ESCENARIOS DE CONSUMO DE ENERGÍA Y EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO DEL TRANSPORTE DE PASAJEROS EN LA ZONA METROPOLITANA DEL VALLE DE MÉXICO BORRADOR Informe que presenta el Instituto de Ingeniería de la UNAM al Centro Virtual de Cambio Climático Claudia Sheinbaum Pardo* Carmina García Robles** Juan Carlos Solís Ávila** Carlos Chávez*** Agosto 2009 *Investigadora del Instituto de Ingeniería ** Estudiantes de posgrado del Instituto de Ingeniería ***Profesor-Investigador UACM ÍNDICE LISTA DE TABLAS 2 Instituto de Ingeniería, UNAM LISTA DE FIGURAS 3 Instituto de Ingeniería, UNAM 1 .Introducción Este trabajo presenta escenarios de consumo de energía y emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) del transporte de pasajeros en la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM), para el año 2020. Los escenarios se dividen en seis, el base o tendencial y cinco escenarios de mitigación, a) hoy no circula sabatino, b) aumento en la eficiencia vehicular de los automóviles nuevos; c) cambio modal de transporte privado y microbuses hacia Metrobús, d) aumento en la velocidad de circulación del automóvil privado, lo cual puede estar asociado a nuevas vialidades, u otras mecanismos de control de la demanda o infraestructura, e) transporte escolar en sustitución de transporte privado y f) crecimiento cero del número de taxis, combis y microbuses. La metodología está sustentada en la del Panel Intergubernamental de Cambio Climático, IPCC (1996) y el modelo MEEM para transporte desarrollado en el Instituto de Ingeniería (Sheinbaum et al., 2000). De acuerdo con el escenario base o tendencial, el parque vehicular para transporte de pasajeros en el año 2020 sería de casi tres veces lo que circuló en el año 2006, y el auto privado seguirá representando cerca del 88% del total de la flota. El consumo de energía representará 2.16 veces el de 2006 y las emisiones de GEI, 2.19 veces, alcanzando el valor de 45.6 Tg de CO2 equivalente. Con todas las medidas, la disminución de emisiones de GEI llegaría al 20.9% respecto al escenario base. En orden de importancia, el hoy no circula sabatino representa una disminución del 0.9%, la incorporación de transporte escolar, 1.3%, el aumento en la eficiencia de los autos nuevos, 2.0%, aumento en la eficiencia debido al incremento en la velocidad, 2.7%, la incorporación de BRT, 6.4% y la estabilización de la flota vehicular de taxis, microbuses y combis, 7.6%. Así mismo se realiza una estimación inicial de costos basado en un análisis comparativo de cada escenario respecto al tendencial y que brinda como resultado, los costos por tonelada de CO2 mitigada. Obviamente aquellos escenarios que no representan inversión pues sólo dependen de la aplicación de políticas públicas como el hoy no circula sabatino resultan en valores negativos, es decir es más económico para la ZMVM el escenario de mitigación que el tendencial. En el caso del aumento en la velocidad y el aumento en la eficiencia de los autos nuevos no se tiene suficiente información para desarrollar el cálculo. Una parte del cálculo de mitigación fue producto también de un proyecto del Instituto de Ingeniería para el Instituto Nacional de Ecología, donde se comparan emisiones del transporte de las zonas metropolitanas de México, Guadalajara y Monterrey (Sheinbaum et al. 2008). 1.1 El cambio climático De acuerdo con el último reporte del Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC, 2007): Las concentraciones atmosféricas de dióxido de carbono, metano y óxido nitroso mundiales han aumentado, sensiblemente, como resultado de las actividades humanas desde 1750, y en la actualidad han superado los valores preindustriales determinados en muestras de testigos de hielo que abarcan muchos cientos de años. El aumento global de la concentración de dióxido de carbono se debe fundamentalmente al uso de combustibles fósiles y a los cambios del uso del suelo, mientras que el del metano y óxido nitroso se deben principalmente a la agricultura. 4 Instituto de Ingeniería, UNAM El calentamiento del sistema climático es inequívoco, como lo evidencian ahora las observaciones de los incrementos en las temperaturas medias del aire y del océano, el derretimiento generalizado del hielo y de la nieve, y la elevación del nivel medio del mar en el mundo. A escala continental, regional y de la cuenca oceánica, se han observado numeroso cambios climáticos a largo plazo. Estos incluyen cambios en la temperatura y el hielo árticos, cambios generalizados en la cantidad de precipitación, la salinidad de los océanos, las pautas de los vientos y las condiciones climáticas extremas como sequías, fuertes lluvias, olas de calor y la intensidad de los ciclones tropicales. Para las próximas dos décadas, se proyecta un calentamiento de unos 0,2°C por decenio para una gama de escenarios de emisiones IE-EE. Incluso si las concentraciones de todos los gases de efecto invernadero y de aerosoles se hubieran mantenido constantes en los niveles del año 2000, podría esperarse un calentamiento ulterior de 0,1°C aproximadamente por decenio, debido a la permanencia de GEI en la atmósfera. Desde la era preindustrial, las emisiones crecientes de GEI debido a actividades humanas han llevado a un marcado incremento en las concentraciones atmosféricas de los GEI. Entre 1970 y 2004, las emisiones mundiales de CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs y SF6, medidas por su potencial de calentamiento mundial (PCM), se han incrementado en un 70% (24% entre 1990 y 2004), pasando de 28.7 a 49.0 Giga toneladas de dióxido de carbono equivalente (GtCO2-eq). Las emisiones de estos gases se han incrementado en diferentes tasas. Las emisiones de CO2 han aumentado entre 1970 y 2004 alrededor de un 80% (28% entre 1990 y 2004) y representaban el 77% del total de emisiones de GEI antropogénicas de 2004. El mayor crecimiento en las emisiones mundiales de GEI entre 1970 y 2004 provino del sector de suministro energético (un incremento de 145%). El incremento en emisiones directas del transporte en este período fue de un 120%, de la industria un 65% y de los usos del suelo, cambio de usos del suelo y silvicultura y (LULUCF en sus siglas en inglés) un 40%. Entre 1970 y 1990 las emisiones directas de la agricultura crecieron un 27% y las de las construcciones un 26%, permaneciendo estas últimas en los niveles alcanzados en 1990. Sin embargo, el sector de la construcción presenta un alto nivel de uso de electricidad, y por ello el total de emisiones directas e indirectas en este sector es mucho mayor (75%) que el de emisiones directas. A nivel mundial, las emisiones de GEI provocadas por el consumo de energía en el transporte representaron el 23% en 2004 y se ubican en el segundo lugar en importancia, después de la generación eléctrica. De éstas, el auto particular representa el mayor porcentaje. México está entre los 20 países con mayores emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en el mundo. Aun cuando los acuerdos internacionales en la materia no lo obligan a reducir emisiones, es indispensable que el país visualice los escenarios de reducción en la perspectiva de su propio desarrollo y de la contribución que pueda aportar a la estabilización de las emisiones en el planeta. En México, el transporte es el sector que más contribuye a las emisiones de GEI y es el de mayor crecimiento. Por ello, analizar las tendencias de las tres zonas metropolitanas del país es indispensable tanto para disminuir el consumo de los derivados del petróleo, como para mitigar las emisiones de GEI. 5 Instituto de Ingeniería, UNAM 6 Instituto de Ingeniería, UNAM 2. Consumo de energía y emisiones de GEI del sector transporte El sector transporte es el mayor consumidor de combustibles en México1. Su demanda creció en 69.3% durante el periodo 1990-2007 (Tabla 2.1). Sin embargo, en la década de 1990 a 2000 la tasa promedio de crecimiento anual fue de 2.6%, mientras que para el periodo 2000-2007, ésta aumentó a 4.8%. Al analizar el consumo por grandes modos de transporte, se encuentra que en el periodo 1990-2007, el crecimiento de la demanda de combustibles para transporte terrestre por carretera o vialidades (autotransporte) fue de 71%, el de la aviación de 82%, el marítimo de 46%, mientras que el ferroviario cayó 3%. Para 2007, el 91% del consumo de combustibles para transporte lo utilizó el autotransporte, seguido por la aviación (6%), el transporte marítimo (2%) y el ferroviario (1%). Las emisiones de gases de efecto invernadero a nivel nacional, asociadas a la producción y el consumo de energía2, tuvieron un crecimiento del 48.7% entre 1990 y 2007. Sin embargo, el aumento de las emisiones del sector transporte fue de 80.6% para el mismo periodo, es decir casi el doble. Para 2007, el sector transporte representó el 39.3% de las emisiones equivalentes de dióxido de carbono (CO2), seguido por la generación eléctrica (27.6%), el sector industrial (14.1%), el consumo propio del sector energético (10.8%), residencial (5.2%), agropecuario (1.9%) y comercial (1.2%). Además de los impactos ambientales, el aumento tan acelerado de los combustibles para transporte, en particular, gasolina y diesel, acompañado de la carencia de inversión en refinación nacional, produjo también un incremento acelerado de las importaciones de los combustibles para transporte. Para 2007, se importó el 42% de la gasolina y el 15% del diesel que se consumió en el país (SE, 2008). Tabla 2.1 Consumo de combustibles por sector en México (P-Joules) 1990 2007 Crecimiento Consumo propio 590.69 748.27 26.7% Generación eléctrica 894.73 1658.89 85.4% Industrial 915.21 920.73 0.6% Transporte 1271.37 2152.44 69.3% Comercial 52.35 79.85 52.5% Residencial 529.28 575.96 8.8% Agropecuario 68.43 106.81 56.1% Total 4322.05 6242.94 44.4% Fuente: Con base en información del Balance Nacional de Energía (SE, 1997; 2008) 1 Tomando en cuenta el consumo de combustibles para la generación de electricidad y considerando todo el consumo de energía para aviación. 2 Las emisiones de gases de efecto invernadero contabilizadas como emisiones equivalentes de dióxido de carbono que incluyen el CO2, el N2O (310 veces el CO2) y el CH4 (21 veces el CO2). IPCC, 1996. Instituto de Ingeniería, UNAM 7 3. Metodología y fuentes de información Para estimar el consumo de energía por modo de transporte y por combustible se utiliza la siguiente ecuación: E=∑ j ∑ ∑ Vijt * dijt * efijt * PCj i (1) t Donde: E = Consumo de combustibles (suma del consumo de diesel, gas natural, GLP, gasolina) en joules. Vijt = Número de vehículo del tipo i del año-modelo t, que utilizan el combustible j dijt = Distancia anual recorrida del vehículo tipo i que utiliza el combustible j del año-modelo t; efij = Eficiencia del vehículo tipo i que utiliza el combustible j del año-modelo t (lt/km) PCj= Poder calorífico del combustible j Dado que en este trabajo se analiza el transporte de pasajeros, los modos de transporte que se consideran son: Vehículo privado sub-compacto Vehículo privado-compacto Vehículo privado de lujo Vehículo privado deportivo Camioneta (camiones ligeros de uso múltiple tipo a,b,c,d,e)3 Taxi Microbús o minibús Autobús Para estimar las emisiones de GEI para el año base por modo de transporte para un año determinado, se calcula el consumo de energía por modo y por combustible y se utilizan los factores de emisión del IPCC. En este caso, se usan los factores de emisión de la metodología 1996, dado que es hasta ahora, la aprobada por la Convención Marco de Cambio Climático de las Naciones Unidas. De esta forma, las emisiones de CO2 se calcularon conforme al IPCC (1996) de acuerdo a la siguiente ecuación: Emisiones de CO2 = Σj (Combustible consumido j)*(Factor de emisión j)*( Fracción oxidada j)*(44/12) (2) Donde j es el tipo de combustible. Los factores de oxidación se presentan en la Tabla 3.1. Por su parte, los factores de emisión, se presentan en la Tabla 3.2. 3 Este tipo de vehículos clasificados así por la industria automotriz mexicana, se refieren a las camionetas de diferente tipo (sin incluir pick-up). La gran mayoría de estos vehículos se utilizan para transporte de pasajeros. Instituto de Ingeniería, UNAM 8 Tabla 3.1 Fracción de carbono oxidado Carbón 0.98 Petróleo y productos 0.99 Gas 0.995 Peat para generación eléctrica 0.99 Fuente: IPCC, Manuel de referencia V III. 1996c:1-29 Tabla 3.2 Factores de emisión de CO2, incluyendo fracción oxidable (tCO2/TJ) GLP 62.436 Gasolinas 68.607 Diesel 73.326 Gas natural 55.820 Fuente: IPCC, Manual de referencia V III. 1996c Las emisiones de CH4 y N2O, se calcularon de acuerdo a una combinación de los factores de emisión sugeridos por el IPCC utilizando el método Tier 2, y a diferencia del CO2, en donde el factor de emisión se establece en g/J, el factor de emisión para los otros gases se estima en g/km. Las emisiones de CO2 están determinadas por el contenido de carbono en el combustible debido a que, prácticamente todo el combustible que se quema, con excepción del que no se oxida (factor de oxidación), se convierte de CO2. Por ello, el IPCC recomienda utilizar el factor de emisión en gramos de CO2 por energía (joule). Sin embargo, para el CH4 y el N2O, las emisiones dependen de la tecnología de control y de los kilómetros recorridos, de forma similar a los contaminantes locales o criterio, como el CO, COV o NOx, por ello, en este caso se utilizan factores de emisión en g/km. La ecuación para estimar las emisiones de CH4 y N2O es entonces: Emisiones de gasi = Σ Vijt * dijt * (Factor de emisiónk en g/km) (3) Donde k es el GEI diferente al CO2. Los factores de emisión para el CH4 y el N2O se presentan en las Tablas 3.3 y 3.4 para automóviles a gasolina y de otros combustibles, respectivamente. Se decidió utilizar los factores de emisión del IPCC (1996) que corresponden a vehículos de Estados Unidos. En este caso, las emisiones dependen de la tecnología de control. Como puede observarse, el factor de emisión del metano disminuye a medida que el automóvil tiene un mejor convertidor catalítico. Sin embargo, las emisiones de óxido nítrico son mayores mientras mejor es la tecnología de control. Esto pone énfasis en el hecho de que la tecnología de control de las emisiones de contaminantes locales, no necesariamente tiene impacto positivo en las emisiones de GEI. Este es el caso particular del N2O donde las emisiones son mayores, y del propio CO2, en donde el convertidor catalítico no representa ningún impacto. Las emisiones equivalentes de CO2 se calculan de acuerdo a la fuerza radiativa del CH4 y del N2O determinada en la metodología del IPCC (1996), como: Emisiones de CO2eq. = emisiones de CO2 + emisiones de CH4 * 21 + emisiones de N2O * 310 9 Instituto de Ingeniería, UNAM (4) El año base para ZMVM es el 2006 y para las ZMG y de ZMM el 2007 pues para esos años se tiene información disponible. Es importante mencionar que la metodología que se utiliza en este trabajo es diferente a la utilizada por la SMA del GDF para el inventario de emisiones de GEI, por lo que los resultados tienen el mismo orden de magnitud, pero no coinciden exactamente. Tabla 3.3 Factores de emisión CH4 y N2O para vehículos de gasolina Año de incorporación en México CH4 N2O g/km g/km Auto privado, taxi y combi (1) 1993 en adelante 0.030 0.170 1991-1992 0.070 0.075 anteriores a 1991 0.135 0.020 1993 en adelante 0.035 0.236 1991-1992 0.090 0.097 anteriores a 1991 0.135 0.024 Convertidor catalítico de tres vías 1993 en adelante 0.075 0.606 Sin control anteriores a 1993 0.270 0.054 1993 en adelante 0.13 0.002 Convertidor catalítico de tres vías Convertidores por oxidación Sin control Microbús (2) Convertidor catalítico de tres vías Convertidores por oxidación Sin control Autobús (3) Motocicleta (4) Con control Fuente: IPCC (1996). (1) Tabla 1.27 US Gasoline passenger cars; (2) Tabla 1.28 US light duty gasoline trucks ; (3) Tabla 1.29 US Heavy Duty Gasoline Trucks; (4) Tabla 1.33. US Motorcycles. 10 Instituto de Ingeniería, UNAM Tabla 3.4 Factores de emisión de CH4 y N2O para vehículos de combustibles distintos a gasolina Año de incorporación en México CH4 N2O g/km g/km Auto privado, taxi y combi a diesel (1) Control avanzado 1998 en adelante 0.010 0.007 Control moderado 1994-1997 0.010 0.010 anteriores a 1994 0.010 0.014 Sin control Auto privado, taxi y combi a GLP (4) Control avanzado 1993 en adelante 0.030 NAV Sin control anteriores a 1993 0.180 NAV Auto privado, taxi y combi a GNC (5) Control avanzado 1993 en adelante 0.700 NAV Sin control anteriores a 1993 3.500 NAV 1998 en adelante 0.010 0.024 Sin control 1994-1997 0.01 0.063 Sin control anteriores a 1994 0.01 0.031 Control avanzado 1993 en adelante 0.030 NAV Sin control anteriores a 1991 0.180 NAV Control avanzado 1993 en adelante 0.700 NAV Sin control anteriores a 1991 3.500 NAV 1998 en adelante 0.040 0.025 1994-1997 0.050 0.025 anteriores a 1994 0.060 0.031 Microbús a diesel (2) Control avanzado Microbús a GLP (4) Microbús a GNC (5) Autobús a diesel (3) Control avanzado Control moderado Sin control Fuente: IPCC (1996; 2006). (1) Tabla 1.30 US diesel passenger car; (2) Tabla 1.31 US light duty diesel truck; (3) 1.32 US heavy duty diesel vehicles: (4) Tabla 1.43 passenger cars. Para N2O se toma de IPCC (2006); Tabla 3.3; (5) Tabla 1.44 passenger cars, Para N2O se toma de IPCC (2006) 3.1 Información base y estimaciones Las fuentes de información para la estimación de las emisiones para el año base provienen principalmente de publicaciones de la Secretaría del Medio Ambiente del Gobierno del Distrito Federal. 11 Instituto de Ingeniería, UNAM 3.2 Escenarios de consumo de energía y emisiones Para estimar el consumo de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero para el año 2020, la metodología que se sigue es muy similar a la presentada en la ecuación (1) para el año base. De esta forma, el problema será estimar el parque vehicular para el año 2020, por tipo, edad y combustibles, los rendimientos vehiculares y los kilómetros recorridos. Para ello y en el caso del transporte privado, incluyendo motocicletas, se consideran las ventas históricas y una tasa de desecho, como lo muestra la ecuación (5). n-1 Vijt = ∑ [Vijt* (1+TDt)] + VEN(t-1)*(1+Tt) (5) n=1 Donde: TD = tasa de desecho desde el año 1 hasta el n-1; es decir la tasa a la cual los vehículos de cierta antigüedad dejan de circular. VEN(t-1) = Ventas del año anterior Tt = tasa de crecimiento anual de las ventas para el año t. A continuación se desagregan las consideraciones del escenario base para las tres zonas metropolitanas. Autos privados: Para 2007 y 2008, las ventas por tipo de vehículo provienen del INEGI (2009) Se incorporan a la venta de autos particulares y con ello a la flota, los llamados camiones ligeros de uso múltiple, debido a que en esta categoría se encuentran las camionetas que tienen este uso. Si bien algunas de ellas podrían ser para carga, la gran mayoría son utilizadas para transporte de pasajeros. Los camiones ligeros de uso múltiple están divididos en 5 categorías (a,b,c,d,e). De 2009 a 2020, la tasa anual de crecimiento de las ventas es equivalente a la del periodo 1998-2006; para cada categoría. Sin embargo de 2009 a 2011 se hacen las siguientes consideraciones: las ventas en 2009 disminuyen en un 25% respecto al valor de 2008, producto de la crisis económica (estimación basada en proyecciones de la Asociación Mexicana de la Industria Automotriz) y las ventas de 2011 serán iguales a las del 2008 (situación similar a la ocurrida con la crisis de 1995, cuando las ventas de autos se recuperaron en 3 años). Entre 2008 y 2011 se estima un crecimiento lineal. La tasa de desecho se calcula de la información del parque por edad, disponible para las 16 delegaciones y 18 municipios conurbados de 1994 a 2006, de la SMA-GDF. La Tabla 3.6 muestra la tasa de crecimiento anual por edad del parque y la tasa de desecho. Como puede observarse, en los años de 1990 a 2006, la tasa de desecho de los vehículos anteriores a 1982 y hasta los de 1996 resulta tener cierta coherencia. Sin embargo la información de 1997 a 2006 presenta tasas de desecho que no tienen relación temporal. Por ejemplo establece que los vehículos de 2004 en 2006 cayeron en 12.8%. Por esta razón, se decide utilizar la tasa de los primeros años y se realiza una estimación lineal, la cual queda como se presenta en la Tabla 3.5. Para las motocicletas se estima una tasa de desecho constante de 3% (tasa de las motocicletas anteriores a 10 años de la ZMVM) para todos los años y el crecimiento histórico del parque. 12 Instituto de Ingeniería, UNAM El crecimiento de los vehículos privados a partir del año base es solamente para autos de gasolina. Los autos de otros combustibles van saliendo del parque conforme a la tasa de desecho de la Tabla 3.6. Se considera que los autos subcompactos y compactos tienen un rendimiento vehicular promedio y constante para todos los años de 10 km/lt. Se considera que los autos deportivos y las categorías a, b y c de los camiones ligeros de uso múltiple tienen un rendimiento vehicular promedio y constante para todos los años de 7 km/lt. Se considera que los autos de lujo y los de las categorías d y e de los camiones ligeros tienen un rendimiento vehicular promedio y constante para todo los años de 4 km /lt. Los kilómetros recorridos son constantes y equivalentes a los del año base. En el caso de la ZMVM se mantiene el hoy no circula para los vehículos con 8 años de antigüedad. Transporte público de pasajeros Para estimar el parque vehicular de los vehículos de transporte público de se considera el crecimiento histórico del parque de 1996 a 2006 y se hace una estimación lineal de la tasa de desecho de la ZMVM para los mismos años que los autos privados. Estas tasas se muestran en la Tabla 3.8. Como puede observarse, en el caso del transporte de pasajeros, existe una renovación del parque vehicular en uso. Por ejemplo, en 2006 había circulando más taxis del año modelo 2004, que en el propio 2004. Es decir, algunos autos privados de años modelos anteriores, se convierten en taxis. Se considera que los taxis y las combis utilizan solamente gasolina, para microbuses se considera la misma proporción de estructura de combustible que para el 2006 (68% gasolina, 7% diesel y 25% GLP) y los autobuses solamente diesel. Se mantienen el programa hoy no circula para los vehículos con 8 años de antigüedad con excepción de los autobuses que se considera circulan diario. Los rendimientos vehiculares y la distancia se consideran constantes y equivalentes al año base. Los principales escenarios de mitigación se construyen bajo las siguientes consideraciones: a) Hoy no circula sabatino. Los autos particulares con holograma 1 o 2 no circulan un sábado al mes. Es decir, circulan 300 días al año. b) Mayor eficiencia vehicular. Este escenario implica aumento del rendimiento vehicular de los autos privados nuevos, de forma gradual del 2012 (1%) hasta el 2020 (10%). c) Incremento de transporte escolar. Supone, para el año 2020, una disminución del 50% en los recorridos de transporte particular, en el 30% de los automóviles privados para el año 2020, con un incremento gradual de 2010 a 2020. d) Considera la sustitución de viajes que se realizan en transporte privado por transporte público. Mantiene el parque vehicular, pero disminuye el recorrido de los mismos, en un 80%, para el 10% de la flota vehicular, para el año 2020. Esto significaría la incorporación o crecimiento de modos de transporte como el Metrobús, asumiendo que el 10% de los usuarios de automóvil privado los sustituirá en el 80% de su recorrido por un transporte tipo BRT. e) Aumento en la velocidad de recorrido. Este escenario implica el aumento en la velocidad de recorrido de los automóviles particulares. Este objetivo puede lograrse con nuevas vías de comunicación o con mecanismos de control de la demanda como un día sin auto, u horarios de transporte de carga, u 13 Instituto de Ingeniería, UNAM horarios de transporte. El escenario implica que el rendimiento vehicular de los autos privados aumenta en promedio en 10% si la velocidad se incrementa en promedio de 30 a 40 km/hr. De esta forma la eficiencia se va incrementando para toda la flota de vehículos privados de 1% a 10% entre 2010 y 2020. La discusión sobre número de vialidades para mantener una velocidad que lleve a esta eficiencia no se incluye en este trabajo. f) Control de la flota vehicular de transporte público. Este escenario implica que el total de taxis, microbuses y combis permanezca constante a su valor de 2006 y el único transporte público que aumente sean los autobuses. Tabla 3.5 Edad del parque vehicular por año para 16 delegaciones y 18 municipios conurbados 1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 TCA* 1982 y ant. 913,056 832,516 751,975 671,430 590,877 510,341 445,301 382,251 297,039 -6.80% 1983 67,388 62,175 56,963 51,750 46,536 41,323 36,927 33,370 26,963 -5.60% 1984 78,611 72,818 67,025 61,233 55,440 49,648 44,851 41,310 33,630 -5.20% 1985 90,285 84,215 78,146 72,076 66,006 59,936 55,062 50,979 41,769 -4.70% 1986 79,906 74,866 69,827 64,787 59,746 54,709 50,949 48,084 40,832 -4.10% 1987 55,489 50,364 45,240 42,873 40,503 38,137 36,842 36,196 31,390 -3.50% 1988 75,812 68,719 61,626 58,915 56,204 53,493 51,922 52,180 45,580 -3.10% 1989 116,483 105,482 94,480 89,391 84,304 79,213 75,205 74,679 65,760 -3.50% 1990 143,297 129,995 116,693 110,949 105,207 99,464 95,142 94,885 84,171 -3.30% 1991 154,459 138,944 123,428 117,487 111,547 107,278 108,345 99,107 -3.10% 1992 170,972 153,375 135,779 128,951 122,129 116,524 118,168 110,575 -3.10% 1993 162,857 143,606 134,406 125,210 116,734 116,269 107,320 -3.40% 1994 172,126 152,697 140,704 128,715 117,960 112,734 105,482 -4.00% 1995 97,962 89,846 81,724 74,088 70,119 72,855 -2.90% 1996 70,588 64,323 58,074 52,106 48,764 59,466 -1.70% 1997 118,677 107,651 98,417 91,552 83,763 -4.30% 1998 248,231 198,118 175,350 164,474 152,278 -5.90% 1999 165,969 156,077 146,691 137,089 -3.10% 2000 278,114 202,161 194,744 184,544 -6.60% 2001 294,980 242,726 234,643 -5.60% 2002 317,488 274,810 248,768 -5.90% 2003 270,270 220,604 -9.70% 2004 310,158 235,852 -12.8% 2005 285,661 2006 270,426 Fuente: SMA (2008a); *Tasa de desecho. 14 Instituto de Ingeniería, UNAM Tabla 3.6. Estimación de la tasa de desecho del parque vehicular de pasajeros de uso privado Edad del Tasa de vehículo desecho 24 años o más -6.3% 23 -5.9% 22 -5.5% 21 -5.1% 20 -4.8% 19 -4.4% 18 -4.0% 17 -3.6% 16 -3.3% 15 -2.9% 14 -2.5% 13 -2.1% 12 -1.8% 11 -1.4% 10 o menos -1.0% Fuente: Estimación propia con base en datos de la ZMVM (estimación lineal de los datos de la Tabla 3.6) Tabla 3.7. Estimación de la tasa de desecho del parque vehicular de transporte público para la ZMVM 24 o más 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 o menos Taxi -27% -25% -22% -19% -17% -14% -12% -9% -6% -4% -1% 1% 4% 7% Combi -14% -12% -9% -7% -4% -2% 1% 3% 6% 6% 6% 6% 6% 6% Microbús -13.7% -12.3% -11.0% -9.7% -8.4% -7.0% -5.7% -4.4% -3.1% -1.7% -0.4% 0.9% 2.2% 3.6% Autobús -7.33% -6.68% -6.02% -5.37% -4.71% -4.05% -3.40% -2.74% -2.09% -1.43% -0.78% -0.12% 0.54% 1.19% Tasa de crecimiento anual del parque (1998-2006) 5.34% 4.13% 0.02% 5.63% Fuente: Estimación propia con base en datos de la ZMVM (mejor estimación lineal) 15 Instituto de Ingeniería, UNAM 4. Zona Metropolitana del Valle de México En la Ciudad de México o Distrito Federal (DF), viven más de 8.72 millones de personas y se concentra el 22% del PIB nacional. La Ciudad forma parte de la Zona Metropolitana del Valle de México (ZMVM), que de acuerdo con el INEGI a partir de 2006, incluye a las 16 delegaciones del Distrito Federal (DF), 59 municipios conurbados del Estado de México y 1 municipio del Estado de Hidalgo (INEGI, 2006); en ella viven cerca de 20 millones de habitantes, que corresponden a poco más del 18% de la población total del país y representa alrededor del 35% de la generación de la riqueza nacional. De acuerdo con esta definición, la ZMVM se sitúa dentro del sistema formado por las siguientes coordenadas geográficas: al Norte, 20° 03’, al Sur, 18° 56’; de latitud Norte al Este 98° 36’, al Oeste 99° 40’ de longitud Oeste. Abarca una superficie que representa el 0.39% del total nacional. Gran parte de la ZMVM presenta alturas que van desde los 2,240 metros sobre el nivel del mar (msnm) en sus partes planas, hasta sus elevaciones principales, el Cerro Telapón con 4,030 msnm y el Volcán Ajusco con 3,930 msnm. La ZMVM es parte de un sistema más complejo de relaciones económicas y sociales, que se han establecido entre las diversas ciudades de la región central del país en el marco de una megalópolis (Iracheta, 1997), que incluye las zonas metropolitanas de Toluca-Lerma, Cuernavaca-Cuautla, Puebla-Tlaxcala y Pachuca en los estados de México, Morelos y Guerrero, Puebla y Tlaxcala, e Hidalgo respectivamente. A pesar de la evidente integración y constante interacción entre estas zonas, autoridades gubernamentales de la región no han conseguido una coordinación que esté a la altura de la problemática metropolitana. Existen diversos esfuerzos de vinculación sobre todo entre el Estado de México y el DF, pero en el ejercicio de la política pública sigue imperando la administración diferenciada de cada entidad. Por ello y por el propio crecimiento de la mancha urbana los diagnósticos sobre la situación demográfica, económica, social y ambiental de la zona metropolitana se construyen con base en diferentes delimitaciones de las regiones. Por ejemplo, los escenarios demográficos de la ZMVM construidos en 2003 por el Consejo Nacional de Población (CONAPO) se refieren a 15 delegaciones del Distrito Federal y a 30 municipios del Estado de México; los programas de calidad del aire de la ZMVM contemplan a las 16 delegaciones del DF y a 18 municipios conurbados; el INEGI identifica a la Zona Metropolitana de la Ciudad de México (ZMCM) como la región integrada por las 16 delegaciones del DF y 38 municipios conurbados, en cambio considera que la ZMVM está integrada por 16 delegaciones del DF, 59 municipios del Estado de México y uno del Estado de Hidalgo. Por su parte, el Gobierno del Distrito Federal y el del Estado de México definieron en el 2006 que la ZMVM sólo incluye a las 16 delegaciones del DF y a 59 municipios del Estado de México, excluyendo al municipio hidalguense de Tizayuca (GDF, 2006a). Finalmente, por su determinación hidrológica la región puede reconocerse como la cuenca del Valle de México o Cuenca de México. De acuerdo con Mosser (1987) la llamada Cuenca de México se localiza en la parte central del Cinturón Volcánico Transmexicano y tiene un área aproximada de 9,000 kilómetros cuadrados. Las diversas delimitaciones de la región constituyen una dificultad real no sólo para la propia definición de la ZMVM, sino también para el diagnóstico de su situación ambiental. Aun cuando los problemas demográficos, económicos, sociales, ambientales y su interrelación no reconocen fronteras sino que dependen de las dinámicas complejas que se establecen en la región metropolitana, su análisis se circunscribe a distintas divisiones político administrativas, en consecuencia el establecimiento y aplicación de políticas obedece a también a las prioridades definidas por los gobierno de cada entidad (Sheinbaum, 2008). 16 Instituto de Ingeniería, UNAM En este trabajo, la situación demográfica y urbana se presenta para las 16 delegaciones, 59 municipios conurbados y Tizayuca del estado de Hidalgo. Sin embargo en el análisis del transporte de pasajeros, no se toma en cuenta Tizayuca, por falta de información. La población por municipio se muestra en la Tabla 4.1. Tabla 4.1 Zona Metropolitana del Valle de México Delegaciones o Municipios Población Delegaciones o Municipios Distrito Federal 8,720,916 Álvaro Obregón 706,567 Huixquilucan Azcapotzalco 425,298 Isdro fabela Benito Juáre 355,017 Ixtapaluca Coyoacán 628,063 Jaltenco Cuajimalpa de Morelos 173,625 Jilotzingo Cuauhtémoc 521,348 Juchitepec Gustavo A. Madero 1,193,161 Melchor Ocampo Iztacalco 395,025 Naucalpan de Juárez Iztapalapa 1,820,888 Nextlalpan La Magdalena Contreras 228,927 Nezahualcóyotl Miguel Hidalgo 353,534 Nicolás Romero Mila Alta 115,895 Nopaltepec Tláhuac 344,106 Otumba Talpan 607,545 Ozumba Venustiano Carranza 447,459 Papalotla Xochimilco 404,458 La Paz Estado de México 10,462,421 San martín de las Pirámides Acolman 77,035 Tecámac Amecameca 48,363 Temamatla Apaxco 25,738 Temascalapa Atenco 42,739 Tenango del Aire Atizapán de Zaragoza 472,526 Teoloyucan Atlautla 24,110 Teotihuacán Axapusco 21,915 Tepetlaxtoc Ayapango 6,361 Tepetlixpa Coacalco de Berriozábal 257,403 Tepotzotlán Cocotiltlán 22,664 Tequixquiac Coyotepec 170,035 Texcoco Cuautitlán 19,656 Tezoyuca Cuautitlán Izcalli 525,389 Tlalamalco Chalco 285,943 Tlalnepantla de Baz Chiautla 12,120 Tonanitla Chocoloapan 39,341 Tultepec Chiconcoac 110,345 Tultitlán Chimalhuacán 498,021 Valle de Chalco Solidaridad Ecatepec de Morelos 1,688,258 Villa del carbón Ecatzingo 8,247 Zumpango Huehueteca 59,721 Hidalgo Hueypoxtla 36,512 Tizayuca Fuente: INEGI (2005a) 17 Instituto de Ingeniería, UNAM Población 224,042 8,788 429,033 26,359 13,825 21,017 37,706 821,442 22,507 1,140,528 306,516 8,182 29,889 24,055 3,766 232,546 21,511 270,574 10,135 33,063 9,432 73,696 46,779 25,507 16,912 67,724 31,080 209,308 25,372 43,930 683,808 8,081 110,145 472,867 332,279 39,587 127,988 56,573 4.1 Características generales del transporte de pasajeros en la ZMVM De acuerdo con la encuesta origen-destino 2007 realizada por el INEGI, para la ZMVM (sólo incluyeron 40 municipios del Estado de México), cada día hábil se efectúan cerca de 22 millones de viajes, de los cuales 6.8 millones (30%) se realizan en transporte privado, mientras que la mayor parte - 14.8 millones - se realizan en transporte público. De estos viajes/día, el 58.4% se realizan en el Distrito Federal y el 41.3% en el Estado de México. De acuerdo con esta fuente, los viajes realizados por modo de Transporte Público se distribuyen de la siguiente manera: Colectivo, 65%; Taxi, 17%; Metro, 8%; Autobús suburbano, 7%; RTP, 2 %; Trolebús, 1 %; y Metrobus, 0.5 % y el mayor número de viajes por modo de Transporte Privado se realizan en automóvil (92.3%); el 6.4% en Bicicleta y el restante 1.4% en Motocicleta. En el Distrito Federal, las delegaciones Iztapalapa y Cuauhtémoc son las que producen el mayor número de viajes; mientras que en el Estado de México, el municipio de Ecatepec es donde se genera el mayor número de viajes (SETRAVI, 2008). Es necesario tomar estos resultados con reservas. Por ejemplo, de acuerdo con los boletos ingresados al Sistema de Transporte Colectivo Metro, en 2007 se registraron 3.7 millones de viajes diarios (STCM, 2008). Si el total de viajes, de acuerdo con la encuesta es de 22 millones diarios, entonces el metro cubrió el 16%. Sin embargo, el resultado de la encuesta origen destino, es que el metro cubre el 5% de los viajes diarios. Esto es desafortunado, pues, entre otros problemas, no permite realizar análisis tendenciales. La Tabla 4.2 muestra la desagregación del parque vehicular de acuerdo a la información de la SMA-GDF, para la ZMVM (16 delegaciones y 59 municipios) en el año 2006 para vehículos de motor a combustible (se excluye transporte eléctrico – metro, trolebús, tren ligero – y bicicletas). Para dicho año, el total de vehículos circulando en la ZMVM llegó a más de cuatro millones (4, 227,274) incluyendo carga, pasajeros y motocicletas, de los cuales, el 80% fueron autos particulares. Los autobuses para turismo son aquellos que circulan en la ZMVM y están registrados por el autotransporte público federal para servicio de turismo. Los autobuses para pasaje se refieren a autobuses interestatales, es decir, aquellos de servicio público federal que prestan servicio para transportar entre ciudades de diferentes estados. En la Figura 4.1 se aprecia de mejor manera la composición del parque vehicular para pasajeros. Como puede observarse las combis, microbuses, el transporte escolar y el de turismo, son los modos que tienen vehículos más antiguos. Figura 4.1 Parque por modo y edad 18 Instituto de Ingeniería, UNAM Fuente: Elaboración propia con base en datos de SMA (2008). Pasaje se refiere a autobuses interurbanos. Tabla 4.2. Número de vehículos en circulación para la ZMVM (2006) DF Edo. Mex. Total Autos particulares 2,143,945 1,251,855 3,395,800 Taxis 108,041 47,085 155,126 Combis 4,250 35,496 39,746 Microbuses 20,549 15,507 36,056 RTP 1,349 1,349 Escolar y personal 46 97 143 Discapacitados 51 51 Concesionados 5,348 8,053 13,401 Turismo 8,817 777 9,594 Pasaje 16,865 1,705 18,570 Pick Up 25,540 107,812 133,352 Vehículos < 3 ton 15,151 66,477 81,628 Tractocamiones 46,424 14,514 60,938 Vehículos >3 ton 41,070 59,749 100,819 Motocicletas 163,353 17,348 180,701 Total 2,600,799 1,626,475 4,227,274 Fuente: SMA (2008). Los vehículos para pasajeros por edad, se muestran en la Tabla 4.2.4 Tabla 4.3 Parque vehicular para pasajeros por tipo y edad en la ZMVM 4 Esto supone que las “pick- up”, los vehículos menores y mayores a 3 toneladas y los tractocamiones son utilizados para transporte de carga. Instituto de Ingeniería, UNAM 19 Fuente: SMA (2008) Con relación a otros modos de transporte masivos, la Figura 4.2 muestra las líneas del metro. La mayoría operan en la región Centro-Norte del DF con excepción de las líneas A (violeta) y B (verde) que llegan al oriente de la ZMVM, en el Estado de México. Por otro lado, en el año 2005, inició en Distrito Federal una alternativa de transporte masivo de pasajeros denominado Metrobús que es un sistema de autobuses articulados en carril confinado con sistema de prepago y operado por empresas. A la fecha funcionan dos líneas que atraviesan al DF en el sentido Norte-Sur y Oriente-Poniente que mueven cerca de 400 mil pasajeros diarios; A finales del 2008, entró en operación la línea del tren suburbano, que conecta la zona central del DF con los municipios al norte de la ZMVM (Buenavista-DF a Cuautiltán-Edo Mex). Se trata de un tren concesionado que opera en 27 km de vías y tiene una capacidad para transportar 100 millones de pasajeros al año (273 mil al día). Además, en el Distrito Federal existe el servicio de autobuses de la Red de Transporte de Pasajeros y los trolebuses y tren ligero, que aun cuando tienen pocas unidades respecto a otros modos, brindan un servicio estable y más económico. El modo de transporte que más pasajeros opera son las combis, microbuses y autobuses concesionados que de acuerdo a la encuesta origen destino cubren el 65% de los viajes en transporte público y que significaron en 2006; 34,397 mil unidades en el DF y 59,056 en el Estado de México. En general, este es un transporte poco eficiente, pero que representa la única alternativa en muchos de los municipios del Estado de México y en algunas zonas de la periferia del propio Distrito Federal. 20 Instituto de Ingeniería, UNAM Finalmente en el DF, en el año 2006 se encontraban en operación 108,041 taxis, la mayoría sin sitio y en el Estado México 47,085. Figura 4.2Llíneas del metro. ZMVM En construcción Por su importancia, vale la pena analizar con mayor detalle el parque de vehículos privados, los cuales en un 99.8% tienen motor a gasolina. De éste, tan sólo el 21% en 2006, eran modelos anteriores a 1990, es decir que no contaban con control de emisiones; el 6% tenía convertidor catalítico de oxidación (modelos 1991 y 1992) y el 73% contaba con convertidor catalítico de tres vías (Tabla 4.4). Sin embargo, la proporción es diferente en el DF que en los municipios del Estado México. Mientras que en el DF el 19% eran autos de modelo 1992 o anteriores, en el Estado de México esta proporción aumenta a 41%. Esto significa que en el DF están emplacados el 63% del total del parque vehicular privado de la ZMVM, pero en el Estado de México circulan los vehículos más antiguos (Figura 4.3). Figura 4.3. Autos privados a gasolina con y sin convertidor catalítico en la ZMVM (2006) 2,500,000 2,000,000 1,500,000 Con CC de tras vías 1,000,000 Sin CC de tres vías 500,000 0 Edo Mex 21 DF Instituto de Ingeniería, UNAM Fuente: SMA (2008) Año Modelo 1982 y anteriores 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 22 Tabla 4.4 Autos particulares en la ZMVM, 2006 Autos Particulares Gasolina Diesel GLP 315,046 28,551 35,610 44,196 43,154 33,179 48,123 69,224 88,223 103,633 115,441 111,714 109,313 75,270 61,224 85,970 155,979 140,242 188,612 240,423 255,243 227,020 73 2 7 3 1 2 1 6 7 7 10 15 7 6 8 6 18 12 12 13 28 20 136 20 21 28 23 22 47 81 189 235 287 275 300 277 214 253 315 234 268 200 323 193 Instituto de Ingeniería, UNAM GNC 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 1 2 2 0 2 0 1 1 0 0 0 2004 2005 2006 Total 243,435 295,372 275,500 3,389,697 38 153 1,424 1,879 89 152 27 4,209 0 0 3 15 Fuente: SMA (2008) Por otro lado, la Tabla 4.5 muestra la distancia promedio anual recorrida por el auto particular en la ZMVM y la 4.6 para el transporte público de pasajeros, la Tabla 4.7 muestra la estimación del rendimiento vehicular por tipo de vehículo y la Tabla 4.8, la composición del parque vehicular privado de acuerdo con el número de cilindros. En todos los casos la fuente es una estimación de la SMA-GDF. Tabla 4.5 Distancia promedio recorrida del auto particular (2006) Año Modelo del auto particular Recorrido promedio [km/día] Días/año 1985 y ant. 25 313 1986-1990 34 313 1991-1995 35 313 1996-1998 35 365 1999-2006 31 365 Fuente: SMA (2008) Tabla 4.6 Distancia promedio recorrida por transporte público de pasajeros (2006) Tipo de Vehículo Km/día 200 200 200 Cero 365 365 365 Autobuses Red de Transporte de Pasajeros (día hábil) 223 255 Autobuses Red de Transporte de Pasajeros (día inhábil) 241 110 60 365 223 365 79 313 Microbuses Taxis Combis Autotransporte Federal de Turismo Autobuses Concesionados Motocicletas Días/año Uno y Dos Fuente: SMA (2008)* Se estima que los vehículos con menos de 10 años tienen holograma cero Tabla 4.7 Rendimiento vehicular promedio para vehículos de gasolina y diesel (2006) Tipo de vehículo Rendimiento [km/l] Autos particulares 8 cilindros (gasolina)** 4 23 De 6 cilindros (gasolina)** 7 De 4 cilindros (gasolina)** 10 Táxis (gasolina)** 10 Combis (gasolina)** 5* Microbuses (gasolina)** 2 Microbuses (GLP)** 1.4 Autobuses (diesel) 1.8 Motociletas (gasolina) 9.8 Instituto de Ingeniería, UNAM 313 313 313 313* Fuente: SMA (2008) * corrección a datos de SMA. ** Para GNC-gas natural comprimido y GLP gas licuado de petróleo se toma el mismo rendimiento. Esto fue comparados con el promedio para el ciclo de ciudad de los vehículos reportados por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos; www.fueleconomy.gov. Tabla 4.8 Porcentaje de vehículos particulares por número de cilindros en la ZMVM (2006) Cilindros 4 78.7% 6 15.6% 8 5.7% Fuente: SMA (2008) La estimación del rendimiento vehicular para transporte a gas natural comprimido fue comparada con la información de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos. Los resultados se presentan en el Anexo 1. 4.2 Tendencias del consumo de energía para transporte de la ZMVM de acuerdo con PEMEX De acuerdo con información de Pemex, procesada por la SMA-GDF (2008), el consumo de energía para autotransporte se muestra en la Tabla 4.9 en unidades físicas y en la Tabla 4.10 en unidades energéticas. Según esta fuente, el crecimiento en el consumo de gasolinas de 1990 a 2006 fue del 26% y el de diesel de 59%. Por otro lado, el parque vehicular del Distrito Federal y 18 municipios conurbados de 1990 a 2006, se presenta en la Tabla 4.11. y el recorrido diario para el mismo periodo en la Tabla 4.12. Tabla 4.9 Consumo de combustibles es unidades físicas para DF y 18 municipios de Estado de México TRANSPORTE Gasolina Extra Gasolina Magna Gasolina Nova Gasolina Premium Total Gasolina Disel Desulfurado Pemex Diesel Total Diesel 1990 7.34 0.28 0.32 5.46 1992 7.57 0.00 1.24 4.98 1994 7.85 0.00 2.61 4.06 1996 7.87 0.00 3.20 3.04 1998 8.19 0.00 6.07 0.00 2000 12.35 0.00 6.24 0.00 2002 21.46 0.00 6.19 0.00 2004 20.59 0.00 6.20 0.00 2006 35.97 0.00 6.62 0.00 0.00 6.06 0.00 6.22 0.00 6.67 0.06 6.30 0.41 6.48 0.64 6.88 0.90 7.09 1.04 7.25 1.04 7.66 1.27 0.00 1.27 1.34 0.00 1.34 0.00 1.18 1.18 0.00 1.47 1.47 0.00 1.61 1.61 0.00 1.62 1.62 0.00 1.68 1.68 0.00 1.80 1.80 0.00 2.02 2.02 FALTA 4.3 Inconsistencias y discusión metodológica FALTA 24 Instituto de Ingeniería, UNAM 4.4 Estimación del consumo de combustibles del transporte de pasajeros en la ZMVM para el año 2006 Bajo estas suposiciones, el consumo de combustibles en la ZMVM para transporte de pasajeros (incluyendo motocicletas) alcanzó en 2006 el valor de 268.55 PJ; lo cual significó el 15.04% del consumo de combustibles del autotransporte en el país. La Tabla 4.9 muestra el consumo por combustibles de la ZMVM y a nivel nacional. Por su parte, la Figura 4.4 muestra el consumo de gasolina por modo de transporte y edad. Claramente se observa como el auto particular representa el mayor consumo y cerca de la mitad de éste es de los autos de 2001 a 2006. Esto puede apreciarse más claramente en la Tabla 4.10 que muestra la estructura del consumo por modos de transporte y por combustible. Tabla4.9. Consumo de combustibles para transporte de pasajeros en la ZMVM, 2006 (PJ) ZMVM Nacional (total (pasajeros) autotransporte) Gasolina 218.02 1277.28 17.07% Diesel 32.27 469.15 6.88% GLP 17.72 38.58 45.93% GNC 0.55 0.711 76.75% Total 268.55 1785.72 15.04% Fuente: ZMVM: Elaboración propia con base en datos de SMA (2008); Nacional (SENER, 2007) Figura 4.4 Consumo de gasolina por modo de transporte de pasajeros en la ZMVM, 2006 (PJ) Fuente: ZMVM: Elaboración propia con base en datos de SMA (2008) Tabla 4.10 Estructura del consumo de combustibles por modo de transporte en la ZMVM (2006) Particular Gasolina Taxi Combis Microbuses Autobuses* Motocicletas Total (PJ) 48.58% 12.50% 5.92% 7.32% 0.80% Diesel 0.01% 0.01% 0.01% 0.05% 11.92% 32.27 GLP 0.04% 0.00% 0.22% 6.30% 0.03% 17.72 GNC 0.00% 25 0.20% Instituto de Ingeniería, UNAM 6.07% 218.02 0.55 Fuente: ZMVM: Elaboración propia con base en datos de SMA (2008). * Incluye concesionados, escolares, turismo, interestatal y otros. 4.3 Inventario de emisiones de GEI para transporte de pasajeros en la ZMVM para el año 2006 Las emisiones de GEI de la ZMVM fueron de 20.836 millones de toneladas de dióxido de carbono equivalente (CO2 eq.)5. Las tablas 4.11 a 4.14 muestran las emisiones de CO2, CH4, N2O y CO2eq., respectivamente, por modo de transporte y combustible. Tabla 4.11 Emisiones de CO2 del transporte de pasajeros en la ZMVM (2006) Giga gramos Gasolina Diesel GLP GNC Total Particular Taxi Combis Microbuses Autobuses* Motocicletas 8,949.75 2,302.51 1,091.12 1,348.68 147.80 1,117.72 2.63 2.63 2.27 10.52 2,347.91 6.99 0.31 36.99 1,056.41 5.77 0.03 0.07 30.36 8,959.40 2,305.45 1,130.44 2,445.96 2,501.48 1,117.72 Total 14,957.58 2,365.95 1,106.46 30.46 18,460.46 Fuente: Elaboración propia con base en datos de SMA (2008); IPCC (1996). * Incluye concesionados, escolares, turismo, interestatal y otros. Tabla 4.12 Emisiones de CH4 del transporte de pasajeros en la ZMVM (2006) Mega gramos (toneladas) Gasolina Diesel GLP GNC Total Particular Taxi Combis Microbuses Autobuses* Motocicletas Total (ton) 1,867.20 381.27 169.81 112.01 16.18 677.37 3,223.84 0.10 0.11 0.05 0.08 80.23 80.57 3.10 0.06 5.48 150.34 1.63 160.62 0.20 0.00 0.48 3.93 4.61 1,870.60 381.44 175.82 266.37 98.05 677.37 3,469.65 Fuente: Elaboración propia con base en datos de SMA (2008); IPCC (1996). * Incluye concesionados, escolares, turismo, interestatal y otros. Tabla 4.13 Emisiones de N2O del transporte de pasajeros en la ZMVM (2006) Mega gramos (toneladas) Gasolina Diesel GLP GNC Toatl Particular Taxi Combis Microbuses Autobuses* Motocicletas Total (ton) 5,105.53 1,765.51 294.50 148.53 57.75 10.42 7,382.24 0.08 0.07 0.03 0.22 45.00 45.40 n.a n.a n.a n.a n.a n.a n.a n.a n.a n.a n.a n.a n.a n.a 5,105.61 1,765.59 294.53 148.75 102.75 10.42 7,427.64 Fuente: Elaboración propia con base en datos de SMA (2008); IPCC (1996, 2006). * Incluye concesionados, escolares, turismo, interestatal y otros. Tabla 4.14 Emisiones de CO2 eq. del transporte de pasajeros en la ZMVM (2006) Giga gramos Gasolina Diesel GLP GNC Total Particular Taxi Combis Microbuses Autobuses* Motocicletas 10,571.68 2,857.83 1,185.97 1,397.07 166.04 1,135.18 2.65 2.66 2.28 10.59 2,363.55 7.06 0.31 37.10 1,059.56 5.80 0.04 0.08 30.44 10,581.43 2,860.79 1,225.43 2,497.67 2,535.39 1,135.18 Total (Gg eq. CO2) 17,313.78 2,381.72 1,109.84 30.56 20,835.89 Fuente: Elaboración propia con base en datos de SMA (2008); IPCC (1996, 2006).* Incluye concesionados, escolares, turismo, interestatal y otros. 5 El resultado es diferente al presentado en el inventario de emisiones de GEI del GDF, debido a que la metodología utilizada es distinta. Instituto de Ingeniería, UNAM 26 En la Figura 4.5 se aprecia la estructura de las emisiones por modo. El auto particular representó el 51% de las emisiones, el taxi con el 14%; combis y microbuses, el 18%, los autobuses que representaron el 12% y las motocicletas el 5%. Por su parte, el transporte de gasolina (Figura 4.6) representó el 83%, diesel el 12%, el GLP el 5% y el GNC menos del 1%. Figura4.5 Estructura de las emisiones de GEI (CO2 eq.) transporte de pasajeros por modo (2006) Total: 20,835.89 Gg de CO2 eq. Fuente: Elaboración propia con base en datos de SMA (2008); IPCC (1996). Figura 4.6 Estructura de las emisiones de GEI (CO2 eq.) transporte de pasajeros por combustible (2006) 27 Instituto de Ingeniería, UNAM Total: 20,835.89 Gg de CO2 eq. Fuente: Elaboración propia con base en datos de SMA (2008); IPCC (1996). La Tabla 4.15 muestra las emisiones desagregadas del transporte público. El taxi, representa el 76% de las emisiones equivalentes de CO2 del transporte público (Figura 4.7). Tabla 4.15 Emisiones de GEI del transporte público de pasajeros en la ZMVM (2006) Giga gramos de CO2 equivalente Taxi 2,860.79 Combi 1,225.43 Microbús 2,497.67 Autobús urbano 1,962.08 Autobús escolar 4.18 Autobús interurbano 569.13 Total 9,119.29 Fuente: Elaboración propia con base en datos de SMA (2008); IPCC (1996). Figura 4.7 Estructura de las emisiones de CO2 equivalente del transporte público de pasajeros en la ZMVM(2006) Total: 9,119.29 Gg de CO2 eq. Fuente: Elaboración propia con base en datos de SMA (2008); IPCC (1996). Es obvio que la mayor emisión proviene de los vehículos con menor capacidad de transporte, como el caso del vehículo privado o del taxi. 4.4 Ventas de vehículos en la ZMVM Para construir los escenarios de emisión al año 2020; uno de los factores sustantivos es el crecimiento de la flota vehicular. Para ello, es importante conocer la tendencia de las ventas de vehículos nuevos en la ZMVM, así como el desecho del parque vehicular. En el primer caso, la información de las ventas por estado, por tipo de vehículo, se encuentran disponibles en la publicación de la industria automotriz del INEGI (1994 a 2009). Se estima que las ventas en la ZMVM representan el total del DF y el 63% del Estado de México. Esta estimación está basada en el hecho de que el número de vehículos privados registrados en los municipios del Estado de México pertenecientes a la ZMVM, representaron en 2006, el 63% del total del Estado (Peña 28 Instituto de Ingeniería, UNAM Nieto, 2008; SMA, 2008). Se asume entonces, que las ventas se comportan de forma similar que el total del parque. La Tabla 4.16 muestra las ventas por tipo de vehículo desde 1994 y hasta 2007. Como puede apreciarse, en 1995 las ventas decrecen significativamente respecto a 1994, producto de la crisis económica y recuperan su valor entre 1997 y 1998. Caen ligeramente en 1999 y alcanzan el valor máximo en el año 2002, decrecen en 2003, aumentan en 2004 y 2005 y vuelven a caer hasta 2007 (Figura 4.8). Tabla 4.16 Ventas de vehículos en la ZMVM Camiones ligeros de Deportivosuso múltiple 12466 20269 1994 Subcompactos 89656 Compactos 70951 Lujo 9012 1995 20314 27064 5014 3579 8263 64234 1996 36572 42667 8316 10754 16935 115244 1997 61501 64291 8061 2854 21113 157820 1998 97855 78133 14725 2952 25526 219191 1999 94224 79198 14691 1968 18267 208347 2000 119496 103299 19834 3282 35512 281423 2001 139991 103751 18523 2589 32462 297316 2002 163966 87779 20343 5411 35827 313327 2003 160126 71674 15714 4168 37363 289045 2004 172189 71609 15767 3028 44394 306986 2005 148919 72378 15647 3006 67773 307722 2006 123966 85050 17389 3181 71064 300650 2007 106116 86691 16352 2626 69395 281181 TCA 19942007 TCA 19982006 Total 202354 1.30% 1.55% 4.69% -11.29% 9.93% 2.56% 3.00% 1.07% 2.10% 0.94% 13.65% 4.03% Fuente: INEGI (1994,2008). Se consideran las ventas al mayoreo en el DF y el 63% de las del Estado de México Figura 4.8 Ventas de vehículos por tipo en la ZMVM 350000 300000 250000 Camiones ligeros 200000 Deportivos 150000 Lujo 100000 Compactos Sub-compactos 50000 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 0 29 Instituto de Ingeniería, UNAM Fuente: INEGI (1994,2008). Se consideran las ventas al mayoreo en el DF y el 63% de las del Estado de México 4.5. Escenarios de emisión al 2020, ZMVM 5.9.1 Escenario base, ZMVM De acuerdo con el escenario base (las hipótesis del mismo se describen en la sección de metodología) la flota o parque vehicular para el año 2020 se muestra en la Tabla 5.19. De mantenerse las tendencias actuales, el número total de vehículos circulando en la ZMVM sería de 8.4 millones, casi tres veces lo que circuló en el año 2006. Como se observa, el auto privado seguirá representando cerca del 88% del total de la flota y el taxi el 5%. Con relación al auto privado, los vehículos más pesados (camionetas) y por tanto menos eficientes, adquieren una mayor proporción en el parque, como se muestra en la Tabla 15.20. La razón de este cambio es porque las ventas de este tipo de vehículos aumentaron en los años 1998-2006 y esta tendencia se mantiene como hipótesis en la construcción del escenario base. Esto tendrá obviamente implicaciones en el consumo de energía y de emisiones de CO2. La Figura 5.16 muestra la edad del parque vehicular del automóvil privado, la cual se mantiene en proporciones similares dadas las hipótesis asumidas. Tabla 5.19 Flota vehicular de la ZMVM para escenario base 2006 2010 2015 2020 Auto privado 3,395,800 4,052,023 5,183,471 7,160,988 Taxi 155,126 190,721 246,911 319,655 Combi 39,746 46,676 57,062 69,760 Microbús 36,056 36,085 36,121 36,157 Autobús escolar 194 241 317 416 Autobús urbano 24,344 30,272 39,753 52,202 Autobús interestatal 18,570 23,092 30,324 39,821 Motocileta 180,701 265,881 430,957 697,252 3,850,537 4,644,992 6,024,916 8,376,250 Fuente: estimación propia Tabla 5.20. Estructura del Parque vehicular de autos privados por rendimiento, ZMVM (escenario base) Compact-subcompacto 79% 76% 71% 59% De lujo y camionetas a,b,c 16% 17% 20% 29% Deportivo y camionetas d,e 6% 7% 9% 12% Total 100% 100% 100% 100% Fuente: estimación propia 30 Instituto de Ingeniería, UNAM Figura 5.16. Parque vehicular de autos privados por edad, ZMVM (escenario base) 8000000 7000000 6000000 1a4 5000000 5a9 4000000 10 a 14 3000000 15 a 19 2000000 20 a 24 1000000 24 años o más 0 2006 2010 2015 2020 Fuente: Estimación propia Para el escenario base, el consumo de energía en el año 2020 será de 579.231 PJ, 116% más que en el año 2006. La Figura 5.17 muestra el crecimiento por modo de transporte y la 5.18 por combustible. Figura 5.17 Consumo de energía por modo de transporte ZMVM (escenario base) 700 600 500 Combi 400 Microbús Motocicleta 300 Autobús 200 Taxi 100 Auto privado 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 0 Fuente: Estimación propia 31 Instituto de Ingeniería, UNAM Figura 5.18 Consumo de energía por combustible ZMVM (escenario base) 700.00 600.00 500.00 GNC 400.00 GLP 300.00 Diesel 200.00 Gasolina 100.00 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 2012 2011 2010 2009 2008 2007 2006 0.00 Fuente: Estimación propia La Tabla 5.21 muestra la estructura por combustible y modo para el año 2020. El auto privado domina el consumo de gasolina con el 64% del consumo de gasolina, y el autobús, con el 89% del consumo de diesel. Gasolina Diesel GLP GNC Total Tabla 5.21 Consumo de energía por modo y combustible para año 2020, ZMVM. (escenario base) Particular Taxi Combis Microbuses Autobuses* Motocicletas Total (PJ) 308.66 62.27 26.73 25.49 2.02 62.86 488.03 0.45 4.44 1.70 1.52 71.76 79.87 0.05 0.00 0.25 10.84 0.06 11.21 0.0003 0.001 0.13 0.13 309.16 66.71 28.69 37.98 73.84 62.86 579.23 Fuente: Estimación propia Por su parte, las emisiones de CO2 equivalente para el escenario base en el año 2020 alcanzarán 45.574 Tg de CO2 equivalente, 119% más que las emitidas en el año 2006. El incremento es ligeramente mayor que el del consumo de energía, producto del incremento en las emisiones de N2O, que lo hacen en 135% (Tablas 5.22 y 5.23). 32 Instituto de Ingeniería, UNAM Tabla 5.22 Emisiones equivalentes de CO2 equivalente por modo para el año 2020, ZMVM. (escenario base) 2006 2020 TCA CO2 Auto privado 8959 21212 6.3% Taxi 2305 4598 5.1% Combi y microbús 3576 4519 1.7% Autobús 2501 5404 5.7% Motocicleta 1118 4313 10.1% Total 18460 40045 5.7% CH4 Auto privado 39.28 54.46 2.4% Taxi 8.01 13.11 3.6% Combi y microbús 9.29 5.71 -3.4% Autobús 2.06 3.55 4.0% Motocicleta 14.22 54.89 10.1% Total 73 132 4.3% N 2O Auto privado 1582.74 3928.10 6.7% Taxi 547.33 1072.72 4.9% Combi y microbús 137.41 333.90 6.5% Autobús 31.85 49.64 3.2% Motocicleta 3.23 12.47 10.1% Total 2303 5397 6.3% TOTAL 20836 45574 5.7% Fuente: Estimación propia Figura 5.19 emisiones equivalentes de CO2 (Gg), ZMVM (escenario base) 33 Instituto de Ingeniería, UNAM 50000 45000 40000 Autobús escolar 35000 Autobús interestatal 30000 Microbús 25000 Combi 20000 Autobús urbano 15000 Motocileta 10000 Taxi 5000 Auto privado 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 0 5.9.2 Escenarios de mitigación, ZMVM a) Hoy no circula sabatino. Los autos particulares con holograma 1 o 2 no circulan un sábado al mes. Es decir, circulan 300 días al año. b) Mayor eficiencia vehicular. Este escenario implica aumento del rendimiento vehicular de los autos privados nuevos, de forma gradual del 2012 (1%) hasta el 2020 (10%). c) Incremento de transporte escolar. Supone, para el año 2020, una disminución del 50% en los recorridos de transporte particular, en el 30% de los automóviles privados para el año 2020, con un incremento gradual de 2010 a 2020. Asimismo implica un aumento del número de autobuses escolares como se muestra en la Tabla 5.23. Tabla 5.23. Consideraciones para escenario de transporte escolar 2010 2015 % autos en programa % 1% 16% % de disminución de kilómetros % 1% % Veh-km escenario base (auto privado) Millones 43838 55719 Diferencia en pass-km que absorbe transporte escolar. Millones 434 6434 Incremento de Veh-km transporte escolar. Millones 10 143 Autobuses para transporte escolar 618 9165 F.O transporte escolar 45 pasajeros; km anuales de t. escolar 2020 30% 50% 77411 11612 258 16541 15600 (60 km diarios*260 días al año) d) Considera la sustitución de viajes que se realizan en transporte privado por transporte público. Mantiene el parque vehicular, pero disminuye el recorrido de los mismos, en un 80%, para el 10% de la flota vehicular, para el año 2020. Esto significaría la incorporación o crecimiento de modos de transporte como el Metrobús, asumiendo que el 10% de los usuarios de automóvil privado los 34 Instituto de Ingeniería, UNAM sustituirá en el 80% de su recorrido por un transporte tipo BRT. Asimismo, los autobuses con una capacidad de 60 pasajeros (BRT) sustituirán a microbuses con capacidad de 20 pasajeros. El escenario se describe en la Tabla 5.24. Tabla 5.24 Consideraciones para escenario de incremento de autobús tipo BRT 2010 2015 % autos en programa % 1% 6% % de disminución de kilómetros % 10% 85% Veh-km escenario base (auto privado) Millones 43838 55719 Diferencia en pass-km que absorbe BRT Millones 395 2605 Incremento de Veh-km de autobús urbano Millones 7 43 Autobuses para BRT 113 748 Sustitución de microbuses antiguos 340 2244 2020 10% 80% 77411 6193 103 1778 5335 F.O BRT 60 pasajeros; km anuales de t. urbano 58035 (159 km diarios*365 días al año) e) Aumento en la velocidad de recorrido. Este escenario implica el aumento en la velocidad de recorrido de los automóviles particulares. Este objetivo puede lograrse con nuevas vías de comunicación o con mecanismos de control de la demanda como un día sin auto, u horarios de transporte de carga, u horarios de transporte. El escenario implica que el rendimiento vehicular de los autos privados aumenta en promedio en 10% si la velocidad se incrementa en promedio de 30 a 40 km/hr. De esta forma la eficiencia se va incrementando para toda la flota de vehículos privados de 1% a 10% entre 2010 y 2020. La discusión sobre número de vialidades para mantener una velocidad que lleve a esta eficiencia no se incluye en este trabajo. f) Control de la flota vehicular de transporte público. Este escenario implica que el total de taxis, microbuses y combis permanezca constante a su valor de 2006 y el único transporte público que aumente sean los autobuses. Los resultados pueden apreciarse en la Tabla 5.25 para cada escenario por separado y para la Tabla 5.26 para el acumulado para el año 2020 y para todo el periodo en la Figura 5.20. Con todas las medidas, la disminución de emisiones de GEI llegaría al 20.9% respecto al escenario base. En orden de importancia, el hoy no circula sabatino representa una disminución del 0.9%, la incorporación de transporte escolar, 1.3%, el aumento en la eficiencia de los autos nuevos, 2.0%, aumento en la eficiencia debido al incremento en la velocidad, 2.7%, la incorporación de BRT, 6.4% y la estabilización de la flota vehicular de taxis, microbuses y combis, 7.6%. Tabla 5.25 Escenarios base y de mitigación para el año 2020, ZMVM Tg de CO2 equivalente Hoy no Eficiencia circula Transporte en autos Eficiencia2006 BASE sabatino escolar nuevos velocidad BRT Taxis, etc, constante CO2 Auto privado 8.96 21.21 20.90 18.06 20.46 19.54 19.54 21.63 Taxi Combi y microbús 2.31 4.60 4.60 4.60 4.46 4.60 4.60 2.20 3.58 4.52 4.52 4.52 4.52 4.52 2.92 3.64 Autobús 2.50 5.40 5.40 8.58 5.40 6.18 6.18 5.40 Motocicleta 1.12 4.31 4.31 4.31 4.31 4.31 4.31 4.31 18.46 40.05 39.16 37.55 37.19 Total 35 39.74 40.06 39.16 Instituto de Ingeniería, UNAM CH4 Auto privado 0.04 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.06 Taxi Combi y microbús 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 Autobús 0.00 0.00 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 Motocicleta 0.01 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 Total 0.07 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.13 0.12 Auto privado 1.58 3.93 3.87 3.35 3.94 3.62 3.62 4.01 Taxi Combi y microbús 0.55 1.07 1.07 1.07 1.07 1.07 1.07 0.54 0.14 0.33 0.33 0.33 0.33 0.33 0.24 0.24 Autobús 0.03 0.05 0.05 0.07 0.05 0.05 0.05 0.05 Motocicleta 0.00 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 Total 2.30 5.40 5.34 4.83 5.41 5.10 5.01 4.85 20.84 45.57 45.21 45.02 44.70 44.38 42.69 42.16 -0.36 -0.55 -0.88 -1.19 -2.89 -3.41 N 2O TOTAL Diferencia Tabla 5.26 Escenarios base y de mitigación para el año 2020 (acumulados), ZMVM Tg de CO2 equivalente Hoy no Eficiencia Taxis, circula Transporte en autos Eficienciaetc, 2006 BASE sabatino escolar nuevos velocidad BRT constante CO2 Auto privado 8.96 21.21 20.90 17.75 17.00 15.33 13.66 14.08 Taxi Combi y microbús 2.31 4.60 4.60 4.60 4.46 4.46 4.46 2.06 3.58 4.52 4.52 4.52 4.52 4.52 2.92 2.04 Autobús 2.50 5.40 5.40 8.58 8.58 9.36 10.14 10.14 Motocicleta 1.12 4.31 4.31 4.31 4.31 4.31 4.31 4.31 18.46 40.05 39.74 39.76 38.87 37.98 35.48 32.63 Total 36 Instituto de Ingeniería, UNAM CH4 Auto privado 0.04 0.05 0.05 0.05 0.05 0.04 0.04 0.04 Taxi Combi y microbús 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.00 0.00 Autobús 0.00 0.00 0.00 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 Motocicleta 0.01 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 0.05 Total 0.07 0.13 0.13 0.12 0.12 0.12 0.12 0.11 Auto privado 1.58 3.93 3.87 3.29 3.30 3.00 2.69 2.77 Taxi Combi y microbús 0.55 1.07 1.07 1.07 1.07 1.07 1.07 0.54 0.14 0.33 0.33 0.33 0.33 0.33 0.24 0.15 Autobús 0.03 0.05 0.05 0.07 0.07 0.07 0.08 0.08 Motocicleta 0.00 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 0.01 Total 2.30 5.40 5.34 4.78 4.79 4.49 4.10 3.55 20.84 45.57 45.21 44.66 43.78 42.59 39.70 36.29 -0.36 -0.91 -1.79 -2.99 -5.87 -9.28 N2O TOTAL Diferencia Figura 5.20 Escenario base y de de mitigación ZMVM miles de toneladas de CO2 equivalente 37 Instituto de Ingeniería, UNAM 50000 45000 40000 35000 30000 Base 25000 20000 Escenarios de mitigación 15000 10000 5000 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 0 38 Instituto de Ingeniería, UNAM costos 39 Instituto de Ingeniería, UNAM FALTA Referencias An F., Sauer A. 2004. Comparison of Passenger vehicle Fuel Economy and Greenhouse Gas Emission standards around the world. Pew Center on Global Climate Change. Centro Estatal de Investigación de la Vialidad y el Transporte (CEIT). 1997. Proyecto de Integración y Modernización del Transporte Público en Guadalajara, Jalisco. Memorándum Técnico 1. Recolección y Análisis de datos. Guadalajara, México. Centro Estatal de Investigación de la Vialidad y el Transporte (CEIT). 2008. Programa de integración y modernización del transporte. http://www.ceit.org.mx. Consejo Nacional de Población (ONAPO). 2008. Proyecciones de la población de México de las entidades federativas, de los municipios y de las localidades 2005-2050. Consejo Nacional de Población, México. Ebrard, M. 2008. Segundo informe de Gobierno. Gobierno del Distrito Federal. http://www.df.gob.mx US Environmental Protection Agency (USEPA). 2006. Final Technical Support Document. 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Revised 1996c IPCC Guidelines for National Greenhouse Gas Inventories; Reference Manual (Volume 3). 41 Instituto de Ingeniería, UNAM Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Occidente (Guadalajara, Mexico), Jalisco (Mexico), Centro Estatal de Investigación de la Vialidad y el Transporte (Jalisco, Mexico), Jalisco (Mexico). Secretaría de Vialidad y Transporte. 2001. Movilidad: una visión estratégica en la zona metropolitana de Guadalajara. ITESO, 2001. 139 páginas. Lozano A., Antún J.P., Granados F. 2004a. Resultados estadísticos del muestreo origen-destino de automóviles particulares 2002, en la Zona Metropolitana del Valle de México. Informe para el Fideicomiso para el Mejoramiento de las Vías de Comunicación del Distrito Federal. Instituto de Ingeniería, UNAM., pp. 15. Lozano A., Antún J.P., Granados F. 2004b. Resultados estadísticos del muestreo origen-destino de automóviles particulares 2004, en la Zona Metropolitana del Valle de México. Informe para el Fideicomiso para el Mejoramiento de las Vías de Comunicación del Distrito Federal. Instituto de Ingeniería, UNAM., pp16. Lozano A., F. Granados, L. Álvarez-Icaza, V. Torres, J.P. Antún, R. Magallanes, 2005. Fase D: Recomendaciones. In: Bases para el Plan Rector de Vialidad del Distrito Federal, Vol 4, pp. 1-31, Universidad Nacional Autónoma de México y Fideicomiso para el Mejoramiento de las Vías de Comunicación del Distrito Federal. Instituto de Ingeniería, UNAM. Lozano A., F. Granados, J. Antún, R. Magallanes, V. Torres, E. Romero, G. Londoño, A. Guzmán, F. Vargas, G. Luyando, 2006. Proyecto de Corredores Metropolitanos de Transporte de Carga en la Zona Metropolitana del Valle de México. In: Estudio Integral Metropolitano de Transporte de Carga y Medio Ambiente para el Valle de México, Vol IV, pp.1-348, Universidad Nacional Autónoma de México y Comisión Ambiental Metropolitana del Valle de México, México. Lozano A., Antún JP., Granados F., Torres V., 2007. 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(Additional resources: www.fhwa-tsis.com). 43 Instituto de Ingeniería, UNAM Anexo 2. Velocidad-eficiencia A continuación se reportan algunos estudios que identifican la relación entre velocidad y eficiencia de combustible en vehículos privados, que son la base para el escenario velocidad-eficiencia para las tres zonas metropolitanas. En un estudio del Instituto Nacional de Ecología (INE, 2007) en el que se estudian los beneficios ambientales del Metrobús que corre sobre Insurgentes, se hace uso de la relación entre velocidad y consumo de combustible que se expresa en la siguiente tabla (A.2.1): Tabla A.2.1 Relación velocidad eficienica, estudio Metrobús Eficiencia (l/km) Autos Camiones Velocidad particulares Micros de carga y (km/hr) y taxis (HDGV3) autobuses (LDGV) (HDDV) 5 0.2894 0.7469 1.7677 10 0.2220 0.5685 1.3792 15 0.1901 0.4428 1.0957 20 0.1703 0.3542 0.8888 25 0.1564 0.2918 0.7378 30 0.1458 0.2478 0.6276 35 0.1375 0.2168 0.5472 40 0.1306 0.1950 0.4885 45 0.1249 0.1796 0.4457 50 0.1199 0.1687 0.4144 55 0.1157 0.1611 0.3916 60 0.1119 0.1557 0.3750 65 0.1085 0.1519 0.3628 70 0.1055 0.1492 0.3539 75 0.1027 0.1474 0.3475 80 0.1002 0.1460 0.3428 Fuel Consumption (l/km) for Different Vehicle Categories and Speeds in the MCMA Fuente: INE, 2007. The Benefits and Costs of a Bus Rapid Transit System in Mexico City. Final Report. Table 25. pag. 96 Según dicho estudio, estos datos se obtienen a través de la simulación en la adaptación para la ciudad de México del programa denominado “Tranus”, el cual es utilizado en el análisis de sistemas de transporte para escalas urbanas y regionales. Estas relaciones numéricas expresadas en términos de eficiencia vehicular, pueden observarse en la Tabla A.2.2 y la Figura A.2.1 44 Instituto de Ingeniería, UNAM Tabla A.2.1 Relación velocidad-rendimiento, estudio Metrobús Rendimiento (km/l) Velocidad Autos particulares Micros (km/hr) y taxis (HDGV3) (LDGV) 5 3.46 1.34 10 4.50 1.76 15 5.26 2.26 20 5.87 2.82 25 6.39 3.43 30 6.86 4.04 35 7.27 4.61 40 7.66 5.13 45 8.01 5.57 50 8.34 5.93 55 8.64 6.21 60 8.94 6.42 65 9.22 6.58 70 9.48 6.70 75 9.74 6.78 80 9.98 6.85 Camiones de carga y autobuses (HDDV) 0.57 0.73 0.91 1.13 1.36 1.59 1.83 2.05 2.24 2.41 2.55 2.67 2.76 2.83 2.88 2.92 Fuente: Adecuación a Tabla A.2.1. INE, 2007. The Benefits and Costs of a Bus Rapid TransitSystem in Mexico City. Final Report. Table 25. pag. 96. 45 Instituto de Ingeniería, UNAM Figura A.2.1 Velocidad-eficiencia de acuerdo con estudio de Metrobús Eficiencia Vehicular (km/l) 12.00 10.00 8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 Autos particulares y taxis (LDGV) Micros (HDGV3) 70 75 80 Velocidad Promedio (km/h) Camiones de carga y autobuses (HDDV) Fuente: Elaboración propia con datos de Tablas A.2.1 y A.2.2 Por otro lado, en un estudio realizado Por West et al. (1997), podemos observar (Tabla A.2.3, Figura A.2.2) que existe semejanza en el comportamiento de la eficiencia vehicular, entre dicho estudio y el del INE, solamente hasta velocidades cercanas a los 50 km/h. Tabla A.2.3 Relación velocidad- rendimiento de acuerdo con West et al. 1997 46 Instituto de Ingeniería, UNAM Velocidad Rendimiento Velocidad Rendimiento millas por millas por km/h km/l hora galón 15 24.4 24.1 10.4 20 27.9 32.2 11.9 25 30.5 40.2 13.0 30 31.7 48.3 13.5 35 31.2 56.3 13.3 40 31 64.4 13.2 45 31.6 72.4 13.4 50 32.4 80.5 13.8 55 32.4 88.5 13.8 60 31.4 96.6 13.3 65 29.2 104.6 12.4 70 26.8 112.7 11.4 75 24.8 120.7 10.5 Fuente: elaboración propia con datos de West et al. 1007 Figura A.2.2 Relación velocidad- rendimiento de acuerdo con West et al. 1997 Eficiencia Vehicular (km/l) 16.0 14.0 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 0.0 24 32 40 48 56 64 72 80 89 97 9 vehículos 105 113 121 Velocidad Promedio (km/h) Únicamente aquí nos ha interesado el comportamiento general del la curva, toda vez que al tratarse de muestras diferentes en años diferentes, se observan diferencias en los valores absolutos. Sin embargo, como ya se ha dicho la forma de la curva es similar. 47 Instituto de Ingeniería, UNAM Otro dato importante encontrado, es el que aparece en el reporte de la EPA para el MOBILE, en donde se establece que, debido a la congestión del tráfico, el efecto en la eficiencia vehicular es una reducción del 10.6%, cuando se compara una velocidad de 20 mpg (millas por galón) contra 27 mpg. Esto podría ser una comprobación importante para el estudio del INE, pues por el hecho de ser una simulación podría no representar muy bien la realidad. En cambio, el estudio de 1997 es una prueba directa realizada a vehículos que, sin embargo, sólo es para 9 individuos y además, el estudio ya no es tan reciente. Si se obtiene la función cuadrática que modela al estudio del INE en el rango de 5 a 50 km/h, resulta que, como se observa en la tabla A.2.4, la reducción en eficiencia para el caso de una reducción de velocidad de 27 mpg, 20 mpg es muy similar a la del estudio de la EPA. Tabla A.2.4 Resultados de estimar el cambio en el rendimiento para un cambio de velocidad de 32 a 43 km/h. con base en datos del estudio INE (2007). Eficiencia Autos particulares y taxis, km/l Velocidad mph Velocidad km/h 20 32.186 7.1 27 43.4511 7.9 EV= 2 0.001448V +0.1829V+2.7274 Porcentaje de reducción 11.6% Porcentaje de según EPA 10.6% Ello nos muestra que podemos utilizar esta función cuadrática para el rango de velocidades de 5 a 50 km/h, que con mucho, cubre las velocidades habituales en una urbe moderna. Por otro lado, para confirmar que podemos utilizar dicha relación, podemos observar lo que sucede al variar el ciclo de prueba con el que se determina la eficiencia de un vehículo de acuerdo con An et al. (2004). Tabla A.2.5 Ciclos de prueba, de acuerdo con An et al (2004). 48 Instituto de Ingeniería, UNAM Velocidad Ciclo de Vehículos promedio Prueba pequeños mph Japan 14.8 22.5 10-15 EPA city 19.5 26.8 Vehículos Minivan suv grandes pickup crossover 20.1 16.9 13.9 12.8 18.7 22.1 20.2 16.9 15.4 22.0 NEDC 20.9 27.0 24.7 21.1 17.9 15.8 22.8 CAFÉ EPA hwy 32.4 30.9 26.6 24.1 20.2 18.2 25.7 48.2 38.1 35.8 31.6 26.5 23.4 32.1 Fuente: An et al. 2004 Figura A.2.3 Ciclos de prueba, de acuerdo con An et al (2004). mpg rendimiento vs velocidad 35.0 30.0 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0.0 14.8 Vehículos pequeños 19.5 Vehículos grandes 20.9 32.4 Promedio camionetas mph pickup Observamos pues, que a pesar de ser ciclos de prueba diferentes, se puede inferirciertarelación una relación entre velocidad promedio con respecto a la eficiencia. Expresado en Km/l y considerando el hecho de que la mitad del parque vehicular particular de pasajeros puede considerarse que son representados por la eficiencia de las camionetas y la mitad por la eficiencia de los vehículos pequeños, las eficiencias se comportan como se muestra en la Figura A.2.4 Figura A.2.4 Estimación de la relación velocdad-rendimiento de acuerdo a dos estudios 49 Instituto de Ingeniería, UNAM Mpg vs. Mph 12.0 10.0 8.0 6.0 4.0 2.0 Velocidad Promedio (Km/h) 0.0 5 10 15 Eficiencia según estudio INE km/l 20 25 30 35 40 Eficiencia según ciclos de prueba km/l Lo cual muestra una tendencia similar, siendo las pendientes respectivas Referencia pendiente ciclos de 0.1027 prueba Estudio INE 0.1032 Que son semejantes, por lo que estatendencia lineadel estudio delINE, puede también ser una buena aproximaciónen elrango de los 5-50 km. Referencias: EPA. 2006. Final Technical Support Document. Fuel Economy Labeling of Motor Vehicle Revisions to Improve Calculation of Fuel Economy Estimates. Office of Transportation and Air Quality EPA420-R-06017 December 2006 An F., Sauer A. 2004. Comparison of Passenger vehicle Fuel Economy and Greenhouse Gas Emission standards around the world. Pew Center on Global Climate Change. West, B.H., R.N. McGill, J.W. Hodgson, S.S. Sluder, and D.E. Smith. 1997. Development and Verification of Light-Duty Modal Emissions and Fuel Consumption Values for Traffic Models, FHWA Report (in press), Washington, DC, April 1997, and additional project data, April 1998. (Additional resources: www.fhwatsis.com) 50 Instituto de Ingeniería, UNAM Anexo 3. Rendimientos vehiculares para vehículos de GLP y GNC De acuerdo con la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA), la Tabla A.3.1 muestra los rendimientos vehiculares reportados para este tipo de vehículos. Tabla A.3.1 Rendimientos de algunos vehículos de GLP y GNC Vehículo Modelo Combustible Rendimiento Rendimiento Rendimiento Rendimiento ciudad carretera ciudad carretera mpg 51 mpg km/lt km/lt Honda Civic GX 2009 GNC 24 36 10.20 15.30 Honda Civic GX 2007 GNC 24 36 10.20 15.30 Honda Civic Chevrolet Silverado 2500 HD 2WD Honda Civic 2005 GNC 26 31 11.05 13.18 2005 GNC 2003 GNC 8 26 11 31 3.40 11.05 4.68 13.18 Ford crown Victoria 2003 GNC 12 17 5.10 7.23 Ford F150 CNG 2003 GNC 11 15 4.68 6.38 Honda Civic 2001 GNC 26 31 11.05 13.18 Toyota Camri 2001 GNC 19 28 8.08 11.90 Ford crown Victoria 2001 GNC 14 21 5.95 8.93 Ford F150 CNG 2001 GNC 11 15 4.68 6.38 Honda Civic 2000 GNC 24 31 10.20 13.18 Toyota Camri 2000 GNC 19 28 8.08 11.90 Ford crown Victoria 2000 GNC 14 21 5.95 8.93 Ford F150 Pick up 2WD 4.68 6.38 Ford F150 fuel 2WD 4.25 5.95 4.25 5.95 4.68 5.10 4.68 6.38 Ford fuel F150 Ford fuel F150 Ford fuel F150 2000 GNC 11 15 GLPDualGasolina-para 2004 GLP 10 14 GLPDualGasolina-para 2003 GLP 10 14 GLPDualGasolina-para 2002 GLP 11 12 GLPDualGasolina-para 2001 GLP 11 15 Fuente: EPA. http://www.fueleconomy.gov/feg/byfueltype.htm. Instituto de Ingeniería, UNAM Anexo 4. MDL programático (versión en inglés) 52 Instituto de Ingeniería, UNAM