitoso de
implementación de buses a gas esta en el establecimiento de un fuerte programa de
entrenamiento de mecánicos y chóferes, así como la posibilidad de tener soporte de
ingenieros calificados. Entrenamiento no sólo para la parte de mantenimiento y
seguridad en los vehículos, sino también, en disipar las percepciones negativas de la
tripulación y crear en ellos una aceptación de la nueva tecnología.
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Figura 23.5. Autobús a gas de Atenas - Grecia
Consideraciones técnicas para los gestores públicos
Antes de iniciar programas de implementación de buses de gas, es importante confirmar si
las contribuciones de las emisiones de los vehículos a diesel son una fracción importante en
la concentración de contaminantes del aire.
En ciudades donde la contribución de transporte a la concentración de nano partículas al
medio ambiente sea considerada importante, se justifica el reemplazo de buses de diesel
por buses a gas. Por tanto las consideraciones técnicas que se deberán tomar en
consideración son las siguientes:
a). Existencia de abastecedores de Gas: si existe ya infraestructura de abastecimiento
de gas, viabiliza la implementación del programa de buses a gas e sobretodo
prever que la oferta que hacen los abastecedores sea sostenible durante un buen
tiempo, por ejemplo la duración de la concesión de los operadores de transporte.
b). Estado de adelanto de la industria de la tecnología a gas para transporte publico:
importante es verificar si la industria que fabrica los motores a gas, ya dan como
una tecnología madura a ser implementada a 100% en una ciudad. Las altas
emisiones de contaminantes por el diesel, no son meramente producidos a la
elección del combustible, sino que estos provienen de problemas profundos de la
propia industria automovilística de los países en desarrollo. A veces la polución del
aire no es solamente del uso del diesel, sino de los años de antigüedad de la flota,
de la forma de conducir de los chóferes, etc... por tanto, deberá evaluarse bien,
cual de estas consideraciones tiene mayor peso en el momento de apostar por un
cambio en la tecnología de combustible.
c). Subsidios de gobierno: En muchos países que han implementado programas de
substitución de la flota a diesel por otra a gas natural, entre ellos EEUU, parte del
éxito de estos programas fue debido a la intervención del gobierno con subsidios.
Los subsidios en estos programas eran necesarios porque la diferencia de precios
entre los combustibles no eran suficientes para justificar la implementación de los
programas de gas natural, además sabiendo de las grandes dificultades y
problemas que vienen juntamente con la implementación de cambios y nuevas
tecnologías.
d). Marco Regulatorio: Este es uno de los más importantes roles que el gobierno
deberá establecer en el caso del sector transportes y especialmente con la
tecnología de gas. Esta regulación del mercado deberá eliminar las distorsiones del
mercado, creando las bases legales para una competición de mercado que
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asegure la seguridad de las operaciones, incremento de la eficiencia y calidad del
servicio.
e). Economías de escala: para que una operación sea viable financieramente tendrá
que asegurarse que un gran número de unidades que operen tengan este tipo de
tecnología. Uno de los problemas que se enfrentan en la conversión para el gas
natural en países no desarrollados es que la ciudad cuenta con un sistema
organizacional que permite la pulverización de las concesiones, por tanto existen
muchos pequeños operadores, cada uno de ellos propietarios de una o dos
unidades.
f). Desarrollos tecnológicos en países industrializados: el gran competidor de la
implementación de programas de gas natural son los desarrollos tecnológicos que
se vienen produciendo en gran parte de los países industrializados. Los avances
tecnológicos son muy fuertes en la producción del así llamado vehículo con diesel
limpio, cada vez más la utilización de catalizadores o mejoras en los procesos de
producción del combustible en la propia planta de refinería están muy avanzadas.
Otras tecnologías como el hidrógeno o el bio-combustible, etc., van a producir un
impacto sobre la tecnología de los países que opten por el consumo de gas y en su
viabilidad.
g). Elección Social: Si el gobierno decide que la reducción de la polución ambiental
en la ciudad justifica el coste de la implementación de buses a gas, entonces se
deberá adoptar políticas que incentiven el cambio: emisiones estándar para los
buses, o combustible o impuestos sobre los vehículos que reflejen el costo social
marginal.
En el caso de que la decisión de cambiar de diesel a tecnología de GNC (gas
natural comprimido) ya haya sido tomada, es importante chequear las
condiciones de éxito tomadas en consideración para su implementación:
incentivos suficientes para los operadores de gas natural, adaptaciones
administrativos y regulatorios que aseguren la sustentabilidad financiera de los
operadores de transporte que usen el GNC, operaciones con flota de gran
capacidad para poder producir economías de escala, adecuado sistema
normativo que enfoque su atención en la seguridad y desempeño estándar,
educación y capacitación de chóferes y mecánicos en todo el proceso, etc. En
definitiva debe alcanzar todos los aspectos relacionados con la implementación
de la nueva tecnología (desde el mantenimiento hasta las operaciones más
sofisticadas).
Figura 23.6. Autobús a Gas en Nantes – Francia
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Figura 23.7. Autobús a Hidrógeno en Ámsterdam – Holanda
Figura 23.8. Autobús de Gas fabricado en la China
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Figura 23.9. Autobús a Hidrógeno en California - USA
h). Carrocería
Es el componente del vehículo que esta vinculado directamente con el confort de
los usuarios. La carrocería del autobús no debe causar una impresión de lujo sino
de sencillez y comodidad. En este aspecto juega un papel importante el diseño
contemporáneo con una línea soberbia, más audaz en sus propuestas de línea y
forma de los vehículos lo cual es bien valorado no solo por los usuarios, sino por los
equipos de mantenimiento (limpieza) de los operadores de transporte. La
carrocería, además, de aportar una imagen importante para las preferencias de
los usuarios está también íntimamente ligada con otros factores de seguridad y
durabilidad o resistencia.
Entre las principales empresas de carrocerías en América Latina se encuentran:
MARCOPOLO, NEOBUS, COMIL, CAIO, BUSSCAR, etc., las cuales ofrecen una gama
de líneas de carrocerías adaptadas para las necesidades de sus clientes. Se debe
mencionar que tanto a Marcopolo y la Neobus son las empresas que más
rápidamente se adaptan a las exigencias de mercado, exigidos por los operadores
y por el propio órgano gestor. En Perú, MODASA y VEGUZTI son las empresas mejor
posicionadas para poder enfrentar demandas importantes de unidades nuevas de
bus.
Características operacionales
A. Número de asientos/ número de pasajeros de pié
Para un vehículo de transporte urbano en un esquema racionalizado y eficiente,
donde el tiempo de recorrido en el desplazamiento debe ser relativamente corto (en
media inferior a los 60 minutos) las exigencias de confort del usuario, están vinculados
al “espacio” destinado a él durante el viaje, tanto sentado como de pie.
Para el usuario las exigencias de espacio varían conforme a la situación en que se
encuentra (sentado o de pie). Para el pasajero sentado los aspectos más
significativos son las dimensiones físicas entre asientos, ocupando una media de 0.54
m2 en una posición confortable. Para el pasajero que va de pié existen otros
aspectos relevantes: la proximidad relativa (contacto) y la necesidad de circulación
interna al vehículo, siendo el área de 0.20 m2. Generalmente se acepta como valor
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máximo el de 7 pasajeros/m2 para el cálculo de los pasajeros que van de pie. En
condiciones normales de operación y con ciertos niveles de servicio es necesario usar
el valor de 6 pasajeros/m2, con lo cual se garantiza una circulación y desplazamiento
del usuario a una velocidad de 0,5 m/seg., lo que hace que, en promedio, el usuario
necesite entre 5 y 10 segundos para llegar a la puerta de salida, según la
configuración de asientos que se elija.
El número de asientos que puede tener un vehículo depende del diseño interno de
tal forma que cumpla con los requisitos antropométricos del usuario medio. Para
complementar el estudio de lay-out se debe considerar, también, las características
de la línea, el tiempo de viaje, la cualidad y nivel de servicio, las dimensiones de la
carrocería, el numero y la localización de las puertas y la posición del motor, entre
otros condicionantes.
Para el diseño del lay-out Interno del vehículo puede considerarse las siguientes
recomendaciones:
-
Líneas cortas (menor de 15 minutos), no se exige la colocación de muchos
asientos, pudiéndose fijar una proporción de 3:1 en pasajeros en pié y sentados.
(caso de líneas alimentadoras, a modo de ejemplo).
-
Líneas medias ( 15-30 minutos), y con alta demanda (por ejemplo líneas troncales,
expresas, directas) necesitan de gran cantidad de asientos y de suficiente espacio
para transportar pasajeros parados, recomendándose el uso de vehículos de
mayor porte y con un diseño de una proporción 2:1
-
Líneas largas (mayor de 30 minutos) con baja renovación de pasajeros exigen un
número razonable de asientos en una proporción de 1:1, por ejemplo, las líneas
radiales convencionales.
B. Número de puertas/ dimensión de las puertas
La anchura de la puerta deberá permitir el paso de un usuario, aun en el caso de
que lleve consigo un pequeño paquete. Esto exige, para una puerta simple, un
ancho mínimo de 0.70 m, o dupla, con un ancho recomendable entre 1.1m y 1.2 m y
una altura entre 1.9m y 2.0 m.
La relación de la capacidad del vehículo al número de puertas es básica para
determinar el número requerido de puertas, así como su ancho. Es importante
mencionar que cuantas más puertas se tengan, más rápido será el embarque y
desembarque de pasajeros. Sin embargo, esta tendencia limita el número de
asientos.
C. Pasajeros/ hora transportados
Tabla 23.2. Capacidad de Transporte en autobuses urbanos
(Valores nominales en pasajeros/hora pico)
Tipo de Vehículo
Tipo de operación
Tránsito compartido
Carril exclusivo
Microbús
Autobús
estándar
articulado
900-2.300
2.700 – 9.000
6.000 – 15.300
1.100-3.000
3.200 – 12.000
7.200 – 20.400
2.700 – 9.000
10.300 – 20.400
Pista exclusiva
Fuente: Transportation and Traffic Eng. Hand Book (ITE – 1976 USA)
Capacidades: estandar= 100 (60 s+40 p); articulado = 170 (70s+ 100p); Microbús= 25 sentados
Informe Final
F23-16
Figura 23.10. Recomendaciones para las puertas y escaleras
Características de confort
Las características de confort son elementos fundamentales en el establecimiento de los
niveles de servicio y en los programas de calidad en que se vea envuelto el órgano gestor y
los operadores del servicio.
Estas características parecen estar más relacionados con valoraciones subjetivas que
objetivas del servicio ofrecido. Este puede haber sido uno de los errores cometidos por
diversos gestores de transporte de varias ciudades en América Latina, ya que existe una
relación directa entre estos aspectos con, por ejemplo, la fidelización de los usuarios y la
atracción en porcentajes menores de nuevos usuarios al sistema.
Cuando el sistema de transporte de una ciudad pasa de una etapa primaria de equilibrio
de la oferta y la demanda, es el momento de pasar a una segunda etapa introduciendo en
el sistema de transporte normas/ legislación que velen por la introducción de sistemas y
programas de calidad.
Así los diversos elementos que componen la parte interna y externa del vehículo deberán
estar adecuados a estas normas de calidad emitidas por el órgano gestor y acatado, tanto
por los fabricantes como por los mismos operadores del sistema de transporte. Los elementos
deberán pasar por rigurosos análisis antropométricos y ergonómicos, y deberán cumplir
estricto controles de calidad también en los materiales.
Es importante mencionar que existe una relación directa entre mayor confort y calidad del
servicio con la tarifa básica ofrecida a los usuarios. Es a través de las políticas y directrices del
órgano gestor que se logran introducir estos programas de calidad del sistema, sabiendo
que éste deberá permitir el equilibrio entre el confort del usuario y el costo de la tarifa. De
nada vale tener un vehículo equipado con los últimos adelantos tecnológicos, si el
incremento de tarifa que conlleva produce una caída en el volumen de pasajeros
Informe Final
F23-17
transportados. Contrariamente, de nada vale tener un vehículo sin las mínimas condiciones
de confort, siendo este uno de los factores que atrae a usuarios.
A. Distancia entre asientos/ tipos de asientos
Como los recorridos de transporte público son relativamente cortos, no es necesario
que los asientos sean extraordinariamente cómodos, sino que es suficiente con que
no sean molestos y sobretodo que resulte fácil sentarse y levantarse.
Por ello, la profundidad del cojín debe estar entre los 35-45 cm., con una inclinación
de 5 grados hacia atrás. El respaldo, por otra parte, deberá ser de entre 40-45 cm.,
tratando de sujetar bien la región lumbar. La inclinación del respaldo no deberá
sobrepasar los 15 grados para que no dificulte el paso entre los pasajeros vecinos.
El espacio entre los asientos tiene un gran impacto en el confort del usuario que va
sentado y en la facilidad de acceso al asiento. La medida de 65-70 cm. permite a la
mayoría de los pasajeros adoptar una postura cómoda.
El material empleado en los asientos es otro de los elementos de confort que aprecia
el usuario. Por ejemplo, contar con asientos únicamente de polipropileno; o bien
polipropileno y almohadas en el asiento y respaldo; acolchadas en material sintético
o cuero, etc., hacen la diferencia en la percepción de los usuarios e influyen en los
costes del valor del vehículo.
Figura 23.11. Dimensiones del asientos
B. Balaústres y pasamanos
Los pasamanos y balaústres ofrecen al usuario un punto de apoyo cerca del centro
de gravedad de su cuerpo, pero a la vez es necesario que no estorbe la circulación
de otros usuarios dentro del vehículo. Asimismo, la disposición de estos elementos
influenciará decisivamente en la distribución de los usuarios de pie dentro del
vehículo y, por tanto, en los desplazamientos que se realicen. Es indudable que el
material empleado en estos elementos deberá ser de fácil limpieza para lo cual se
Informe Final
F23-18
recomienda que sean revestidos en epóxi o bien totalmente recubiertos en material
sintético.
C. Iluminación y ventilación/ aire acondicionado
El objetivo principal de la iluminación es mantener un nivel de seguridad adecuado
durante la noche, permitiendo que los pasajeros se muevan en el interior y en las
escaleras de acceso con la misma facilidad que durante el día. Para ello, es
necesario conseguir un nivel medio de iluminación a una altura de 1 metro sobre el
piso del orden de los 80 a 100 lux. Son necesarias luces complementarias en las
escaleras y en las puertas.
En cuanto a la ventilación, las normativas de algunas ciudades obligan a disponer de
un sistema de ventilación mecánica en los autobuses que asegure la renovación de
aire, por lo menos 20 veces por hora, por medio de ventiladores instalados en el
techo, o extractores convenientemente instalados. No se deberá considerar la
renovación natural obtenida por la apertura de la puerta durante las paradas. El bus
deberá tener, por lo menos, dos escotillas centrales en el techo del corredor.
D. Piso y las escaleras de ascenso/ descenso
Uno de los grandes dilemas para los gestores de transporte es la opción de poder
implementar buses de plataforma baja. Las principales ventajas y desventajas de
este tipo de bus pueden encuadrarse en las siguientes:
•
Ventajas: reduce la altura del primer peldaño lo cual proporciona una mayor
accesibilidad al interior del vehículo; reduce los tiempos de embarque y
desembarque; da mayor seguridad al abordar el vehículo, así como mayor
facilidad para acomodar a personas de movilidad reducida (PMR);
•
Inconvenientes: incremento de costes en otros sistemas mecánicos
incluyendo el coste de capital, y las llantas serán muy visibles en el interior del
vehículo.
Con relación a la altura de piso, actualmente en el mercado se pueden encontrar
unidades con el piso a 65 cm. del suelo. Existen muchos modelos que, con motor
trasero debajo del piso, cumplen estas especificaciones; sin embargo, el equipo tipo
usado en gran parte de las ciudades latinoamericanas presenta alturas entre 90-98
cm.
La altura del piso del vehículo determina el número de escalones y la altura misma
de los mismos y por ende la accesibilidad al vehículo, por lo que alturas más bajas
son las mejores, proporcionando un mejor confort al usuario, especialmente a las
personas de la tercera edad, y a las PMR.
La altura máxima para el primer escalón de la escalera con respecto al piso deberá
de ser inferior a los 37 cm. Los demás escalones de 27 cm. (altura máxima permitida
con tolerancia de 5%, por adecuaciones al chasis del vehículo).
Se recomienda el uso de piso Taraflex, que es un piso antideslizante y de fácil
mantenimiento para la limpieza.
Informe Final
F23-19
Costes
A. Coste unitario
Este ítem es uno de los que más influyen al momento de la elección de la tecnología
vehicular, sobretodo, en los operadores quienes son los que al final de cuentas
asumirán los costes de los vehículos.
El costo unitario del vehículo depende de dos componentes: Chasis y carrocería. El
chasis como ya se ha mencionado es el corazón del vehículo, ya que el el se
concentran grande parte de los elementos de funcionamiento, tal como el motor,
suspensión, frenos, caja de cambio, etc. en tanto, que la carrocería es la que le
confiere al vehículo la estabilidad, seguridad y confort. Dentro del confort, existen un
sinnúmero de elementos que de acuerdo a cada ciudad y normativa pueden
constituirse como elementos básicos del lay-out o como opcionales, tal es el caso del
aire condicionado, el tipo y calidad de los materiales usados para los asientos.
Los costes del chasis dentro de la gama de los motores diesel son variables y tienen
mucho que ver con la marca que esta detrás de ellos. Por ejemplo, un chasis de la
volvo es más caro que un de la volkswagen, y así sucesivamente asiendo las
respectivas comparaciones con Agrale, Mercedes Benz, etc. A continuación se
presenta, algunas estadísticas de las ciudades de Porto Alegre y Curitiba, con el
objeto de ver la composición de la flota con relación a los tipos de vehículos que se
utilizan en la operación.
En las figuras 23.12 y 23.13 se presentan los tipos de chasis más usados en la
operación de estas dos ciudades. Lo que se puede apreciar es que el Chasis
Mercedes Benz es el más usado, siendo respectivamente el 67% y 54% en Porto
Alegre y Curitiba. La relación beneficio/ coste que se tienen con este chasis se
queda evidenciado con un porcentaje alto de utilización o de composición de su
flota. En el caso de Curitiba debe ser resaltado el uso del chasis Volvo con un 30%,
esto debido a factores de localización de la fabrica Volvo en esta ciudad.
Figura 23.12. Tipología de Chasis en Porto Alegre- Brasil
Scania 11%
Volvo 11%
Volkswagen
11%
Informe Final
Mercedes
Benz 67%
F23-20
Figura 23.13. Tipología de Chasis en Curitiba- Brasil
53,55%
30,68%
1.199
687
Volvo
8,22%
Mercedes
184
0,40%
9
0,04%
1
7,10%
159
Scania
Mafersa
Ford
Voks
Figura 23.14. Posición del Motor – Flota de POA
Central 3%
Adelante 39%
Trasero 58%
En las figura 23.15 y 23.16 se puede apreciar la diferencia de la posición del motor en
las ciudades de Porto Alegre y Curitiba. Por ejemplo, en Porto Alegre existe un 58% de
su flota que tiene motor trasero, confiriéndole un vehículo de mayor confort para el
acceso de los pasajeros. En tanto que en Curitiba se tiene que el 50% de su flota
tiene motor en la parte de adelante, lo que le da una mayor potencia al vehículo. El
hecho de tener Porto Alegre un porcentaje alto de esta tipología de vehículo es
debido a políticas de la administración (órgano gestor) en querer ofrecer a sus
usuarios mayor confort. En estos momentos existe una política diferente, tratando de
conservar los vehículos con motor trasero, pero permitiendo una mayor renovación e
ingreso de vehículos con motor en la parte de adelante, política que tiene su
explicación en el impacto sobre la tarifa de ambas políticas de gestión.
Informe Final
F23-21
Figura 23.15. Posición del Motor – Curitiba
1.200
1.000
800
600
400
200
0
Central
Trasero
Adelante
Figura 23.16. Dimensiones de la flota en Porto Alegre
1.200
1085
1.000
800
600
360
400
200
53
0
11 m
12 m
13 m
49
47
14 m
articulados
Figura 23.17. Tipología de Carrocería utilizada en Porto Alegre
Comil 14%
Neobus 22%
Neobus
Caio
Caio 9%
Busscar 4%
Marcopolo
51%
Ciferal 0%
Busscar
Ciferal
Marcopolo
Comil
Las figuras 23.16 y 23.17 representan la tipología de autobús usado mayoritariamente
con el 68% en la operación de Porto Alegre. El autobús padrón de 12 metros de
longitud es el que más se adapta a la realidad de Porto Alegre y a su demanda.
La carrocería mayormente usada en Porto Alegre por los diferentes operadores
privados y la Empresa Pública Carris es la de la fabrica Marcopolo con un 50%, no
obstante la empresa NEOBUS tienen una considerable representatividad con cerca
del 22%.
Informe Final
F23-22
Uno de los principales motivos de tener esta composición de carrocerías es debido a
que estas empresas se encuentran localizadas en el Estado do Rio Grande do Sul, y
por ende la relación precio/ beneficio es buena considerada con otros
competidores del mercado, en este caso representadas por la Caio, Busscar, etc.
Figura 23.18. Categoría de vehículo usado en Porto Alegre
Articulados
3%
Convencional
39%
Low entry 51%
Articulados
Convencional
Estándar
Low entry
Estándar 7%
Por último, la figura 23.18 presenta las categorías de vehículos usados en Porto
Alegre, siendo este mayoritariamente 51% del tipo estándar.
Los costes unitarios de cada marca de chasis y de cada modelo de carrocería varían
mucho de empresa para empresa y tienen mucho que ver con sus planes de
negocios para un determinado país y ciudad.
Figura 23.19. Costo de chasis de autobuses en el Brasil
200000
US $
150000
100000
50000
0
Scania
Volv o Low Floor
Articulado
Mercedes Benz
Bus Padron
Como se puede apreciar los costes para un articulado con tecnología Diesel puede
variar entre US $145.000 – 160.000 dólares. Siendo, los chasis de la Mercedes Benz los
que presentan mejores condiciones de precio/ calidad (demostrado por la
experiencia en la operación de las ciudades de Porto Alegre y Curitiba.
Informe Final
F23-23
Figura 23.20. Costes de la carrocería de autobuses en el Brasil
100
90
80
70
US $
60
50
40
30
20
10
0
Busscar
NEOBUS
Articulado
Marcopolo
Bus Padron
Con relación a la carrocería, el mercado en el Brasil es muy competitivo y la relación
precio/ calidad es casi igual para todas empresas competidoras en este segmento.
Sin embrago, se debe mencionar que las empresas Marcopolo y Neobus, empresas
de reconocido liderazgo en el mercado brasileño y mundial, son las que más
rápidamente se adecuan a las exigencias de cada uno de sus clientes.
Con relación a la tecnología gas GNC, según datos de operadoras españolas, un
autobús articulado de 18 metros esta en torno de los US $ 352.000 dólares americanos
y un autobús de 12 metros estaría entorno de los US $ 270.000 dólares americanos.
B. Garantía y Vida útil
La garantía que dan los fabricantes de la tecnología diesel para el Chasis es de 12
meses o de 50.000 km. Algunos fabricantes como es el caso de la Mercedes Benz
ofrecen hasta 100.000 km. para el motor, caja de cambio y ejes propulsores. La
garantía de la carrocería es normalmente de 3 años para la parte estructural y de 1
año para los componentes. La vida útil de los autobuses es de 12 años.
C. Mantenimiento por Km (Diésel)
El mantenimiento es otro de los ítems de interés por parte de los operadores, porque
influencia en la confiabilidad de la operación. Según estudio de la Volvo para una
operación promedio de 5.500 km. mensuales y un total de 660.000 Km. año, se tiene
que los mayores costes de operación para un articulado se producen entre el 6º y 7º
año, con un valor máximo de US $ 0,25 dólares americanos y una media de US $0,11
dólares. En tanto, que para el autobús padrón esos valores son US $ 0,27 producidos
en el 6º año y la media del periodo de los 10 años fue de US $ 0,10 dólares.
Informe Final
F23-24
Figura 23.21. Costes de Operación de buses urbanos
0,6
0,5
Valor/Km
0,4
0,3
0,2
0,1
0
1
2
3
4
5
Articulado
6
7
8
9
10
Bus Padron
D. Costes de instalación de equipos auxiliares para la operación (gas)
En relación a la tecnología de gas se debe tener en consideración este coste ya
que en la tecnología diesel no es asumido para efectos de comparación. Así, se
tiene que de acuerdo a la experiencia americana en el GNC, una estación de
abastecimiento de gas esta entorno de los US $ 750,000 para su establecimiento y
unos US$ 30.000 para el mantenimiento anual. Costes adicionales deberían ser
considerados, tales como, el costo de la electricidad US$. 0.08 KWh y de US$. 350.000
dólares para modificaciones de aspectos constructivos.
Los incrementos de costo por cada unidad de gas versus una de diesel están entorno
de los US $ 40.000-50.000 dólares.
Finalmente, para un puesto de abastecimiento para una flota de 200 buses, el coste
de implementación de la estación esta en torno de los US $. 0,35 millones para el
diesel y de US$. 2.7 millones de dólares para una de Gas.
Medio ambiente
A. Nivel de ruido y vibraciones
El ruido producido por lo elementos mecánicos ocasiona molestias tanto a los
usuarios como de los personas que se encuentran cerca de la unidad. Las normas
existentes en la materia establecen límites para el nivel de ruido producido por los
vehículos en marcha, y medido en condiciones predeterminadas a 7,5 m de la
unidad. Para los vehículos de transporte colectivo (más de 10 pasajeros y más de 3,5
toneladas de peso total) el límite es de 89 dB (A) si su potencia es menor de 210 HP y
de 91 dB(A) en vehículos más potentes.
La mejora en los sistemas de montaje del motor, la disminución de la transmisión de
vibraciones a la carrocería, y el empleo de capas de material aislante alrededor del
compartimiento del motor han disminuido sensiblemente los niveles de ruido. Así,
algunos fabricantes son capaces de ofrecer vehículos con niveles de ruido entorno
de 75-78 dB(A) en operación.
B. Niveles de emisiones de contaminantes (monóxido de carbono, dióxido de azufre,
partículas suspendidas).
Los niveles de emisión según la normativa de la UE (valores expresados en g/Kwh.)
son los siguientes y pueden ser apreciados en la siguiente tabla 23.3.
Informe Final
F23-25
Tabla 23.3. Niveles de Emisión: Normativa de la UE
Monóxido de
Carbono (CO)
Hidrocarburos
Oxido de
Nitrógeno (NOx)
Partículas
Euro 1
4,5
1,1
8,0
0,36
Euro 2
4,0
1,1
7,0
0,15
Euro 3
2,0
0,6
5,0
0,1
Euro 4
1,5
0,46
2,0
0,02
GNC
0,96
0,13
0,11
0,02
Tipo de Bus
Fuente: Ajuntament de Barcelona.
Informe Final
F23-26
23.3 Metodología de evaluación
La metodología de análisis ha sido elaborada pensando en dos factores fundamentales que
ayuden a los órganos de gobierno municipal a tomar una decisión técnica sobre la elección
de una tipología vehicular que sea la más recomendable para cada uno de los escenarios
que se planteen en el Estudio (qué tipo de vehículo es más aconsejable para la rutas
troncales y alimentadoras, con qué tipo de motor, combustible, etc.).
Debe remarcarse que esta metodología se apoya en la elaboración de un modelo de
ponderación, basado en las percepciones de cada uno de los sectores implicados en la
elección de la tecnología vehicular, especialmente: Protransporte, GTU, AATE, operadores y
fabricantes nacionales de vehículos.
La siguiente figura y los siguientes párrafos esquematizan el desarrollo de la metodología a
aplicar:
Figura 23.22. Esquema metodológico
BASE DE DATOS
ARTICULADO BUS
Físico
Operacional
DEFINICIÓN
DE
MICROBUS
Confort
Coste
MATRIZ DE
EVALUACIÓN
Troncal
Alimentadora
PESOS
Protransporte
Articulado
Bus
Medio
Ambiente
CRITERIOS
DE
EVALUACIÓN
Microbús
DMTU
Operador
ANÁLISIS DE RESULTADOS
Ventajas - Desventajas
RECOMENDACIONES
Informe Final
F23-27
Base de datos
La base de datos comprenderá informaciones referentes a los diversos aspectos físicos
operacionales de la flota, modelos de chasis y carrocería (articulados, bus estándar y
microbús), costes, confort y medio ambiente. Esta parte recoge como información básica el
documento elaborado por PROTRANSPORTE: Concesiones para la operación de servicios de
transporte en el corredor de alta capacidad eje norte – sur, de junio del 2005.
Otro de los documentos que se analizaron fueron los catálogos de las diversas empresas
fabricantes de chasis y carrocerías. De esta base de datos deberán salir los modelos de
vehículos recomendados para las rutas troncales o alimentadoras.
Criterios elección teórica
Basado en diversos manuales técnicos del Brasil, España, México, entre otros libros didácticos
se elaboraron los criterios básicos teóricos que regirán la elección de la tecnología más
adecuada en términos de eficiencia, efectividad y calidad.
Tabla 23.4. Aspectos físico operacional y sus factores de evaluación
FACTORES
Largo (m)
Ancho (m)
Radio de giro
Ancho de puertas (m)
N de puertas
Altura interior de las puertas m)
Altura piso sobre n. Calle (m)
Capacidad total
Capacidad pie (7 pax/m2)
Capacidad sentados
N asientos para personas de
movilidad reducida
FISICO OPERACIONAL
Peso máximo (tn)
Chasis urbano
Carrocería
Motor delantero
Motor trasero
Motor medio
Tipo de combustible
Potencia do motor
Suspensión
Frenos
Automático/mecanico
Espacio p/deficientes
Piso Low entry
Informe Final
F23-28
Tabla 23.5. Aspecto de confort y sus factores de evaluación
FACTORES
Tipo de asientos
Distancia entre asientos
Ergonomía chofer/pax
Balaustres/ pasamanos
Iluminación
CONFORT
Ventilación
Acond. Acústico
Acond. Térmico
Aire condicionado
Piso antiderrapante
Dimensión de contrapaso (m)
Timbre de bajada pax.
Tabla 23.6. Aspectos de Costes y Medio Ambiente y sus factores de evaluación
FACTORES
Coste unidad de Diesel (en US
dólares)
Coste unidad de Gas (en US
dólares)
COSTE
Garantía carrocería (años)
Garantía chasis (años)
Vida útil (años)
Coste/ Km. (dólares): Diesel/gas
Mantenimiento/ Km. (dólares)
Nivel de ruido del motor
Vibraciones estructura gral
MEDIO AMBIENTE
Emisión de monóxido de Carbono:
D/G
Emisión de hidrocarburos: D/G
Emisión de óxido de nitrógeno: D/G
Emisión de partículas suspen: D/G.
Emisiones de CO2
Sin duda, de modo general puede afirmarse que los factores que afectan substancialmente
a la elección de la tecnología vehicular, pueden sintetizarse en los siguientes:
•
Características de la demanda
•
Condiciones de la operación
•
Calidad del servicio
•
Costes
•
Aspectos medio ambientales
Informe Final
F23-29
Definición de pesos de la evaluación
Este ítem tratará de evaluar de forma cuantitativa cada uno de los factores que afectan a
la elección de una determinada tecnología. Para ello se elaboró un cuestionario en el cual
se preguntó a los siguientes grupos de personas, segmentados de la siguiente forma
(técnicos de Protransporte y del AATE, DMTU, actual GTU, operadores y fabricantes) por
cuestiones relacionadas con los aspectos físicos, de operación, confort, costes y medio
ambiente, con el objetivo de obtener de ellos una valoración numérica que determine, para
el caso de la implementación de rutas troncales y alimentadoras en Lima-Perú, los
principales aspectos a tener en cuenta en la evaluación de la tecnología vehicular. Los
pesos específicos del órgano gestor serán de (2); operador (1,5); fabricante (0,5) y el técnico
(1), sumando un total de 5.
Del análisis de los cuestionarios se pueden extraer los principales resultados:
A. Cuestionario con los fabricantes de carrocerías de vehículos urbanos de transporte
colectivo de Lima-Perú. Este cuestionario recogió de las empresas sus principales
impresiones acerca de sus procesos de producción, capacidad instalada, volumen
de producción y sus preferencias para trabajar con una determinada marca de
chasis. A la vez, se investigaron las valoraciones que ellos hacen de los aspectos
antes citados, que definen la elección de una determinada tecnología.
La síntesis de los resultados son los siguientes:
•
Industria incipiente y hasta a veces de características artesanales con
producción en línea establecida, aunque de baja producción de vehículos
por año. Eso es debido a la falta de automatización de los procesos
productivos, es decir, de la utilización de robots en estos procesos. Esta
comparación se realiza en función de empresas líderes en el mercado
extranjero latinoamericano y europeo.
•
No se manifestó la producción de carrocerías de buses articulados
•
Se deduce de lo anteriormente mencionado que para el proceso de
abastecimiento de vehículos para los corredores complementarios (troncales
y alimentadoras) será necesario la formación de consorcios con empresas
extranjeras.
•
Se consolida la hipótesis de que el chasis de la Mercedes Benz es el más
usado, porque es una marca de prestigio, tiene servicio posventa y tiene
precios competitivos.
•
Los aspectos más valorados por este segmento son: costes, operacionales y
de confort.
B. Cuestionarios con el órgano gestor. Con estas entrevistas se pretendió recoger la
sensibilidad y normativa empleados por la municipalidad para la planificación,
operación y fiscalización de unidades de transporte colectivo.
•
El órgano gestor con respecto a las líneas troncales considera ligeramente los
aspectos físicos y ambientales como los más importantes para la elección de
la tecnología vehicular.
•
Con respecto a las líneas alimentadoras, el órgano gestor valora por igual los
factores operacionales de coste y medio ambientales.
C. Cuestionarios a los operadores de transporte: con estas entrevistas se pretendió
recoger la experiencia práctica (uso, costes, manutención, performance) de cada
Informe Final
F23-30
uno de los vehículos (marca, empresa fabricante, chasis utilizados, tipos de motor
empleados, etc.). Esta parte mostró una opinión crítica respecto a determinados
modelos, sus beneficios y desventajas de cada una de las unidades.
•
Los operadores manifiestan una fuerte valoración por los aspectos físicos en
las rutas troncales, así como de los aspectos relacionados con los costes.
•
En las rutas alimentadoras se mantiene la misma valoración, y muy cerca
aparecen los factores medio ambientales.
D. Entrevistas con los técnicos: con estas entrevistas se pretendió captar la posición
técnica e independiente de influencias externas en la valoración de los aspectos
que componen la elección de la tecnología vehicular.
•
La respuesta de los técnicos concluyó en dar una importancia vital a los
factores físicos y a los factores medioambientales, tanto en las rutas
alimentadoras, como en las rutas troncales.
Estos cuestionarios fueron complementados con entrevistas y obtención de datos de la
ciudad de Porto Alegre y Curitiba: Empresas Fabricantes de buses (Marco Polo y NEOBUS),
órgano gestor: empresa pública de transporte y circulación – EPTC; y como operadores de
transporte: STS- Sistema Transportador Sul y La Cia. Carris Porto Alegrense.
Los principales resultados de la definición de los pesos de evaluación pueden ser apreciados
en las siguientes figuras: (se debe entender que la nota máxima atribuida por los
entrevistados era de 0-5, siendo 5 el máximo valor asignado denotando la mayor
importancia).
Figura 23.23. Comparación de Pesos de evaluación entre Lima-POA para las Rutas
Troncales (corredor de transporte)
4
POA
Lima
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Aspectos
físcos
Aspectos
operacionales
Aspectos de
confort
Aspectos de
Coste
Aspectos Medio
Ambientales
Las figuras 23.23 y 23.24 muestran una comparación de los pesos atribuidos para la
evaluación de la tecnología vehicular en lo que se refiere a las rutas troncales y
alimentadoras, por los diferentes agentes que intervienen en la movilidad (técnicos, órgano
gestor, operadores y fabricantes) de las ciudades de Lima y Porto Alegre-Brasil.
Es muy significativo el resultado que se obtiene en la valoración de los entrevistados en la
ciudad de Lima, ya que se obtiene una valoración casi idéntica para cada uno de los
aspectos de la evaluación. La diferencia en los aspectos físicos y medio ambientales, son
ínfimos y pueden considerarse despreciables a efectos de diferenciación o de señalización
Informe Final
F23-31
de alguna política o directriz que envuelva a toda la ciudad. El motivo de esta valoración
puede entenderse por la falta de una política y estrategias comunes que impliquen a todos
los agentes del sistema. La falta de unidad en la valoración, por ejemplo, para evaluar todos
los entrevistados los aspectos medio ambientales, se traduce en este empate técnico de
todos los aspectos. Todo lo contrario puede observarse en el caso de Porto Alegre, donde
los agentes han consensuado que los aspectos prioritarios son los de tipo económico o de
costes, dejando en un segundo términos los aspectos medio ambientales que pasan a ser
de segundo orden.
Figura 23.24. Comparación de Pesos de evaluación entre Lima-POA para las Rutas Alimentadoras
(corredor de transporte)
3,5
POA
3
Lima
2,5
2
1,5
1
0,5
0
Aspectos
físcos
Aspectos
operacionales
Aspectos de
confort
Aspectos de
Coste
Aspectos Medio
Ambientales
En la figura 23.25 se observa una valoración más detallada en el nivel de factores que
componen los aspectos antes evaluados. En esta valoración no se consideraron los pesos
asignados para uno de los grupos de entrevistados y sí la frecuencia. Los valores asignados
por los grupos de entrevistados estaban en el rango de 6-1, siendo el valor 6 aquel que a
juicio del entrevistado tenía mayor importancia y el valor 1, aquel que tenía una importancia
mínima. El valor máximo asignado para uno de estos factores no debería sobrepasar la
puntuación de 90.
Del gráfico pueden extraerse las siguientes conclusiones:
•
La máxima puntuación obtenida en las valoraciones de las rutas
alimentadoras y troncales (corredores de transporte) fue el factor de los
pasajeros transportados/ hora (medida que describe el aspecto operacional)
lo que explica la preocupación generalizada de los entrevistados por el
equilibrio que debe haber entre la oferta y la demanda de pasajeros. Es decir
todos los agentes están más preocupados por el tema operacional que, por
ejemplo, por los temas de confort determinado por la posición del motor en la
parte delantera o trasera del vehículo.
•
El segundo factor que captó la atención de los entrevistados fue el de
consumo/Km. (factor que pertenece al aspecto de costes) que si sumado al
de mantenimiento/Km. y al de costo de adquisición de los vehículos, revelan
la importancia que tiene el aspecto de costes para todos los entrevistados.
•
El aspecto medioambiental que estaba vinculado al tipo de motor (diesel +
gas) no fue bien comprendido por los entrevistados, de ahí la baja valoración
que tuvo este ítem, a pesar de que en la anterior valoración se mencionaba
que el aspecto medioambiental sobresalía mínimamente de los demás
aspectos.
Informe Final
F23-32
•
Por último, se encontraron algunas distorsiones en las valoraciones; por
ejemplo, se evaluó casi con la misma importancia el parámetro pax/hora en
la rutas alimentadoras que en las troncales (en las que dicho factor juega un
papel más importante).
Figura 23.25. Evaluación de los factores de la tecnología vehicular
en las rutas troncales y alimentadoras
90
77
Frecuencia (valores entre 1-6)
80
66
70
60
57
56
52 53
47
50
37
40
65
39
45
43
49
30
20
10
0
Co ste de
adquisició n
po tencia HP / peso
bruto
Tipo de mo to r y
po sició n
Troncales
co nsumo /km
mantenimiento /km
pasajero s
transpo rtado / ho ra
tamaño del
vehículo
Alimentadoras
Elaboración de la Matriz de evaluación de Ruta Troncal y Ruta Alimentadora
La Matriz de Evaluación de la tecnología vehicular está dividida a su vez en dos matrices: la
primera esta referida a una matriz teórica de doble entrada en la que se contraponen
parámetros contenidos en los aspectos físico, operacional, confort, coste y medioambiente,
ya evaluados anteriormente por entrevistados de diversos órganos de planificación, gestión
y operación de transportes, con factores que afectan a la elección de la tecnología
vehicular.
En esta primera matriz se obtienen resultados de relaciones básicas entre todos estos
aspectos, parámetros y factores, los cuales deben ser consideradas como primarios y que
figuran en todos los sistemas de transporte que han demostrado con el tiempo que son
eficientes. Por ejemplo, en rutas troncales, existen relaciones muy fuertes entre el aspecto
físico-operacional, medido por el parámetro longitud / ancho del vehículo, y los factores de
demanda y operación, porque son las dimensiones del vehículo las que van a permitir
operar en una línea con una mayor capacidad en hora punta.
Sin embargo, cuando se evalúan líneas alimentadoras, este es un parámetro que tiene una
importancia relativa, porque si se consideran unidades grandes o de gran capacidad, estas
en horas que no sean las horas punta cargaran un volumen de pasajeros/Km. muy bajo,
afectando a los costes operacionales del sistema. Por tanto, son estas relaciones las que van
a guiar el tipo de tecnología más adecuada para una situación específica.
Informe Final
F23-33
La escala de valoración empleada fue la siguiente:
Relación fuerte
Relación Media
Relación Baja
Relación Muy baja
No existe relación
Como caso extremo se considera, por ejemplo, la relación entre los parámetros que evalúan
el confort, tales como, ventilación, ruido, ergonomía de los asientos, tipos de acabado, etc.;
versus los factores de demanda y operación. Las relaciones que se encuentran entre ellas
son mínimas y se pueden considerar relaciones indirectas y no del tipo directas, que sí
afectan a la elección de la tecnología.
Por tanto, esta matriz de relaciones nos servirá para orientar la segunda matriz de las
ventajas y las desventajas. Así, para cada uno de los parámetros que componen los
aspectos físicos, operacionales, confort, etc., existen unas ventajas y desventajas asociadas
a su condición de evaluación, es decir, si ellos están evaluando rutas troncales (en
corredores) o si se trata de líneas alimentadoras, así como las diferencias existentes entre
articulado, bus, y micro.
La Matriz de evaluación de las ventajas y desventajas de la tecnología vehicular divididos
por vehículos articulados, autobús convencional y microbús, se muestra tras la Matriz de
evaluación: relaciones entre aspectos y factores- Rutas Troncales y Alimentadoras (Tobla 119), que se anexa seguidamente. La tabla 23-10, finalmente sintetiza las Recomendaciones
de las características vehiculares
Informe Final
F23-34
Tabla 23.7. Matriz de evaluación: relaciones entre aspectos y factores- Rutas Troncales
TRONCALES
TIPO /MODELO
Demanda
Operación
Confort/ NS Mantenimiento
Longitud
ancho
altura
Chasis urbano
Chasis camión
carroceria
motor diantero
motor trasero
FISICOS
motor medio
tipo de combsutible
potencia do motor
suspensión
frenos
automático/mecanico
espacio p/deficientes
Piso Low entry
Capacidad sentados
capacidad pie
n de puertas
OPERACIONAL velocidad maxima
velocidad comercial
pasajeros/hora
asceleracion/ descelera
Tipo de asientos
distancia entre asientos
ergonomia chofer/pax
balaustres/ pasamanos
iluminación
ventilación
CONFORT
acond. Acústico
Acond. Térmico
aire condicionado
piso antiderrapante
dimensión de contrapaso
timbre de bajada pax.
Coste unitario
garantia (años)
vida util (años)
COSTE
formas de pagamento
consumo/ km
mantenimiento/ km
vibraciones estrutura geral
COSTE MEDIO emisión de monoxido de C.
emisión de dioxido de azufre
emision de particulas suspen.
Informe Final
F23-35
Tabla 23.8. Matriz de evaluación: relaciones entre aspectos y factores- Rutas Alimentadoras
ALIMENTADORAS
PARÁMETROS
Demanda
Operación
Confort/ NS
Mantenimiento
Longitud
ancho
altura
Chasis urbano
Chasis camión
carroceria
motor diantero
motor trasero
FISICOS
motor medio
tipo de combsutible
potencia do motor
suspensión
frenos
automático/mecanico
Piso Low entry
Capacidad sentados
capacidad pie
n de puertas
OPERACIONAL velocidad maxima
velocidad comercial
pasajeros/hora
asceleracion/ descelera
Tipo de asientos
ergonomia chofer/pax
iluminación
ventilación
CONFORT
acond. Acústico
Acond. Térmico
aire condicionado
piso antiderrapante
Coste unitario
garantia (años)
vida util (años)
COSTE
formas de pagamento
consumo/ km
mantenimiento/ km
vibraciones estrutura geral
COSTE MEDIO emisión de monoxido de C.
emisión de dioxido de azufre
emision de particulas suspen.
Informe Final
F23-36
Tabla 23.9. Matriz de evaluación: relaciones entre aspectos y factores- Rutas Troncales y Alimentadoras
Tabla 23.9.A. Troncal Corredores Complementarios
Aspectos
Articulado/ Bi articulado
Bus Convencional
* grandes dimensiones que permite cargar
* dimensiones que le permiten flexibilidad
demandas elevadas en hora pico
y adaptación mayor al viario
Microbús
* puede albergar un mayor número de
Ventajas
Físicos
pasajeros de pie en hora pico lo que
* No aconsejable en ningún caso de
Permite un mejor desempeño operacional
operación de líneas troncales
* dado las cargas de pasajeros y el peso
* la posición del motor es recomendado en la
del veh. Recomendado usar el motor en el
parte trasera permitiendo mayor confort en el
medio o el la parte trasera.
acceso y rapidez de embarque
* en situaciones de terreno plano o bajas
* se puede usar la tecnología gas
pendientes puede ser usado la tecnologia
gas por su eficiencia energética
Desventajas
* no adaptado a viarios estrechos en áreas
* menor carga de pasajeros/ hora pico
urbanas por los radios de giro
comparado con el articulado o Biarticulado.
* pax/hora/ sentido entre 10-20 mil
* pax/hora/sentido 2.700-9.000 mil
* pax/hora/sentido 1-3.000 mil
en corredor de transporte
trafico mixto
* 60 sentados + 120 de pie
* diversos= 25-40 asientos
* con respecto a demanda es el vehiculo mas
* en corredores de alta densidad de pasajeros
aconsejado em altos volumes de trafico
sirven para operar en hora fuera de pico
* no se recomienda el uso de bi articulados,
pudiendo ser suplida la capacidad con
esquemas operacionales
Operacionales
Ventajas
Informe Final
F23-37
Aspectos
* en el sistema de Biarticulados ociosiedad
Microbús
* capacidad menor que tendria que ser suplida
* No aconsejable en ningun caso de
com otras formas de operación
* los ítems de confort tienen que ver mucho
* los ítems de confort tienen que ver
mucho
con las encarrozadoras. Las unidades
fabricadas en el Brasil, contemplan altos
fabricadas en el Brasil, contemplan altos
fabricadas en Brasil, contemplan altos
desempeño en ergonomia, calidad del
producto, etc.
producto, etc.
producto, etc.
* tecnología gas menos ruidosa
* los ítems de confort están en función
* los ítems de confort estan en función
* los ítems de confort están en funcion
Directa con los incrementos de los costes y
directa con los incrementos de los costes y
directa con los incrementos de los costes
y
influencian en la composición de la tarifa
* altura de los peldaños que están en
* altura de los peldaños que estan en
* altura de los peldaños que están en
Función del chasis a usar (chasis urbano).
función del chasis a usar.
* tecnología diesel mas ruidosa
Curitiba: coste por km (diesel)
* articulado: US 2.02
* bus : US 1.5
* microbus : US 0.97
Porto Alegre:coste por km
* articulado: US
Otro
* microbus: US
Desventajas de asientos por hora em hora fuera de pico
Ventajas
Bus Convencional
* deben ser considerados básicamente los
ítems de los asientos, balaustres, tipo de piso
aire acondicionado.
Confort
* en los articulados y Biarticulados las
Desventajas rotulas producen un cierto bamboleo y
Bajo confort en los pasajeros
Costo
Ventajas
* Biarticulado: US 2.63
* Biarticulado: no existe
Informe Final
F23-38
Aspectos
Desventajas
Ventajas
Medio
ambiental
Microbús
* bajo coste pasajero. Km
* Diesel alto poder de reventa en el mercado
Coste articulado POA: US 250.000 (volvo) (1)
Coste autobús POA: US 90.000
Coste autobús POA: US
Coste articulado BCN(3): US 300.300
Coste Bus BCN: 219.000
Coste Microbús BCN: US 95.700
Coste articulado BCN-Gas: US 352.000
Coste bus BCN-Gas: US 266.200
* coste a gas sin información
* bajo poder de reventa de acuerdo a la
composición de acesos (puertas)
composición de accesos (puertas)
* bajo poder de reventa en diesel+ gas
* alto costes de mantenimiento en gas
* altos costes em la estaciones de recarga de
gas
* altos costes en la estaciones de recarga de
gas
* gas menor ruido (75-78 db(A) em operación
* gas menor ruido (75-78 db(A) en operación
* a gas menor vibración
* a gas monóxido de carbono 0,96
* a gas hidrocarburos 0,13
(4)
* a gas monóxido de carbono 0,96 (4)
* a gas hidrocarburos 0,13
(4)
* a gas oxido de nitrógeno 0,11 (4)
* diesel mayor ruido 90 db(A) en operación
* a diesel mayor vibración
Desventajas * a diesel hidrocarburos 0,46 (5)
(5)
* a diesel monóxido de carbono 1,5 (5)
* a diesel oxido de nitrógeno 2,0 (5)
* a gas partículas 0,02 (4)
* a diesel partículas 0,02
sin información
* a diesel hidrocarburos 0,46 (5)
(5)
sin información
(4)
* a gas oxido de nitrógeno 0,11 (4)
* a diesel monóxido de carbono 1,5
Informe Final
Bus Convencional
* a diesel partículas 0,02 (5)
F23-39
Tabla 23.9.B. Alimentadoras Corredores Complementarios
Aspectos
Bus Convencional
Microbús
* dimensiones que le permiten flexibilidad
* dimensiones que permiten adecuar la
oferta a la
y adaptación mayor al viario
demanda de pesajero. Optimiza os costes
* sus dimensiones le permite uma mayor
Ventajas
* la posición del motor es recomendado en la
permeabilidad en la red de transporte,
pudiendo
parte trasera permitiendo mayor confort en el
circular eN viarios estrechos.
* No es recomendada su utilización en una
acceso y rapidez de embarque en terrenos
* em terrenos com pendiente pronunciada
es
operación de rutas alimentadoras
planos o sensiblemente planos
aconsejable utilizar tecnologia diesel com
motor
en la parte de adelante
Físicos
* se puede usar la tecnología gas en itinerarios
planos o sensiblemente planos
* en situaciones de terreno plano o bajas
* mayor carga de pasajeros/ hora pico
pendientes puede ser usado la tecnologÍa
comparado con microbús
gas por su eficiencia energética
* menor carga de pasajeros/ hora pico
* la posición del motor en la parte de
adelante
Desventajas * No es recomendada su utilización en una
Operacionales
muy elevadas, pero en otras situaciones es un
* elevado coste pasajero/ km.
Impedimento para el confort del usuario.
* no se aplica
Informe Final
produce mayor potencia requerida en
pendientes
operación de rutas alimentadoras
Ventajas
comparado con el bus convencional.
* pax/hora/sentido 2.700-9.000 mil
* pax/hora/sentido 1000-3.000 mil
trafico mixto
* diversos= 25-40 asientos
F23-40
Aspectos
Desventajas
* no se aplica
Bus Convencional
* no tiene
Microbús
* em alimentadoras de alta densidad de
demanda
debería ser usado em horas fora de pico
Ventajas
* no se aplica
Confort
fabricadas en Brasil, contemplan altos
fabricadas em el Brasil, contemplan altos
producto, no existiendo diferencias
substanciales
producto, no existiendo diferencias
substanciales
entre los diversos fabricantes
entre los diversos fabricantes
Desventajas * no se aplica
Costo
Ventajas
* articulado: US 2.02
* bus : US 1.5
* microbus : US 0.97
* Biarticulado: US 2.63
Informe Final
F23-41
Aspectos
* articulado: US
Bus Convencional
* Bus: US
Microbús
* microbus: US
* Biarticulado: no existe
* bajo costo pasajero. Km
* Diesel alto poder de reventa em el mercado
* Diesel alto poder de reventa em el
mercado
Coste articulado POA: US 250.000 (volvo) (1)
Coste autobús POA: US 90.000
Coste autobús POA: US
Coste articulado BCN(3): US 300.300
Coste Bus BCN: 219.000
Coste Microbús BCN: US 95.700
Coste articulado BCN-Gas: US 352.000
Coste bus BCN-Gas: US 266.200
* coste Microbús a gas sin información
Desventajas composición de accesos (puertas)
composición de accesos (puertas)
* bajo poder de reventa en gas
gas
gas
* a gas produce 10 db(A) menos que a
diesel
Ventajas
* a gas hidrocarburos 0,13 (4)
* a gas hidrocarburos 0,13 (4)
* a gas oxido de nitrógeno 0,11
Medio
ambiental
* no se dispone de información
(4)
* a diesel monóxido de carbono 1,5
Desventajas * a diesel hidrocarburos 0,46 (5)
(5)
* a diesel monóxido de carbono 1,5 (5)
* a diesel hidrocarburos 0,46 (5)
* a gas partículas 0,02
(4)
Informe Final
* a gas oxido de nitrógeno 0,11
(4)
* no se dispone de información
F23-42
Tabla 23.10. Recomendaciones de las características vehiculares - Rutas Troncales y Alimentadoras
TRONCALES
Fisico operacional
FACTORES
Articulado
Bus
Bus (Micro grande)
Microbús
largo (m)
ancho (m)
radio de giro
ancho de puertas (m)
N de puertas
altura interior de las
puertas m)
altura piso sobre n. calle
(m)
capacidad total
capacidad pie (7
pax/m2)
capacidad sentados
N asientos para mayores
N asientos para personas
de movilidad reducida
peso máximo (tn)
16,00-18.50
2,50 - 3.00
ver manual
1,1 - 1,35
5p - 7p
10.50 - 12.50
2.50 - 3.00
Ver manual
1,1
2
9.50 -10.50
2.50 - 3.00
ver manual
1,1
2
8.50 - 9.50
2.00 - 2.50
ver manual
1,1
2
1,90
1.90 - 2,22
1,9
1,9
1,00
1.00
1.00
0,85
150-160
90-100
60-90
41- 47
105-110
60-70
25-40
15-17
45-50
8
30
4
35-50
4
26- 30
2
2
2
1
1
30
18
Urbana
Si
No recomendado
No
Diesel
180
mecánica/neumática
neumático
mecánico
Si
9,5
Agrale/Mercedes/
Wolswagen
Urbana
Si
No recomendado
Diesel
150
mecánica/neumática
neumáticos
mecánico
Si
convencional
convencional
Chasis urbano
MERCEDES/ MAN
Carrocería
motor delantero
motor trasero
motor medio
tipo de combustible
potencia do motor
Suspensión
Frenos
automático/mecánico
urbana articulada
No
recomendado
posible
diesel/ gas
320 hp
neumática
neumático/abs
automático
Si
18
Volskwagen/ Mercedes/
MAN
Urbana
Posible
Si
No
Diesel/ gas
210
mecánica
neumático
mecánica
Si
convencional
convencional
Piso Low entry
Informe Final
ALIMENTADORAS
Wolswagen (camión)
F23-43
TRONCALES
FACTORES
Tipo de asientos
ergonomía chofer/pax
Confort
Iluminación
Ventilación
acond. Acústico
Acond. Térmico
aire condicionado
piso antiderrapante
(m)
Coste
Coste unidad de Diesel
(en US dólares)
Coste unidad de Gas (en
US dólares)
garantía carroceria
(años)
garantía chasis (años)
vida util (años)
coste/ km (dólares):
Diesel/gas
mantenimiento/ km
(dólares)
ALIMENTADORAS
Articulado
Bus
Bus (Micro grande)
Microbús
polipropileno/ almohada
polipropileno/opcional
almohada
0,80 - 0,85
SI
Tubos de acero
recubierto PVC
fluorescentes
techo y ventanas
SI
SI
opcional
SI
0,70 - 0,75
SI
Tubos de acero
recubierto PVC
fluorescentes
Techo y ventanas
SI
SI
opcional
SI
0,70 - 0,75
SI
Tubos de acero
recubierto PVC
fluorescentes
techo y ventanas
SI
SI
opcional
SI
0,70 - 0,75
SI
Tubos de acero
recubierto PVC
fluorescentes
techo y ventanas
SI
SI
opcional
SI
el primero a 0.35-0.37
botón y cordón
botón y cordón
botón y cordón
botón y cordón
250.000 - 300.000
90.000 - 220.000
352.000
270.000
Sin información
Sin información
estructural: 3
componentes: 1
1
12
estructural: 3
componentes: 1
1
12
estructural: 3
componentes: 1
1
12
1
12
1.9- 2.0/
1.2.- 1.5/
1.2.- 1.5/
0,9- 0,95/
0,020- 0,025/
0,020- 0,025/
mas10 db(A) en diesel
que a gas
que a gas
90.000 - 95.000
Medio ambiente
Informe Final
que a gas
F23-44
TRONCALES
FACTORES
vibraciones estructura
geral
emisión de monóxido de
Carbono: D/G
emisión de hidrocarburos:
D/G
Emisión de óxido de
nitrógeno: D/G
emisión de partículas
suspen: D/G.
Informe Final
ALIMENTADORAS
Articulado
Diesel mayores
vibraciones
Bus
Diesel mayores
vibraciones
Bus (Micro grande)
Diesel mayores
vibraciones
1.5/ 0.96
1.5/ 0.96
1.5/ 0.96
0.46/ 0.13
0.46/ 0.13
0.46/ 0.13
2.0/ 0.11
2.0/ 0.11
2.0/ 0.11
0.02/ 0.02
0.02/ 0.02
0.02/ 0.02
Microbús
F23-45
23.4 Análisis de los resultados
Los resultados extraídos de la matriz de evaluación de ventajas y desventajas presentadas
pueden ser interpretados de la siguiente manera:
•
En término general los resultados encontrados son evidentes lográndose
compatibilizar la teoría con la experiencia practica de los consultores.
•
Son evidentes los resultados en el sentido de que resulta más ventajoso la
utilización de vehículos de gran capacidad, en este caso, representado por
buses articulados en los corredores de alta demanda, en vez de utilizar, por
ejemplo, microbuses. El sentido práctico y la experiencia de ciudades
demuestran que la eficiencia operacional y elevados niveles de confort, se
consiguen, en estas situaciones, con la implementación de tales vehículos.
•
Del mismo modo, el uso de microbuses en rutas alimentadoras cortas es
importante para adecuar rápidamente la oferta a las fluctuaciones temporales
de la demanda y evitar que el indicador de coste pasajeros/ km sea muy bajo.
•
Por tanto, las ventajas y desventajas de buses articulados versus autobuses
convencionales y microbuses, son básicas y elementales en su uso en rutas
troncales y líneas alimentadoras y prácticamente definidas de modo teórico y
pragmático.
•
La industria automotriz, en países desarrollados ha avanzado tanto que no
existen diferencias substanciales entre un modelo y otro, tal es el caso de las
carrocerías en el Brasil. Ya en el caso de la utilización de los chasis varían por la
calidad y marca de un determinado motor. Así, por ejemplo, un motor de la
Volvo presenta mayores cualidades tecnológicas, mas su coste es mayor si lo
comparamos con motores Mercedes Benz, Volswagen, etc.
•
La diferencia de precios y de desempeño de un vehículo para otro esta,
también, relacionada con la posición del motor en el chasis. Así los costes de
adquisición y mantenimiento de un vehículo con motor trasero cuesta más que
uno que el motor este adelante. Ese es un factor muy importante en la elección
de la tecnología vehicular. Mencionando que para un mejor desempeño del
vehículo en itinerarios que tengan pendiente muy elevada, sea necesario de
vehículos que proporcionen mayor potencia al vehículo, y esta se consigue
solamente con la posición del motor en la parte de adelante del bus.
•
Finalmente, se llega a una conclusión preliminar, que comparar ventajas y
desventajas entre diferentes marcas de vehículos no es substancial, por ende la
comparación que debe hacerse es entre las tecnologías de Diesel o Gas
(GNC), es aquí donde se enfocará en los próximos ítems.
Análisis de las ventajas y desventajas de la implementación de la tecnología vehicular a gas
Aspectos generales sobre la tecnología a gas
El bus a gas natural comprimido (GNC) usa un motor de ignición de chispa para quemar gas
natural, el cual contiene mayoritariamente metano obtenido de recursos fósiles.
Descripción del sistema
El gas natural (85% a 99% metano) es un combustible fósil, se quema limpiamente, es barato
y abundante en muchas partes del mundo. Debido a que el gas natural es,
mayoritariamente, metano, los Vehículos a Gas Natural (NGVs, en inglés) tienen emisiones de
hidrocarburos no metánicos mucho menores que los vehículos a gasolina, pero mayores
Informe Final
F23-46
emisiones de metano. Puesto que el sistema de combustible está cerrado, no hay emisiones
evaporativas y las emisiones del llenado de combustible son insignificantes. Las emisiones de
partidas en frío de los NGVs también son bajas, debido que no se requiere del
enriquecimiento en la partida en frío; esto reduce las emisiones de COV y CO. Las emisiones
NOx de los NGVs no controlados pueden ser mayores o menores que los vehículos de
gasolina comparable o diesel, dependiendo de la tecnología del motor, pero son
típicamente un poco menores.
Como un sustituto para los motores diesel convencionales con combustible de alto azufre,
los NGVs de alguna manera deberían tener menores emisiones de NOx y sustancialmente
menores emisiones de MP.
Hay tres tipos de vehículos a gas natural, que pueden ser manufacturados específicamente
para operar con él o convertirse desde vehículos convencionales:
1. Bi-combustibles, donde el vehículo puede operar con gas natural o gasolina
2. Combustible -dual, donde el vehículo opera con diesel solamente o diesel y gas
natural, con la combustión del diesel usada para quemar el gas natural. Para más
información sobre esta opción, ver la sección "Buses en uso: Conversiones".
3. Dedicados, que operan completamente a gas natural.
La mayoría de los fabricantes de vehículos ofrecen la opción dedicada solamente, debido
a su mayor confiabilidad.
La mayoría de los buses a gas natural comprimido (GNC) están equipados con un motor
diesel modificado a motor de ignición de chispa que está optimizado para el uso de gas
natural. Se instalan cilindros de gas que pueden ser llenados en estaciones de servicios con
gas natural comprimido. Tales motores pueden ser de dos tipos básicos:
•
•
Estequiométrico - este tipo hace posible el uso de un convertidor catalítico de tres
vías como los autos de gasolina común.
Mezcla Pobre (alta proporción aire/combustible: exceso de aire en relación a la
mezcla estequiométrica), este tipo es 10% - 20% más eficiente en combustible que los
motores estequiométricos, pero también tiene mayores emisiones de NOx. Un
convertidor catalítico de tres vías es inadecuado, pero pueden usarse catalizadores
de oxidación. La gran mayoría de los motores a gas natural de carga pesada son de
este diseño.
En general, los buses GNC son entre 17% a 41% menos eficientes en combustible que los
buses diesel convencional. Tienen sustancialmente menor autonomía de conducción que los
buses diesel - ejemplo: en los buses GNC son descritos como que tienen una autonomía de
conducción de 300 millas aproximadas (por cierto, dependiendo de la capacidad de los
cilindros de gas) comparados a un poco más de 400 millas para los buses diesel.
Potencial de reducción de emisiones
Hay un gran potencial para lograr bajas emisiones cuando el GNC se usa como
combustible. Algunas reducciones de emisiones en comparación con las emisiones de los
buses diesel convencional se han publicado en la literatura. Debido a que diferentes fuentes
hacen diferentes hipótesis respecto de la naturaleza exacta de la comparación, es esencial
consultar las fuentes originales para más detalles.
•
Material Particulado (MP): reducciones de 60% a 97% comparadas con buses diesel
convencionales con combustible alto en azufre. (se debe observar que los buses
diesel de características avanzadas, equipados con filtro de particulado diesel y
Informe Final
F23-47
•
•
•
•
•
quemando combustible bajo en azufre tienen emisiones comparables, o incluso
menores emisiones, de PM que los buses GNC. También debiera observarse que el
número de partículas ultrafinas de un bus llenado con GNC puede ser bastante alto,
bajo ciertas modalidades de conducción. Esta es una de las características que
debe tomarse en consideración al momento de tomar la decisión del cambio de
tecnología, ya que la ventaja ambiental inicial se ve diluida con los adelantos
tecnológicos, en la reducción del particulado, por parte de los buses diesel.
Óxidos de Nitrógeno (NOx): reducciones de 25% a 86% comparadas al diesel
convencional.
Monóxido de carbono (CO): reducciones de 52% a 84% comparado con diesel
convencional. Otros datos indican que las emisiones de CO del GNC podrían ser
mayores que las de los buses diesel.
Hidrocarburos totales (HC): significativamente mayores para GNC. Sobre el 80% de
estas emisiones están compuestas de metano, el cual tiene un bajo potencial para
reaccionar en la atmósfera para crear ozono a nivel del suelo (esmog de verano) ,
pero es un poderoso gas de invernadero (ver más abajo también).
Respecto de parámetros adicionales: los vehículos a gas natural tienen
significativamente menores niveles de ruido y vibración del motor.
A menos que estén equipados con un catalizador de oxidación, los vehículos GNC
normalmente tienen emisiones de aldehídos mucho mayores que un diesel típico.
Según el Cleanairnet, organización no gubernamental, "los motores a gas natural
necesitarán de dispositivos de post tratamiento para cumplir con los estándares propuestos
para el 2004 (0,5 g/bhp - hr) y estándares de NOx de 2007 (0,2 g/bhp - hr)" en los Estados
Unidos. Respecto a las emisiones de ciclo de vida de gases con efecto invernadero (GHG),
se han publicado visiones levemente distintas. Ejemplos son:
•
•
•
•
"Analisis de ciclo de vida sugieren ahorros de emisiones de Gases de Efecto
Invernadero (GHG) relativas a la gasolina, y posiblemente pequeños ahorros relativos
al diesel".
"Para las vans de panel y vehículos pesados >3,5 toneladas, los GHG totales son
comparables o levemente mayores al compararse a la operación de un diesel".
"Mientras se requiere de más investigación, las emisiones de gases de efecto
invernadero de los buses GNC parecen ser similares a aquellas de los buses diesel
sobre una base de ciclo de combustible total, aún cuando ellos emiten más metano.
Los buses a gas natural tienen inherentemente menores emisiones de dióxido de
carbono que los buses diesel".
En resumen, las emisiones GHG de los NGVs serán aproximadamente de 15% a 20%
menores que las de vehículos a gasolina, ya que el gas natural tiene un menor
contenido de carbono por unidad de energía que la gasolina. Los NGVs emiten casi
los mismos GHG que los vehículos de combustible diesel, con menores emisiones de
CO2 compensadas por mayores emisiones de CH4.
Debiera observarse que estos valores de emisiones y gases de efecto de invernaderos no
justifican necesariamente optar a favor de los buses GNC. La relevancia de los ahorros
relativos de emisiones y la paridad en emisiones de gases de efecto invernadero deben
analizarse cuidadosamente a la luz de la situación individual. De este modo por ejemplo, las
reducciones de emisiones totales logradas a través de un filtro de partículas en un bus diesel
convencional pueden ser perfectamente suficientes para aliviar un problema de alto nivel
de PM. No obstante, debe resaltarse el hecho de que un filtro de partículas requiere de una
calidad de combustible diesel con bajo contenido de azufre. Otros factores, tales como la
rentabilidad , pueden ser decisivos en cuanto a la elección del sistema .
Informe Final
F23-48
Confiabilidad técnica
"Una medida de la confiabilidad de un bus es el número promedio de llamados de ruta.
Cuando el conductor no puede completar su ruta y pide un bus de reemplazo, un llamado
de ruta (que conlleva eventos desde falla del motor hasta quedarse sin gasolina) es
registrado"). En 1996, el) llevó a cabo un Progarma de Evaluación de Vehiculos National
Renewable Energy Laboratory (NREL ("Vehicle Evaluation Program") para el Departmento de
Energía de los Estados Unidos (DOE), usando el número de llamados de ruta para evaluar la
confiabilidad como bus de varios buses a combustibles alternativos. Aquellos llamados que
involucraban componentes relacionados al motor / sistema de combustible, incluyendo
llamados por quedarse sin combustible, fueron tratados separadamente de aquellos que
involucraban otras partes del bus (ejemplo, puertas).
"Los buses que funcionaban con GNC en Miami tuvieron cerca de cuatro veces más
llamados de ruta relacionados con sistemas de combustible alternativo por cada 1.000 millas
comparados con sus contrapartes diesel. La mayoría fueron relacionados con sistemas de
combustible o motor, incluyendo 9 de 81 que se quedaron sin combustible. Estos buses
tienen muy bajo kilometraje porque no hay estaciones de combustible cercanas en los
locales. En contraste, los buses en Tacoma tienen más de cuatro veces la acumulación de
millaje de los buses de Miami. Los motores de Tacoma son un modelo un año más nuevo. Sus
tasas de llamados de ruta son idénticas para GNC y diesel. En total, podemos concluir que
los buses GNC son potencialmente tan confiables como los diesel. Es importante observar
que el fabricante ahora está vendiendo motores GNC más nuevos y más avanzados que los
que se usan en Miami o Tacoma".
Según el cleanairnet (ONG), "los buses GNC son sólo 50% - 75 % tan confiables como los
buses diesel comparables"; también afirma que ellos "son a menudo menos confiables".
Debiera señalarse que los buses dedicados a GNC son ahora (2003) una tecnología
comercializada, a la venta por parte de los principales fabricantes de vehículos, con las
mismas garantías que tiene los buses convencionales.
Consideraciones de costos
Factores que determinan el costo incremental asociado con el uso de motores a gas natural
relativo al diesel en los HDDVs incluyen lo siguiente:
•
•
•
•
El costo incremental de un motor a gas natural y equipamiento asociado (cilindros de
gas, cañerías, válvulas, etc) en comparación con un motor diesel equivalente;
El costo relacionado a la infraestructura de combustible requerida para el uso de
GNC o GNL;
El diferencial de costo entre GNC/GNL y combustible diesel; y
El costo de operación y mantenimiento relacionado con el uso de vehículos a gas
natural
en
comparación
con
vehículos
diesel.
La compra de buses GNC es más cara que aquella de buses diesel. Los gastos de
operación son significativamente más altos. Los costos exactos dependen de la
situación individual, pero diferentes estimaciones están disponibles en la literatura.
Informe Final
F23-49
Según, la International Energy Agency (IEA), un bus GNC cuesta "US$ 25.000 a US$50.000 más
caro que un bus diesel comparable (menos en países en desarrollo)". Asi mismo, un bus diesel
típico cuesta entre US$ 250.000 y US$ 275.000, un bus de gas natural entre 15% y 25% (esto es,
cerca de US$ 40.000 a US$ 65.000) más.
Experiencias y penetración de mercado
Más de 1,2 millones de vehículos a gas natural- incluyendo vehículos livianos - están en uso a
nivel mundial en más de 40 países, siendo Argentina (450.000), Rusia (>300.000), Italia
(300.000), Canadá y EE UU (70.000) los que operan las más grandes flotas.
Un informe sobre la experiencia internacional con buses de transporte público a gas natural
ha sido publicado por la International Association for Natural Gas Vehicles (IANGV). En total,
3.500 buses a gas natural - la mayoría GNC - funcionaban en EE UU el año 2000, dando una
penetración de mercado de cerca de 8%. Además, los buses a gas natural representan el
18% de los actuales pedidos de nuevos buses.
La ciudad de Beijing, en China, recientemente introdujo cerca de 1.500 buses de GNC.
En el Infopool, se describen los siguientes proyectos que contemplan buses GNC: buses GNC
en los EEUU, buses GNC en Delhi y Flotas de buses más limpios en New York City.
Desafíos
Las principales barreras para el uso de los vehículos a gas natural son su alto costo de
inversión y la falta de infraestructura de llenado de combustible. Estos se pueden reducir a
través de mayores penetraciones de mercado. Idealmente, debiera haber un enfoque
coordinado para la introducción conjunta de vehículos a GNC y la infraestructura de
servicios y de llenado de ellos.
En muchos países, el combustible diesel está subsidiado en relación con otros combustibles.
La combinación de alta eficiencia de combustible para los buses diesel junto con el bajo
precio del combustible diesel, a menudo, resulta en costos operacionales mucho mayores
para GNC en relación al diesel.
Según, las desventajas del gas natural incluyen lo siguiente:
•
•
•
•
•
Mayor dificultad en distribución y almacenamiento
Autonomía de conducción más corta
Mayor peso del estanque de combustible (cilindro de gas)
Mayor tiempo de llenado de combustible, especialmente si se usa un sistema de
llenado lento
Pre-ignición en el colector de entrada.
Informe Final
F23-50
Aspectos prácticos: la experiencia práctica de Transportes Metropolitanos de BarcelonaTMB en la substitución progresiva de la tecnología a gas en el transporte público
La TMB-Barcelona firmó un convenio de colaboración con Gas natural –SDG, SA en el 2000
para utilizar este combustible en los autobuses de Barcelona y del Área Metropolitana.
Después de las primeras experiencias a finales de 1995 y durante todo el 96 (en
colaboración con el Gas Natural –SDG, Mercedes Benz y el Instituto Catalán de Energía), en
que se comprueba la viabilidad del gas natural comprimido- GNC en vehículos de
transporte público, el periodo 2000-2001 se substituyó el 50% de los autobuses a renovar por
vehículos propulsados con gas, suministrados por las empresas MAN (Alemania) e IVECO
(Estado Español).
Se han incorporado 35 unidades, a las líneas que circulan del mar a la montaña y viceversa,
y a lo largo del 2002 se incorporaron 35 buses más. La renovación de la flota de autobuses se
ha llevado de forma progresiva en función de la disponibilidad económica y de los avances
tecnológicos hasta llegar a un total de 250 vehículos (aproximadamente 30% de la flota) en
los próximos años.
Según cálculos de la propia TMB, se menciona que cuando se llegue a esta cifra, la pila de
hidrógeno para la automación estará totalmente experimentada y se perfila como la
posible alternativa aun más sostenible para el transporte de pasajeros, ya que se trata de
una energía renovable que no genera emisiones de contaminantes (solamente vapor de
agua).
La evaluación de las ventajas y desventajas de la comparación de tecnologías Diesel versus
GNC, realizadas por la TMB estuvieron apoyadas, principalmente, en: balance energético,
balance medio ambiental y en el análisis económico. En estos balances si hicieron pruebas
pilotos de la desempeño de los buses actuando en terrenos planos y semiplanos.
Balance Energético
El balance energético de los autobuses ha estado realizado a partir de los datos reales de
consumo de combustible i los kilómetros realizados por los diferentes modelos de autobuses
en las líneas objeto del presente análisis (enero-mayo 2003 por el GNC y enero-mayo 2001
por el diesel).
Los resultados obtenidos son los siguientes:
•
Los vehículos a GNC presentan unos consumos energéticos superiores, en
prácticamente un 46% de media, a los experimentados por los vehículos
diesel. Este incremento del consumo energético puede estar relacionado
entre otros con el menor rendimiento del ciclo teórico termodinámico de los
motores de GNC o la diferencia de la tara de los vehículos.
Informe Final
F23-51
MWh/100 Km
Figura 23.26. Consumos energéticos medios según el tipo de combustible utilizado y según
características orográficas del recorrido (pendiente media)
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
0,82
0,76
0,54
0,54
Líneas 57 y 157 (río-río)
Diesel
•
50,18%
41,54%
GNC
Línea 22 (mar-montaña)
% Aumento
La incidencia diferencial de la pendiente media del recorrido en la eficiencia
energética de los autobuses según el tipo de combustible usado, acentúa
todavía más las diferencias existentes entre los vehículos diesel y GNC (si esta
diferencia es del 41,5% cuando la pendiente media es del 0%, pasa al 50%
cuanto la pendiente media llega al 4%).
De esta primera evaluación energética, se puede inferir que los motores Diesel presentan
una mejor desempeño que los de gas, y queda de manifiesto cuando la topografía del
terreno es agreste (caso de las alimentadoras en la ciudad de Lima)
Balance Medioambiental
Para la realización del balance medioambiental a nivel teórico se ha tenido en cuenta los
resultados del balance energético elaborado, así como las emisiones unitarias de
contaminantes (partículas, CO, HC y NOx).
La metodología seguida se ha basado en el programa COPERT desarrollado por la Comisión
Europea y utilizando como emisiones unitarias las proporcionadas por los fabricantes
(especificaciones técnicas) en el caso de los vehículos a GNC, o los limites fijados por la
normativa europea para los vehículos diesel.
Los resultados obtenidos del balance medioambiental son:
•
Aunque los autobuses de GNC consumen más que los diesel, la emisión total
de contaminantes de los primeros, es notablemente inferior. Un autobús a
GNC supone una reducción en la emisión de contaminantes en la atmósfera
que oscila entre el 82% y el 98% según el tipo de contaminante, por cada 100
kilómetros recorridos.
•
Un aumento de la pendiente media del recorrido del 0 al 4% supone una
sobre emisión de entre el 6 y 7% para todos los contaminantes considerados.
Informe Final
F23-52
Tabla 23.11. Ahorro mensuales en toneladas de contaminantes
Emisiones
Ahorros mensuales (toneladas)
Partículas
•
0,158
CO
4,8
HC
1,2
NOx
7,3
Un vehículo diesel en comparación con uno de GNC en las mismas
condiciones emite en la atmósfera una cantidad de contaminantes
mensuales equivalente a:
Figura 23.27. Comparación de la emisiones entre un vehículo Diesel X GNC
Emisiones
1 AUTOBÚS
DIESEL
Nº buses GNC
Partículas
6,8
CO
8,1
HC
12,1
NOx
13,8
Debe destacarse algunas evaluaciones que tienen que ver con los usuarios del sistema, así
entre los aspectos mencionados por ellos se encuentran los siguientes:
•
En aspectos como la potencia efectiva de los vehículos y la capacidad de
aceleración, los vehículos a GNC presentan unas prestaciones inferiores a las
de los autobuses convencionales.
•
De entre los aspectos más valorados de la introducción del GNC que inciden
claramente en la calidad del servicio ofertado, destacan: la disminución del
nivel de ruido del vehículo en relación a los autobuses diesel (un 92,7% de los
conductores), la disminución del olor del combustible apreciable des del
interior del vehículo (el 87,8%) y el descenso del nivel de vibraciones (un 86,6%
de los encuestados).
Análisis Económico
Figura 23.28. Lay-out de los costes que componen el análisis económico
COSTES ASOCIADOS AL GNC
INVERSIÓN
Adquisición vehículo
Taller y estación de recarga
Formación personal TMB
Informe Final
EXPLOTACIÓN
Mantenimiento
Funcionamiento
C. SOCIALES
Contaminación
Ruido
F23-53
A. Costes de inversión
Referente a los costes de inversión, se ha considerado los costes en la adquisición de los
vehículos, los gastos realizados en la construcción de la estación de recarga y en la
construcción del taller donde realizar el mantenimiento mecánico de los vehículos, así como
los costes asociados a la formación del personal de TMB:
El balance realizado recoge por un lado los costes de inversión a que debería hacer frente
TMB sin tener en cuenta el convenio signado con la empresa Gas Natural y de la otra
considerando el convenio y las aportaciones que ha hecho Gas Natural (100% de la
totalidad del costo de inversión de la estación de recarga y el 50% del coste de adquisición
de los vehículos).
La introducción del GNC a la flota de transporte público urbano de la ciudad de Barcelona
ha supuesto un sobrecoste unitario, en términos de inversión inicial y en relación a un
vehículo diesel de características similares, situado alrededor de los 25.200 euros (el
sobrecoste por vehículo se ha reducido en un 56,4% gracias al convenio de colaboración
entre TMB y Gas Natural SDG).
B. Costes de explotación
Por lo que hace referencia a los costes de explotación, se ha considerado:
•
Por un lado, los costes derivados propiamente del mantenimiento de los
vehículos puestos en funcionamiento. TMB ha estimado en 4,5 céntimos €/Km
este sobrecoste de mantenimiento todo y que algunos de los costes todavía
no se está en condiciones de definirlos concretamente.
•
Y por otro lado, los costes asociados al funcionamiento diario de los vehículos
(a su consumo de combustible): 0,48€ por cada litro de gas-oil, y 0,027€ por
cada k Wh de gas natural suministrado.
Tabla 23.12. Ahorro de explotación mensual por vehículo a GNC
Ahorro por reducción contaminación en un 91,8%
€/vehículo mes
Sobrecoste de mantenimiento del GNC
172,78
Ahorro de funcionamiento del GNC
311,01
Ahorro de explotación del GNC
138,23
C. Costes sociales
El impacto ambiental considerado en el estudio contempla la contaminación atmosférica y
acústica.
Contaminación atmosférica
•
El gas natural como un carburante de vehículos tiene diversas ventajas
ambientales con respecto a los combustibles tradicionales derivados del
petróleo.
•
Reduce las emisiones de carbono (CO2) en un 25%, contribuyendo a la
disminución del efecto invernadero;
•
No contiene plomo ni partes de metales pesados, la cual evita las emisiones
de estas a la atmósfera;
Informe Final
F23-54
•
No emite partículas sólidas en suspensión, que es uno de los principales
problemas ambientales que genera el gasoil y es uno de los que provoca
mayores problemas a la salud humana;
•
No contiene azufre y, por tanto, no emite óxidos de azufre (SO2) y no
contribuye a la formación de la lluvia ácida
•
Sus propiedades químicas permiten el uso de catalizadores, que minimizan las
emisiones a la atmósfera de óxidos de nitrógeno (NOx), monóxido de
carbono (CO) e hidrocarburos.
•
Presenta niveles de emisión sonora menores a los correspondientes motores
diesel (unos 10 decibelios dB(A), así con menos niveles de vibración.
Otras ventajas
El gas tiene una mejor eficiencia energética y no necesita procesos de transformación. Es un
combustible seguro, ya que al ser menos denso que el aire, no tiene tendencia a cumularse
en partes del vehículo, y por tanto, disminuye los riesgos de accidentes por incendio y
explosión.
Tabla 23.13. Ahorro de la contaminación de gas natural respecto al diesel en autobuses urbanos
Contaminantes
250 autobuses
Dióxido de Carbono (CO2)
4.000 toneladas/ año
Monóxido de carbono(CO)
35 toneladas/ año
Hidrocarburos (HC)
11,4 toneladas/ año
Óxidos de Nitrógeno ( NOx)
147 toneladas/ año
Óxidos de Azufre (SO2)
19,6 toneladas/ año
Partículas en suspensión
3,5 toneladas/ año
Fuente: Fundación Bosch i Gimpera, 1977
Según el estudio INFRAS/IWW el ahorro expresado en €/Km que supone la contaminación
atmosférica es:
Tabla 23.14. Ahorro ambiental por vehículo a GNC
Ahorro por reducción contaminación en un 91,8%
€/Km
Hipótesis 60 pasajeros/autobús diesel
0,349
Hipótesis 60 pasajeros/autobús GNC
0,028
Valor del ahorro
0,321
Fuente: INFRAS/IWW (1994), citado por el ATM a “Las cuentas del transporte de viajeros a la RMB (1998)”
Informe Final
F23-55
Contaminación acústica
El GNC supone una reducción del nivel de ruido en un 18,6% del Db(A) respecto el Diesel. El
estudio INFRAS/IWW da un ahorro notablemente superior que el que muestra el CERTU.
Tabla 23.15. Ahorro ambiental por vehículo a GNC.
Ahorro por reducción ruido un 18,6%
€/Km
Hipótesis 60 pasajeros/autobús diesel
0,444
Hipótesis 60 pasajeros/autobús GNC
0,361
Valor del ahorro
0,083
Fuente: INFRAS/IWW (1994), citado por el ATM a “Los descuentos del transporte de viajeros a la RMB (1998)”
Por último, el gas es una de las energías mas baratas, reduce los gastos de mantenimiento y
prolonga la vida del vehículo. El costo de cada vehículo es aproximadamente de € 220.000
euros. Gas natural SDG, SA aporta a décima parte y ofrece a TMB un precio de consumidos
industrial. Hasta el momento la inversión inicial de 35 autobuses ha sido de € 7.362.398 euros.
Aspectos específicos de la tecnología vehicular de gas
Características técnicas de los vehículos de gas natural (peso, potencia, dimensiones,
capacidades, motor trasero o delantero, etc.
•
•
•
Los vehículos en servicio corresponden a diversos modelos debido tanto a los dos
fabricantes así como a la cantidad de versiones utilizadas desde el inicio de su uso en
2001. En general se trata de dos tipos de vehículo :
• Un estándar de 12m * 2,50m, 19.000 kg de carga máxima autorizada, motor
trasero de explosión, unos 170 kw potencia máxima
• Articulado, de 18m * 2,50m, 27.000 kg de carga máxima autorizada, 170 kw
de potencia máxima, motor trasero de explosión y 235 kw de potencia.
La capacidad de pasajeros se reduce en unos 15 en el caso de las unidades
estándar, mientras que se reduce en 24 en el caso de las unidades articuladas,
pasando a ser de 90 y 120 pasajeros respectivamente.
Esta reducción de capacidad se debe más a un tema de carga máxima autorizada
que a una cuestión de espacio.
Condiciones de seguridad:
•
En general la seguridad forma parte del proyecto del vehículo, de tal manera que
como criterio básico, no debe haber ninguna conducción de gas que pase por el
interior del habitáculo de la unidad. Los depósitos de gas están dotas de elementos
de seguridad contra “sobre presiones”, debidas tanto a efectos térmicos como a
efectos de compresión.
•
Por otra parte se exigen pruebas de estanqueidad tanto en la recepción de las
unidades como en las revisiones periódicas. Los depósitos de gas se someten
periódicamente a las revisiones y verificaciones que sus certificados de
homologación exigen (se aplican dos reglamentos en función del año de
fabricación).
Informe Final
F23-56
Autonomia de las unidades : kilometraje (km )máximo sin repostar
•
Es prácticamente la misma que la de un vehículo convencional, que en el caso de
Barcelona se sitúa alrededor de los 250 km diarios, teniendo en cuenta unas 16 horas
de servicio, a unos 14 km/h de velocidad promedio. Si aumenta esta velocidad
media, el consumo se reduciría y en consecuencia la autonomía aumentaría.
Ubicación y características de las estaciones de suministro del gas
•
•
•
Se trata de estaciones de compresión, en la que las condiciones de entrada del gas
(40 bar de presión regulada de entrada), reduce la potencia necesaria para la
compresión hasta los 200bar de presión, presión de servicio de los depósitos de los
buses.
Se puede considerar que cada uno de los compresores instalados se hace cargo del
reportaje de unas 70 autobuses diarios, por la cual cosa, el parque de compresores
necesarios es de cuatro más un de reserva para toda la cochera.
Tanto la estación de regulación y medida como la estación de transformación de la
energía eléctrica y el suministro en caso de emergencia (2 generadores diesel de 600
kVA), tienen una envergadura coherente con este volumen de compresión. Está
dotada de recuperación del gas de venteo y de retroceso de gas a la red
(alimentando otro gasoducto a más baja presión), con tal de evitar la aireación libre
de gas natural a la atmósfera (el metano tiene un efecto invernadero mucho más
elevado que el del CO2).
Coste de las unidades
•
El diferencial de precio respecto a un vehículo diesel se mantiene en un 22% superior.
A lo largo de los últimos años no se ha detectado una convergencia entre los precios
de los dos tipos de tecnología.
Garantía del chasis y de la carrocería
•
Depende de los adjudicatarios. Algunos elementos mecánicos pueden llegar a tres
(3) años, la carrocería (acero inoxidable), a 15 años
Vida útil
•
15 años
Coste de mantenimiento/km
•
Un 15 % superior al convencional.
Nivel de emisión de ruido
•
Inferior al convencional
Nivel de vibración en la estructura
•
Inferior al convencional
Emisiones de contaminantes
Informe Final
F23-57
•
En general están certificados al nivel VEM (EEV). Los catalizadores se suelen cambiar
cada cuatro o cinco años cuando dejan de ser eficaces.
Suspensión
•
La convencional neumática con regulación de altura, sobre elevación en algunos
casos y arrodillamiento en todos los casos.
Frenos
•
Convencionales, se están incorporando cada vez más los de disco en todas las
ruedas con diversos sistemas de accionamiento.
Informe Final
F23-58
23.5 Conclusiones y Recomendaciones para el caso de Lima de acuerdo a
Ruta troncal, masiva o Ruta alimentadora
Una vez establecido las matrices de relaciones y de ventajas y desventajas se pudieron
establecer las conclusiones sobre que tipo de tecnología es la más aconsejable usar en
determinadas rutas con determinadas características.
Con respecto al medio ambiente se puede decir lo siguiente:
•
La utilización de motores diesel (Euro III) que reducen hasta un 90% de las
emisiones de CO y en un 50% las de hidrocarburos (no así los óxidos de
azufre). Sus desventajas son que causan mayores ruidos y consideran un
sobrecoste en los vehículos de entre un 5% a un 10%.
•
Los motores a gas, reducen las emisiones de gas en un 80% y los óxidos de
azufre en 40%, pero no disminuyen de manera significativa las emisiones de
hidrocarburos. Su desventaja es lo difícil de su transporte y si abastecimiento,
así como el sobrecoste por los vehículos que va entre un 5% a 10%.
1. Desde el punto de vista termodinámico (cantidad de energía producida) el
diesel es superior al GN
2. No existen motores hechos para GN en el Brasil. Son sólo motores de ciclo diesel
adaptados a GN. La empresa Daimler tiene en su fábrica en São Paulo un gran
lote de autobuses adaptados que no ha podido vender y que los guardan como
prueba de una mala decisión.
3. El GN en motores ciclo diesel adaptados produce grandes irregularidades en la
operación de los buses. El GN es un fluido que se comporta diferentemente en
función de la presión y la temperatura y estas cambian durante el día,
cambiando en consecuencia la operación del bus. Esto lo saben en el país que
más sabe de usar GN en motores que es Argentina y allí solo se usa el GN en
motores de autos por razones de precio y no existe ningún bus urbano que lo use.
4. Desde el punto de vista de las emisiones, las que efectivamente importan son las
PM < 2.5 (partículas) y en especial las muy finas (nano partículas, que son las que
verdaderamente afectan a la salud). Estas son igualmente producidas por el GN
como por el diesel, luego no hay ventajas ambientales en este aspecto que sean
efectivas para usar GN en lugar de un buen diesel (limpio).
5. La tendencia mundial es ésta y basado en ésta realidad es que se definen las
normas para las emisiones en la EU (normas EURO III, IV y V) y en USA (EPA 98,
2000). Los constructores de vehículos (Daimler, Scania, Volvo) siguen esta
tendencia.
6. El futuro del cambio de combustible va hacia la utilización de tecnología híbrida
(diesel-eléctrico), o hidrogeno en un futuro más lejano, pero ahora es solo un
BUEN DIESEL de < de 50ppm de azufre
7. Las instalaciones para cargar GN en buses son muy caras (necesidad de City
Gates) y difíciles de manejar.
Sin duda la tecnología de gas es una tecnología de futuro que viene siendo testada por
varias ciudades, aunque solo en el ámbito de proyectos pilotos, es decir ninguna ciudad lo
ha implementado de forma masiva en los países europeos y americanos. Igualmente, la
tecnología con diesel bien refinado continua siendo una optima solución en el mediano
plazo.
Informe Final
F23-59
23.6
Recomendaciones técnicas para
implementación de la tecnología a gas
los
gestores
públicos
en
la
Antes de iniciar programas de implementación de buses de gas, es importante confirmar si
las contribuciones de las emisiones de los vehículos a diesel son una fracción importante en
la concentración de contaminantes del aire. En ciudades donde la contribución de
transporte a la concentración de nano partículas al medio ambiente sea considerada
importante, se justifica el reemplazo de buses de diesel por buses a gas. Por tanto, según
investigaciones realizadas por el Banco Mundial, las consideraciones técnicas que se
deberán tomar en consideración son las siguientes:
A. Existencia de abastecedores de Gas: si existe ya infraestructura de
abastecimiento de gas, viabiliza la implementación del programa de buses a
gas y sobretodo prever que la oferta que hacen los abastecedores sea
sostenible durante un buen tiempo, por ejemplo la duración de la concesión de
los operadores de transporte.
B. Estado de adelanto de la industria de la tecnología a gas para transporte
público: importante es verificar si la industria que fabrica los motores a gas,
valida esta tecnología como si fuese madura para ser implementada al 100%
en una ciudad. Las altas emisiones de contaminantes por el diesel, no son
meramente producidos a la elección del combustible, sino que estos provienen
de problemas profundos de la propia industria automovilística de los países en
desarrollo. A veces la polución del aire no es solamente del uso del diesel, sino
de los años de antigüedad de la flota, de la manera de conducir de los
chóferes, etc... por tanto, se deberá evaluarse bien, cual de estas
consideraciones esta pesando más al momento de la mudanza de tecnología
de combustible.
C. Subsidios de gobierno: En muchos de los países que han implementado
programas de substitución de la flota por gas natural, entre ellos EEUU, parte del
éxito de estos programas fue debido a la intervención del gobierno con
subsidios. Los subsidios en estos programas eran necesarios porque la diferencia
de precios entre los combustibles no eran suficientes para justificar la
implementación de los programas de gas natural, además sabiendo de las
grandes dificultades y problemas que vienen juntamente con la
implementación de nuevas tecnologías.
D. Marco Regulatorio: Este es uno de los más importantes roles que el gobierno
deberá establecer en el caso del sector transportes y especialmente con la
tecnología de gas. Esta regulación del mercado deberá eliminar las distorsiones
del mercado, creando las bases legales para una competición de mercado
que incremente la seguridad de las operaciones, la eficiencia y calidad del
servicio.
E. Economías de escala: para que una operación sea viable financieramente
tendrá que asegurarse que un gran número de unidades que operen tengan
este tipo de tecnología. Uno de los problemas que se enfrentan en la
conversión para el gas natural en países no desarrollados es que la ciudad
cuenta con un sistema organizacional que permite la pulverización de las
concesiones, por tanto existen muchos pequeños operadores, cada uno de
ellos propietarios de una o dos unidades.
F.
Desarrollos tecnológicos en países industrializados: el gran competidor de la
implementación de programas de gas natural son los desarrollos tecnológicos
que se vienen produciendo en grande parte de los países industrializados. Los
avances tecnológicos son muy fuertes en la producción del así llamado
vehículo con diesel limpio, cada vez más la utilización de catalizadores o
Informe Final
F23-60
mejoras en los procesos de producción del combustible en la propia planta de
refinería están muy avanzadas. Otros países desenvolviendo tecnología limpia
como es el Brasil con sus investigaciones de Bio-combustible, etc., van a
producir un impacto sobre la tecnología de los países que opten por el
consumo de gas y en su viabilidad.
G. Elección Social: Si el gobierno decide que la reducción de la polución
ambiental en la ciudad justifica el coste de la implementación de buses a gas,
entonces se deberá adoptar políticas que incentiven la mudanza para el gas
natural: emisiones estándar para los buses, o combustible o impuestos sobre los
vehículos que reflejen el costo social marginal.
Si la decisión de cambiar de diesel para la tecnología gas ya ha sido tomada, tal y como es
el caso de la ciudad de Lima-Perú, constituyéndose en una política municipal, así, es
importante chequear si las condiciones de suceso para la implementación han sido
tomadas en consideración: incentivos suficientes para los operadores de gas natural,
arreglos administrativos y regulatorios que aseguren la sustentabilidad financiera de los
operadores de transporte quienes usaran el gas, operaciones con flota de grande porte
para poder producir economías de escala, adecuado sistema regulatorio que foque su
atención en la seguridad y desempeño estándar, educación y capacitación de chóferes,
mecánicos en todo el proceso, es decir desde el mantenimiento hasta las operaciones mas
sofisticadas que se dé al trabajar con este tipo de tecnología.
Informe Final
F23-61

Capítulo 23 - Protransporte

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