Modelo de Costos Carreteros

Memoria de Calculo Costos de Infraestructura

Julio 2019

INDICE DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN .............................................................................................................. 3

2. METODOLOGÍA DE CÁLCULO COSTOS DE INFRAESTRUCTURA .......................................... 4

2.1.1. INVERSIÓN EN INFRAESTRUCTURA VIAL ......................................................................................... 4 2.1.2. CONSIDERACIONES SOBRE EL CÁLCULO DE COSTO DE INFRAESTRUCTURA ATRIBUIBLE A LAS CARGAS ..................................................................................................................................................... 9

3. ANEXOS ........................................................................................................................ 10

3.1. ANEXO III: CONFIGURACIONES DE VEHÍCULOS .................................................................. 10

3.2. ANEXO IV: AGRADECIMIENTOS .......................................................................................... 12

3.3. ANEXO V: SIGLAS Y ABREVIATURAS ................................................................................... 13

4. TRABAJOS CITADOS ...................................................................................................... 14

1. INTRODUCCIÓN

Este documento presenta la Memoria de Cálculo y Manual de Uso de la segunda versión del Modelo de Costos Carreteros (MCC) en desarrollo en la Dirección Nacional de Planificación del Transporte de Cargas y Logística; primera que se pone a disposición del público.

Contar con una herramienta para dimensionar los costos asociados al transporte de cargas en el modo vial permite cuantificar los efectos de cuestiones tan distintas como la derivación modal de carga, introducción de nuevos vehículos, variaciones en el consumo de combustible, mejoras en la eficiencia de la utilización del material rodante como velocidad y esperas, etc.

Este trabajo complementa a otros dos estudios realizados en el área: el Informe de Matrices Origen y Destino de Cargas (SSPTCyL - Ministerio de Transporte 2017), que estima los orígenes y destinos para 106 productos entre 123 zonas en las que se ha dividido el territorio nacional y el Modelo de Estimación de Costos Ferroviarios de Carga COSFER (SSPTCyL - Ministerio de Transporte 2017), que calcula los costos de movilidad y de inversión y mantenimiento de infraestructura atribuibles al transporte ferroviario de cargas. La metodología general del presente Modelo sigue a la utilizada en el COSFER, para mantener la comparabilidad de los resultados entre modos.

El MCC permite obtener el costo de movilidad y el costo de infraestructura asignable a un vehículo con determinada carga, expresados en diversas magnitudes: tonelada-km, kilómetro, viaje, por tonelada, etc.; sus componentes y sus respectivas incidencias. El modelo fue elaborado en una planilla de cálculo1.

Este aplicativo no fue confeccionado con el objetivo de tarificación sino de evaluación de impacto de políticas públicas del sector, por lo que no se considera la totalidad de los costos afrontados por las empresas (en particular la presente versión no incluye patentes ni impuestos sobre el servicio mismo de transporte) y por lo tanto no puede servir fidedignamente al objetivo de estimar los costos de un productor de servicios de transporte.

Para contactarse por preguntas, sugerencias, solicitud de acceso y cualquier otra consulta, se indica la siguiente dirección de correo electrónico: pcl@transporte.gob.ar.

1 Descargable en https://www.argentina.gob.ar/modelos-de-costos-de-transporte/modelo-de-costos-carreteros

2. METODOLOGÍA DE CÁLCULO COSTOS DE INFRAESTRUCTURA

El cálculo de los costos de infraestructura asignables a las cargas presentado en este informe consiste en estimar qué porción de dichas erogaciones resultan atribuibles a los vehículos pesados, en qué proporción a cada vehículo y, por lo tanto, a cada tonelada transportada en el modo vial.

Según surgió de entrevistas con expertos viales, existe una gran diversidad en lo que se refiere al diseño del pavimento en términos de la geografía, clima, topografía, suelos, aspectos puntuales de cada tramo, materiales disponibles y su facilidad de aprovisionamiento en cada sección de cada camino. Esta variabilidad redunda en una gran dispersión de los posibles costos de construcción y mantenimiento de la infraestructura vial. Teniendo en cuenta los objetivos del presente modelo de costos se realizó aquí un cálculo teórico, a fin de obtener una primera aproximación a su cuantificación. En versiones posteriores estos cálculos podrán refinarse para contemplar mayor variabilidad de escenarios2.

En este modelo de costos, se sigue la metodología adoptada en el trabajo de “Estudios de Cargas al Usuario Vial” (PNUD 1989).

De manera simplificada, puede afirmarse que los costos de provisión de infraestructura vial se componen de dos conceptos:

1. Inversión en Infraestructura:

• Obra básica: movimiento de suelos, estructuras menores (alcantarillas) mayores (puentes)

• Paquete estructural y su refuerzo. 2. Mantenimiento de la Infraestructura

• Invariante –al tráfico–: corte de pasto, perfilado de banquinas, conservación del señalamiento

• Variable –en relación con el tráfico–: bacheo, sellado con lechada asfáltica.

La metodología de cálculo elegida consiste en estimar cuáles son los gastos de Infraestructura y Mantenimiento que serían necesarios en el caso de una vialidad en la que no circularan vehículos pesados versus una en la que sí circulan, de modo de establecer el diferencial que les es atribuible.

Se parte del supuesto de que los caminos se construyen para la conectividad de los pasajeros, por lo que en una situación sin cargas, tanto la obra básica como el mantenimiento invariante deberían realizarse, por lo que no resultan adjudicables a las cargas. Lo mismo resulta válido para las obras de duplicación de vías.

Por el contrario, el paquete estructural (y su refuerzo) y el mantenimiento variable sí resultan dependientes del tránsito de vehículos pesados.

En esta segunda versión el Costo de Infraestructura del Modelo de Costos Carreteros continúa correspondiéndose solo con los costos de Inversión, dejando para futuros desarrollos la estimación e imputación de los costos de Mantenimiento que de todos modos se suponen, siempre según las entrevistas realizadas, de un monto muy inferior al de inversión.

Por simplicidad se supuso que todas las vías son de dos carriles indivisos con pavimentos flexibles, por ser el tipo de camino más frecuente en la vialidad nacional. Se propone un diseño de pavimentos con un horizonte de 10 años.

2.1.1. INVERSIÓN EN INFRAESTRUCTURA VIAL

2 No se descarta que en versiones porsterioes se complemente el análisis con un abordaje que prescinda de la herramienta de diseño de pavimentos y recurra a costos de obras efectivamente realizadas por región y nivel de tránsito de los tramos (Muller y Benassi 2015)

Si bien la obra básica debe realizarse independientemente del tránsito, el cálculo del paquete estructural resulta fuertemente sensible al tránsito de vehículos pesados. Existen así dos conceptos:

El costo del paquete estructural mínimo es atribuible a los vehículos livianos. Este activo se considera no depreciable, puesto que con adecuado mantenimiento tiene una vida útil que a los efectos de este cálculo resulta infinita.

El costo del paquete estructural incremental corresponde al diferencial en el diseño del pavimento (en términos de espesor de sus capas constituyentes) que se debe enteramente al paso de los vehículos pesados. Este activo sí resulta depreciable, con un costo de reposición al final de su vida útil (10 años) exclusivamente atribuible a los vehículos pesados, es decir, a las cargas.

Es decir que, en términos de paquete estructural, el cargo atribuible a las cargas será el costo anual equivalente del costo del paquete estructural incremental prorrateado por las cargas que lo utilizan.

El diseño de pavimentos resulta fuertemente dependiente de las condiciones del suelo y de la cantidad de ejes equivalentes que transitarán durante su vida útil, lo que a su vez depende del tránsito medio anual de camiones pesados y de la tasa de crecimiento de los tráficos para los años de diseño de las rutas.

2.1.1.1. ESTIMACIÓN DE LOS EJES EQUIVALENTES

Con respecto a las variaciones debidas al tránsito diario anual, se establecieron cuatro franjas de Tránsito Medio Diario Anual (TMDA):

• Muy bajo

• Bajo

• Media de la Red Nacional

• Alto.

En este trabajo se consideró una tasa de crecimiento del tráfico del 3% anual, con un horizonte de 10 años para el diseño del pavimento. Considerando los datos de TMDA, composición y ejes equivalentes de cada tipo de vehículo indicado en el Cuadro 1, se obtuvieron los ejes totales de diseño.

CUADRO 1

Datos de diseño según TMDA

TMDA alto Promedio nacional bajo muy bajo ESAL

5.347 2.918 1.421 885

Composición

Auto 64,8 65,9 68,0 73,6 0,0004

Bus 3,5 3,3 3,0 2,7 0,495

Camión Liviano 6,3 6,5 6,9 7,4 2,88

Camión con Acoplado 9,3 8,6 7,2 5,8 7,565

Camión con Semi 16,2 15,7 14,8 10,5 4,8

Ejes equivalentes 37.510.956 19.598.625 8.758.999 4.317.981

Fuente: Elaboración Propia en base a DNV

2.1.1.2. ESTIMACIÓN DEL NÚMERO ESTRUCTURAL

Una vez obtenidos los ejes equivalentes, se realizaron los cálculos para tres variantes de suelo, definidas por el CBR (California Bearing Ratio) de la subrasante:

• 3: suelo más blando

• 5: suelo medio

• 10: suelo menos blando

De esta manera se configuraron 12 variantes de camino. Para cada uno de ellos, siguiendo la metodología de la AASHTO 1993, se obtuvo por el Número Estructural (SN)3. Estos se compararon con los números estructurales mínimos por zonas del estudio “Low Volume Pavement Design: A review of Practice in the upper midwest” (Mountain-Plains Consortium 1991)

CUADRO 2

Números Estructurales según CBR y ejes equivalentes

Tránsito

CBR Alto Medio Bajo Muy bajo Mínimo

3 6,7 6,1 5,5 5,0 2,8

5 5,7 5,2 4,7 4,2 2,4

10 4,6 4,1 3,6 3,2 1,8

Fuente: Elaboración Propia

2.1.1.3. ESTIMACIÓN DEL COSTO DEL PAQUETE ESTRUCTURAL

El pavimento se diseñó considerando cuatro capas:

• Carpeta asfáltica

• Base de concreto asfaltico

• Base de estabilizado granular

• Sub base de suelo seleccionado

Para cada una de ellas se utilizaron los siguientes coeficientes a y costos por cm por km obtenidos de los valores de “El Constructor” 4 de marzo 2018 convertidos a dólares al tipo de cambio promedio del mes5 (El Constructor 2018).

CUADRO 3

Capas del paquete estructural Coef [1/cm] costo en USD por cm por

km

Carpeta asfáltica 0,17 15.024

Base de concreto asfaltico 0,16 15.271

Base de estabilizado granular 0,06 4.897

Sub base de suelo seleccionado 0,03 1.716

Fuente: Elaboración Propia en base a El Constructor y DNV

3 Es el número que expresa la resistencia del pavimento en términos del valor de soporte del suelo.

4 Datos de la edición de marzo 2018.

5 Asignados de manera lineal a cada cm de las capas con las que en la publicación estiman el costo de un km de ruta “tipo”.

Se obtuvieron así los siguientes espesores de diseño y costos totales del paquete estructural para cada una de las alternativas:

CUADRO 4

CBR TMDA Número

Estructural

Carpeta asfáltica

(cm)

Base de concreto asfaltico

(cm)

Base de estabilizado

granular (cm)

Sub base de suelo

seleccionado (cm)

Costo PE USD por

km

3 Alto 6,7 5 17 28 50 557.605

Medio 6,1 5 14 25 50 497.104

Bajo 5,5 5 10 25 50 436.022

Muy bajo 5,0 5 7 25 50 390.210

Mínimo 2,8 4 3 3 50 206.378

5 Alto 5,7 5 12 23 50 456.769

Medio 5,2 5 9 23 50 410.958

Bajo 4,7 5 6 23 50 365.146

Muy bajo 4,2 5 5 18 50 325.392

Mínimo 2,4 4 3 2 38 180.894

10 Alto 4,6 5 6 22 50 360.249

Medio 4,1 5 5 16 50 315.599

Bajo 3,6 5 4 10 50 270.949

Muy bajo 3,2 5 3 7 50 240.988

Mínimo 1,8 3 3 2 23 140.135

Fuente: Elaboración Propia

Una vez obtenidos los costos de inversión para cada tipo de pavimento, se calcula el costo anual equivalente, considerando una tasa del 5% (igual a la usada en vehículos) y una vida útil de 10 años para los pavimentos diseñados para vehículos pesados6 y 50 años para los pavimentos mínimos.

Por diferencia se obtiene el Costo Anual Equivalente Diferencial que es el asignable a los vehículos pesados, es decir a las cargas. A su vez, se distribuye en los ejes equivalentes anuales (ESAL) dividiendo los ejes equivalentes de diseño por la cantidad de años de diseño para obtener así el costo por km por eje equivalente en dólares.

6 En una próxima versión se incluirá una estimación del costo residual de los pavimentos

CUADRO 5

Cálculos (USD) CAE PE Mínimo (USD)

CAE PE Incrementado

(USD)

CAE Diferencial

Pesados por km (USD)

ESALS de diseño

ESALS anuales

Costo por ESAL por km (USD)

CBR: 3 Alto 11.305 72.212 60.908 38.392.500 3.839.250 0,016

Medio 11.305 64.377 53.073 18.610.075 1.861.008 0,029

Bajo 11.305 56.467 45.162 8.600.784 860.078 0,053

Muy bajo 11.305 50.534 39.229 4.350.061 435.006 0,090

CBR: 5 Alto 9.909 59.154 49.245 36.587.867 3.658.787 0,013

Medio 9.909 53.221 43.312 18.770.886 1.877.089 0,023

Bajo 9.909 47.288 37.379 9.285.233 928.523 0,040

Muy bajo 9.909 42.140 32.231 4.406.140 440.614 0,073

CBR: 10 Alto 7.676 46.654 38.978 40.086.130 4.008.613 0,010

Medio 7.676 40.872 33.195 18.841.640 1.884.164 0,018

Bajo 7.676 35.089 27.413 8.342.662 834.266 0,033

Muy bajo 7.676 31.209 23.533 4.071.529 407.153 0,058

Fuente: Elaboración Propia

Finalmente, para realizar la asignación a cada tipo de vehículo se lo multiplica por el factor de equivalencia que surge de su peso según configuración y los tabulados AASHTO para pavimentos flexibles7, con los valores que figuran en el Cuadro 6. Los factores suponen que los vehículos van cargados con el máximo legal. En futuros desarrollos se hará una diferenciación por tipo de carga, como se realizó en el caso de movilidad.

CUADRO 6

Parámetros operativos y de desgaste de pavimento según configuración

Configuración decreto 779 Peso máximo Suma de LEF*

10 S1-D1-D3 42,0 3,59

12 S1-D2-D1-D1 45,0 5,93

13 S1-D2-D2 49,5 2,95

14 S1-D1-D1-D2 45,0 5,93

17 S1-D1-D1-D2 45,0 5,93

18 S1-D2-D1-D1 45,0 5,93

19 S1-D2-D1-D2 52,5 5,13

27 S1-D2-D2-D2 60,0 4,33

28 S1-D2-D3-D3 75,0 4,01

20 S1-S1-D2-D2 52,5 3,14

24 S1-D2-D1-D2 52,5 5,13

29 S1-D2-D3-D3 75,0 4,01 *LEF: Load Equivalente Factor (Factor de carga) Fuente: Elaboración Propia en base a AASHTO y Decreto 32/2018

(Para más detalle de las configuraciones ver Anexo III: Configuraciones de Vehículos)

7 Considerando un número estructural igual a 5.

2.1.2. CONSIDERACIONES SOBRE EL CÁLCULO DE COSTO DE INFRAESTRUCTURA ATRIBUIBLE A LAS CARGAS

Debido a la indivisibilidad de la infraestructura vial -por ejemplo las capas del pavimento tienen un espesor mínimo y por lo tanto la “capacidad” en términos de ejes equivalentes a soportar durante su vida útil no puede sino dar saltos-, resultaría incorrecto extrapolar conclusiones de tipo marginal con respecto a estos valores. Otra consideración que apunta en el mismo sentido es que, debido a que el desgaste del pavimento no se produce de forma lineal con el paso de los ejes equivalentes, aun teniendo el mismo factor de desgaste individual (misma configuración y mismo peso por eje), los vehículos que circulen al inicio de la vida útil producirán menor desgaste que aquellos que lo hagan al final de esta. Por estas razones no resulta correcto interpretar los costos de inversión y mantenimiento de la infraestructura que surgen de este modelo directamente como ahorros (incrementos en erogaciones) atribuibles al retiro (incorporación) de un vehículo individual a la vialidad.

3. ANEXOS

3.1. ANEXO III: CONFIGURACIONES DE VEHÍCULOS

CONFIGURACIÓNDIMENSIONES MÁXIMAS

N° DE EJES LARGO

(m)

ANCHO

(m)

ALTO

(m)

1 S1-D1 13,20 2,60 4,30 16,50 4,25

2 S1-D2 13,20 2,60 4,30 24,00 4,25

3 S1-D3 13,20 2,60 4,30 31,50 4,25

4 S2-D2 13,20 2,60 4,30 28,00 4,25

5 S2-D3 13,20 2,60 4,30 35,50 4,25

6 S1-S1-D2 13,20 2,60 4,30 30,00 4,25

7 S1-S1-D3 13,20 2,60 4,30 37,50 4,25

8 S1-D1-D1 18,60 2,60 4,30 27,00 4,25

9 S1-D1-D2 18,60 2,60 4,30 34,50 4,25

N° TIPO DE VEHÍCULO

PESO

MÁXIMO

(t)

Relación

POT/PESO

(CV/t)

mín.

10 S1-D1-D3 18,60 2,60 4,30 42,00 4,25

11 S1-D2-D2 18,60 2,60 4,30 42,00 4,25

12 S1-D2-D1-D1 18,60 2,60 4,30 45,00 4,25

Distancia entre ejes del acoplado mayor a 2,40 m.

13 S1-D2-D3 18,60 2,60 4,30 49,50 6,00

14 S1-D1-D1-D2 18,60 2,60 4,30 45,00 4,25

15 S1-D1-D1-D1-D1 18,60 2,60 4,30 45,00 4,25

16 S1-D1-D1-D1 20,00 2,60 4,30 37,50 4,25

17 S1-D1-D1-D2 20,00 2,60 4,30 45,00 4,25

18 S1-D2-D1-D1 20,00 2,60 4,30 45,00 4,25

19 S1-D2-D1-D2 20,00 2,60 4,30 52,50 6,00

20 S1-D1-D2-D2 20,00 2,60 4,30 52,50 6,00

21 S1-D1-D1-D1-D1 20,50 2,60 4,30 45,00 4,25

16 S1-D1-D1-D1 20,00 2,60 4,30 37,50 4,25

17 S1-D1-D1-D2 20,00 2,60 4,30 45,00 4,25

18 S1-D2-D1-D1 20,00 2,60 4,30 45,00 4,25

19 S1-D2-D1-D2 20,00 2,60 4,30 52,50 6,00

20 S1-D1-D2-D2 20,00 2,60 4,30 52,50 6,00

21 S1-D1-D1-D1-D1 20,50 2,60 4,30 45,00 4,25

3.2. ANEXO IV: AGRADECIMIENTOS

1. Pablo Cortés (Secretaría de Planificación)

2. Magdalena Dorigo (SSTA)

3. Roberto Domecq (CNTySV)

4. Silvina Crivalero (DNV)

5. Mirta Vásquez (DNV)

6. Raúl González (DNV)

7. Visitación Fernández Ortega (ex DNV)

8. Gustavo Piazza (Especialista vial)

9. Juan Piccirillo (C3T)

10. Rodolfo Fiadone (Especialista en logística)

11. Alejandro Wolf (Yusens Logistics)

12. Eduardo Poverene (Especialista en costos carreteros)

13. Guillermo Hughes (Scania)

14. Hernán Tumene (IVECO)

15. Christian Schroder (IVECO)

16. Mauricio Donfrancesco (Transportista CCC)

17. Marcelo Magnalardo (Transportista CMX)

18. Matías Patrón Costas (Transportista Tradelog)

19. Mariano Arlettaz (FETAC)

20. Rafael Peralta (FETAC)

21. Leandro Rosa (PAETAC)

22. Carlos Musante (CEDOL)

23. Carlos Curi (Exologística)

24. Diego Molina (Empresa constructora vial)

25. Manuel España (Cincovial)

26. Pablo Merlo (Pirelli)

27. Gabriel Stringa (Pirelli)

28. Guillermo Peralta (UNLP)

29. Ignacio Peralta (UNLP)

30. Horacio Pesce (Ingeniero en transporte)

31. Ignacio Pica (El Constructor)

32. Santiago Pica (El Constructor)

33. Adrián Dávila (Deflectores Trans Former)

34. Mario Dávila (Deflectores Trans Former)

3.3. ANEXO V: SIGLAS Y ABREVIATURAS

AASHTO: The American Association of State Highway Transportation Officials.

ABS: Sistema de Frenos Antibloqueo (Anti-lock Braking System).

ACARA: Asociación de Concesionarios de Automotores de la República Argentina.

ARS: pesos argentinos.

CAE: Costo Anual Equivalente.

CBR: California Bearing Ratio.

CEDOL: Cámara Empresaria de Operadores Logísticos.

COSFER: Modelo de Estimación de Costos Ferroviarios de Carga.

DNPTCyL: Dirección Nacional de Planificación de Transporte de Cargas y Logística.

DNV: Dirección Nacional de Vialidad.

EBS: Sistema de Frenos Electrónicos (Electronic Brakeforce System).

ESAL: Ejes equivalentes (Equivalent Simple Axle Load).

FETAC: Federación Entrerriana de Transporte de Cargas.

IPC: Índice de Precios al Consumidor

ISJJP: Instituto Nacional de Servicios Sociales para Jubilados y Pensionados.

IVA: Impuesto al valor agregado.

LEF: Factor de Carga Equivalente (Load Equivalente Factor).

MCC: Modelo de Costos Carreteros.

MODC: Informe Matriz Orígenes y Destinos de Carga.

OD: Origen y Destino.

PAETAC: Primera Asociación Empresarios Transporte Automotor de Cargas.

PBTC: Pesto Bruto Total Combinado.

RTO: Revisión Técnica Obligatoria.

RUTA. Registro Único de Transporte Automotor.

SN: Número Estructural (Structural Number)

TMDA: Tránsito Medio Diario Anual.

UNLP: Universidad de La Plata.

USD: dólares estadounidenses.

GIS: Sistema de Información Geográfica (Geographic Information System)

4. TRABAJOS CITADOS

El Constructor. «Costos de Obras Viales.» El Constructor, 19 de marzo de 2018.

Mountain-Plains Consortium. «Low Volume Road Pavement Design: A Review of Practice in the Upper Midwest.» 1991.

Muller, Alberto, y Agustín Benassi. Un Modelo de Costos para el Transporte Terrestre de Cargas en Argentina. Buenos Aires: CESPA, 2015.

PNUD. «Estudio de Cargas al Usuario Vial.» Buenos Aires, 1989.

SSPTCyL - Ministerio de Transporte. «COSFER: Modelo de Estimación de Costos Ferroviarios de Carga.» Buenos Aires, 2017.

SSPTCyL - Ministerio de Transporte. «Matrices Origen y Destino de Cargas.» 2017.