Administración de pavimentos

ADMINISTRACIÓN DE
PAVIMENTOS
CONTENIDO
Definición
Ciclos de vida de los pavimentos
Análisis de costos durante el ciclo de vida
Sistemas de administración de pavimentos
Herramientas de cómputo para los sistemas de
administración de pavimentos
ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS
DEFINICIÓN
ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS
DEFINICIÓN
Proceso sistemático para mantener, mejorar y operar
una red de pavimentos
El proceso comprende tres componentes principales:
—Ciclos de vida de los pavimentos
—Costos durante el ciclo de vida de los pavimentos
—Sistemas de administración de pavimentos
ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS
CICLOS DE VIDA
DE LOS
PAVIMENTOS
CICLOS DE VIDA DE LOS PAVIMENTOS
Consideran la manera como fueron construidos los
pavimentos, la manera como cambia su condición
durante el tiempo y la manera como este proceso de
cambio se ve afectado por las diferentes formas de
mantenimiento, rehabilitación y reconstrucción
CICLOS DE VIDA DE LOS PAVIMENTOS
Todos los pavimentos se deterioran durante el
transcurso del tiempo:
—Al comienzo se presentan pocos deterioros y el
pavimento presenta una condición aceptable
—Con el transcurso del tiempo y a causa de la
acción de un tránsito cada vez mayor, se
presentan mayores deterioros y cada deterioro
contribuye en la generación de otros
CICLOS DE VIDA DE LOS PAVIMENTOS
EFECTOS DEL MANTENIMIENTO Y LA REHABILITACIÓN
El mantenimiento reduce la velocidad del deterioro
del pavimento corrigiendo pequeños defectos antes
de que ellos empeoren y conduzcan a deterioros
mayores
Más allá de cierto punto, el simple mantenimiento
no es suficiente y se requieren obras de rehabilitación
que conducen a un mejoramiento en la condición del
pavimento
CICLOS DE VIDA DE LOS PAVIMENTOS
EFECTOS DEL MANTENIMIENTO Y LA REHABILITACIÓN
1. El pavimento se deteriora con menor rapidez debido al mantenimiento rutinario
2. Un trabajo inicial de rehabilitación restaura la condición del pavimento
3. Una segunda intervención de rehabilitación restaura la mayoría de la condición original del pavimento
CICLOS DE VIDA DE LOS PAVIMENTOS
EFECTOS DE LA OPORTUNIDAD DE LOS TRABAJOS
DE MANTENIMIENTO Y REHABILITACIÓN
El instante en el cual se atiendan el mantenimiento
y la rehabilitación afecta tanto la efectividad en costo
de la intervención como la vida misma del pavimento
ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS
ANÁLISIS DE
COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
DEFINICIÓN
El análisis de costos durante el ciclo de vida
(ACCV) es un proceso a través del cual se evalúan
todos los costos involucrados en la construcción,
mantenimiento y rehabilitación y los impactos
asociados de los usuarios de un pavimento, sobre un
determinado período de análisis
El ACCV es una comparación económica de
alternativas factibles de un proyecto, evaluadas a lo
largo del mismo período de análisis
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
PERÍODO DE ANÁLISIS
Número de años utilizado para evaluar las
estrategias de actuación a largo plazo, basadas en los
costos del ciclo de vida
Su duración debe exceder el período de diseño de
las obras iniciales, de manera que incluya al menos
un trabajo de rehabilitación, para establecer las
diferencias
de costos a largo plazo entre
alternativas
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
PERÍODO DE ANÁLISIS
PERÍODOS DE ANÁLISIS RECOMENDADOS
POR EL INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS
CATEGORÍA DE
LA VIA
Muy importante
Importante
poco importante
T.P.D
RANGO RECOMENDADO
(AÑOS)
> 5000
1000 - 10000
< 1000
20 - 40
15 - 30
10 - 30
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
COSTOS A CONSIDERAR EN EL ANÁLISIS
Costos de la agencia
—Costos de proyecto (estudios e interventoría)
—Costos iniciales de construcción
—Costos de mantenimiento
—Costos de las rehabilitaciones
—Valor residual del pavimento
Costos de los usuarios
—Costos de operación vehicular
—Costos por demoras durante la ejecución de las
obras
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
COSTOS DE PROYECTO
Costos esperados por los estudios de campo,
laboratorio y oficina necesarios para preparar los
documentos del proyecto a nivel definitivo
Incluyen el costo de la interventoría de las obras
Sólo se incluyen en el ACCV si los costos de
proyecto de una alternativa son diferentes de los de
las otras
Se suelen estimar en 15 % del valor de las obras
iniciales
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
COSTOS INICIALES DE CONSTRUCCIÓN
Son los costos asociados con la materialización de
cada alternativa de construcción, de acuerdo con los
planos y las especificaciones aplicables al proyecto
Para efectos de la comparación se ignoran los costos
de los ítem no relacionados con el pavimento, así
como aquellos que, refiriéndose al pavimento, sean
comunes a todas las alternativas
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
COSTOS DE MANTENIMIENTO
Comprenden los costos asociados con el
mantenimiento de la superficie del pavimento a un
nivel aceptable predeterminado
Incluyen los costos de las operaciones de
mantenimiento preventivo y correctivo, pero no los
de rehabilitación
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
COSTOS DE REHABILITACIÓN
Comprenden los costos asociados con las obras
de rehabilitación que requiera el pavimento durante
el período de análisis
Representan los costos periódicos en que habrá de
incurrir la Agencia para restaurar el nivel de
servicio del pavimento
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
COSTOS DE LOS USUARIOS
Son aquellos en los cuales incurren los usuarios
debido al tipo de pavimento y su condición, así
como a causa de las actividades de mantenimiento y
rehabilitación
Incluyen los costos por la operación vehicular
normal y los generados por pérdidas de tiempo por
disminuciones en la velocidad de viaje o el cierre
parcial de las vías a causa de las actividades de
mantenimiento o de rehabilitación. También pueden
incluir los derivados de los accidentes en la vía
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
COSTOS DE LOS USUARIOS POR
LA OPERACIÓN VEHICULAR NORMAL
Son los costos asociados al uso del pavimento
durante períodos libres de construcción, de
mantenimiento diferente del rutinario y de trabajos de
rehabilitación que restrinjan la capacidad de la vía
Estos costos generalmente se asocian con la
rugosidad del pavimento
Se acostumbra omitirlos del ACCV, puesto que se
suele asumir que son iguales para todas las alternativas
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
COSTOS DE LOS USUARIOS POR
LA OPERACIÓN VEHICULAR NORMAL
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
COSTOS DE LOS USUARIOS POR DEMORAS
La demora vehicular se determina a través del mayor
tiempo que tarda el vehículo en atravesar la zona de las
obras de construcción, mantenimiento y rehabilitación
Los costos asociados a estas demoras son los más
difíciles de establecer, debido a la dificultad de asignar
el costo del tiempo de cada usuario
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
COSTOS DE LOS USUARIOS POR DEMORAS
VALORES RECOMENDADOS EN USA POR WALLS & SMITH
(DÓLARES DE FEBRERO DE 2003)
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
COSTOS DE LOS USUARIOS POR DEMORAS
CU
X
L
L
(TPD )( PT )( PC )
VR VI
CU = costo de los usuarios por las demoras
X = valor promedio de la demora por vehículo / hora
L = longitud del tramo en obra
VR = velocidad reducida a través de la zona de las obras
VI = velocidad de operación antes de llegar a la zona de las obras
TPD = tránsito promedio diario en el año de ejecución de las obras
PT = proporción del tránsito cuya velocidad es afectada
PC = período de ejecución de los trabajos
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
COSTOS DE LOS USUARIOS POR DEMORAS
Ejemplo de cálculo
X = $ 12,000 / hora
L = 5 km
VR = 20 km / h
VI = 60 km / h
TPD = 10,000 vehículos
PT = 75 % (0.75)
PC = 30 días
CU
12 .000
5
20
5
(10 ,000 )( 0.75 )(30 ) $450 ,000 ,000
60
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
VALOR RESIDUAL DEL PAVIMENTO
Es el valor del pavimento al final del período de
análisis
Si una alternativa alcanza su ciclo total de vida al
término del período de análisis, se considera que no
tiene valor residual
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
VALOR RESIDUAL DEL PAVIMENTO
Si al término del período de análisis, el pavimento
no ha completado su ciclo total de vida, su valor
residual (VS) se estima como
VS
VRE
UCR
VTE
UCR = costo de la última rehabilitación (o de la construcción
si el pavimento no se ha rehabilitado)
VRE = vida residual esperada
VTE = vida total esperada
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
VALOR RESIDUAL DEL PAVIMENTO
Ejemplo de cálculo de valor residual
Un pavimento se construirá para un período de diseño
inicial de 15 años y a partir del décimo segundo año será
reforzado cada 12 años, lo que indica que se colocarán
capas de refuerzo en los años 12 y 24
Si el período de análisis es de 30 años y el costo del
refuerzo a los 24 años se estima en $5,000,000,000, su
valor residual al término del período de análisis será
VS
6
5,000 ,000 ,000
12
$2,500 ,000 ,000
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
COSTO TOTAL
Es la suma de todos los costos considerados durante
el período de análisis
Todos los costos futuros deben ser descontados, para
tener en cuenta la variación del valor del dinero con el
tiempo
Para efectuar el descuento se utilizan tres métodos:
Valor Presente Neto (VPN), costos anualizados
equivalentes y relación Beneficio / Costo (B/C)
El método más utilizado es el del Valor Presente
Neto (VPN)
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
VALOR PRESENTE NETO
Es la suma de los valores presentes de los beneficios
netos, actualizados en un cierto año de referencia
Si se elige como año de referencia el año ―0‖ de la
primera inversión, el Valor Presente Neto queda
expresado por
n
VPN ( 0 )
t 0
bt
(1 a ) t
bt = diferencia entre beneficios y costos en el año t
bt = Bt – Ct
a = tasa de descuento o tasa de actualización del dinero
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
VALOR PRESENTE NETO
Ejemplo de aplicación (costos en millones de pesos)
Costo inicial de proyecto y construcción en año ―0‖ = 10,000
Costo de rehabilitación a los 12 años = 12,000
Costo de rehabilitación a los 24 años = 16,000
Valor residual del pavimento a los 30 años = 8,000
VPN ( 0)
10 ,000
VPN ( 0 )
13,867
12 ,000
(1.12 )12
16 ,000
(1.12 ) 24
millones de pesos
8,000
(1.12 )30
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
TASA DE DESCUENTO
Diferencia entre la tasa de interés en el mercado y la
inflación, en dinero constante
Una tasa de descuento alta favorece las alternativas
que difieren los costos sobre un período alejado en el
tiempo, puesto que los costos futuros son descontados
en relación con el costo inicial
Una baja tasa de descuento favorece alternativas con
altos costos iniciales, puesto que los costos futuros son
añadidos casi a su valor nominal
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
PASOS PARA LA REALIZACIÓN DEL ANÁLISIS
DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA
1) Identificar las alternativas de intervención que
satisfagan las necesidades del proyecto
2) Definir el período de análisis
3) Determinar adecuadamente los factores de costo
del proyecto
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
PASOS PARA LA REALIZACIÓN DEL ANÁLISIS
DE COSTOS DURANTE EL CICLO DE VIDA
(continuación)
4) Establecer la tasa de descuento (conviene aplicar
varias, para hacer un análisis de sensibilidad)
5) Calcular el valor presente neto de cada alternativa
(VPN)
6) Establecer un orden de prioridades desde la óptica
del ACCV
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
EJEMPLO DE APLICACIÓN
Considérese un proyecto de rehabilitación de un
tramo de pavimento asfáltico para el cual se han
estudiado tres alternativas con diferentes estrategias
de mantenimiento posterior y los siguientes costos
para un período de análisis de 30 años
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
EJEMPLO DE APLICACIÓN
(continuación)
COSTOS ALTERNATIVAS (MILLONES DE PESOS)
ALTERNATIVA 1 ALTERNATIVA 2
1904.0
2113.0
Costo de rehabilitación
Costo de proyecto
(15% de la rehabilitación)
Costo total inicial (Ci)
Costo de mantenimiento periódico
a 10 años (incluye proyecto)
Costo de mantenimiento periódico
a 12 años (incluye proyecto)
Costo de mantenimiento periódico
a 20 años (incluye proyecto)
Costo de mantenimiento periódico
a 24 años (incluye proyecto)
Valor residual del pavimento (AÑO 30)
285.6
2189.6
317.0
2430.0
1502.0
1446.0
ALTERNATIVA 3
1677.0
251.6
1928.6
1741.0
2189.0
381.0
2167.0
377.0
2190.0
952.0
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
EJEMPLO DE APLICACIÓN
(continuación)
De acuerdo con la evolución prevista del TPD y los
tiempos estimados de demora de los usuarios durante
la ejecución de las diferentes obras, se estiman los
siguientes costos por demoras
COSTOS DE LOS USUARIOS POR DEMORAS (MILLONES DE PESOS)
AÑO
ALTERNATIVA 1 ALTERNATIVA 2
ALTERNATIVA 3
0
480.0
480.0
720.0
10
322.0
322.0
12
229.0
20
435.0
435.0
24
487.0
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
RESUMEN DE COSTOS (millones de pesos)
Concepto
Costo inicial
Usuarios
Total
Año
0
0
Costo refuerzo
Usuarios
Total
10
10
10
Costo refuerzo
Usuarios
Total
12
12
12
Costo refuerzo
Usuarios
Total
20
20
20
Costo refuerzo
Usuarios
Total
24
24
24
Valor Residual
30
Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3
2189.6
2430.0
1928.6
480.0
480.0
720.0
2669.6
2910.0
2648.6
1502.0
322.0
1824.0
1446.0
322.0
1768.0
1741.0
229.0
1970.0
2189.0
435.0
2624.0
2167.0
435.0
2602.0
2190.0
487.0
2677.0
381.0
377.0
952.0
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
EJEMPLO DE APLICACIÓN
(continuación)
Solución
DETERMINACIÓN DEL VALOR PRESENTE NETO DE LAS ALTERNATIVAS
Tasa de Descuento a = 10 %
(MILLONES DE PESOS)
AÑO
1/(1+a)t
Alternativa 1 Alternativa 2
Alternativa 3
0
1.0000
2669.6
2910.0
2648.6
10
0.3855
703.2
681.6
12
0.3186
627.6
20
0.1486
389.9
386.7
24
0.1015
271.7
30
0.0573
21.8
21.6
54.5
TOTAL
3740.8
3956.6
3493.4
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
EJEMPLO DE APLICACIÓN
(continuación)
Conclusión
Para la tasa de descuento utilizada, la alternativa 3
se presenta como la más conveniente desde el punto
de vista económico
Es recomendable repetir el análisis con otras tasas
de descuento
ANÁLISIS DE COSTOS DURANTE
EL CICLO DE VIDA
El análisis de costos durante el ciclo de vida es sólo
uno de los factores que influyen en la selección de una
estrategia de intervención a nivel de proyecto
La decisión final suele incluir factores adicionales de
análisis, tales como políticas locales, disponibilidad de
recursos, capacidad de la industria de la construcción
vial, experiencia de la Agencia con un determinado
tipo de pavimento y aspectos de tipo ambiental y
social
ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS
SISTEMAS DE
ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
DEFINICIÓN
Conjunto de herramientas y actividades coordinadas
que apoyan a los administradores de redes viales en los
aspectos referentes al análisis y el diseño de programas
económicos y efectivos de construcción, rehabilitación
y mantenimiento de pavimentos
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
COMPONENTES DE UN SISTEMA
DE ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS
Reconocimientos de la condición de los pavimentos
Base de datos con información relacionada con los
pavimentos
Algoritmos para interpretar
disponible de manera significativa
la
información
Criterios de decisión o reglas desarrolladas para
guiar en las decisiones de la administración de
pavimentos
Procedimientos de implementación de las decisiones
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
NIVELES DE ACTIVIDAD DE LOS SISTEMAS DE
ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS
Las actividades de administración de pavimentos se
desarrollan en dos niveles:
—Nivel de red
—Nivel de proyecto
El sistema de administración se puede enfrentar de
arriba hacia abajo tratando primero las decisiones al
nivel de red, o de abajo hacia arriba tratando primero
las decisiones al nivel de proyecto
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
NIVELES DE ACTIVIDAD DE LOS SISTEMAS DE
ADMINISTRACIÓN DE PAVIMENTOS
La aproximación ―arriba – abajo‖ ofrece mejor
control institucional, claras ventajas en la
determinación de la aptitud de los escenarios
potenciales y mejor capacidad de acomodarse a los
cambios de política y a los asuntos sociales inherentes
a la forma de gobierno del país
La aproximación ―abajo – arriba‖ sólo proporciona
la aptitud de los escenarios potenciales, aunque
también puede brindar datos mucho más detallados y
aproximados para ayudar a soportar las decisiones de
los proyectos individuales
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE RED
El nivel de red es una visión global de la
infraestructura de pavimentos y se encamina
fundamentalmente hacia asuntos relacionados con
la planeación y el presupuesto
Sus resultados brindan soporte a decisiones de
tipo administrativo y legislativo
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE RED
La administración al nivel de red combina
métodos, procedimientos, datos (tránsito, inventario
vial, condición de los pavimentos, costos, seguridad,
etc.), software, políticas y decisiones para producir
soluciones que son optimizadas para toda la red de
pavimentos
En una aproximación al nivel de red es
fundamental disponer de datos con buen nivel de
precisión, modelos de computador y personal
entrenado en el manejo de los modelos
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE RED
Los elementos claves en la administración al nivel
de red son los siguientes:
Definición del sistema: Las soluciones que se
obtienen son óptimas para el sistema que se haya
definido
Modelo de la red: Las decisiones al nivel de red y
las que se deriven de ellas se basan en las salidas de
un complejo modelo de simulación. Por lo tanto, las
decisiones serán tan buenas como el modelo
utilizado y los datos con el cuál éste se alimenta
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
PRINCIPALES ELEMENTOS DE LA ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS AL NIVEL DE RED
Definición de los límites de la red
Inventario de las vías incluidas en la red
Campaña de auscultación para identificar la condición
de los pavimentos de la red
Desarrollo de estrategias de mantenimiento,
estimativos de costos y expectativas de vida
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
PRINCIPALES ELEMENTOS DE LA ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS AL NIVEL DE RED
(continuación)
Determinación de las necesidades reales de la red
Pronóstico de la evolución del estado de la red, de
acuerdo con las diferentes posibilidades de intervención
Selección de las estrategias de intervención, de
acuerdo con las disponibilidades de fondos y costos de
los usuarios
Implementación de un sistema de retroanálisis
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
VENTAJAS DE LA APROXIMACIÓN AL NIVEL DE RED
Optimiza las soluciones para la red total
Produce escenarios posibles de manera más rápida y
aproximada
Prioriza tramos
rehabilitación
amplios
de
mantenimiento
y
Usa datos de entrada consistentes en la modelación de
los diferentes escenarios
Se obtiene más fácilmente la atención de los niveles
más altos de la administración de la Agencia
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE PROYECTO
Usa la metodología ―abajo – arriba‖ para combinar
métodos, procedimientos, datos, software, políticas y
decisiones para producir soluciones al nivel de red
Se usan datos de proyectos individuales para
determinar en ellos las estrategias óptimas de
mantenimiento y rehabilitación y luego las decisiones
al nivel de red se toman a partir de la inclusión y
exclusión de proyectos en la red
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE PROYECTO
El propósito inicial de la aproximación al nivel de
proyecto es encontrar la mejor estrategia para el
diseño, construcción, mantenimiento y rehabilitación
de un proyecto de pavimento, teniendo en cuenta los
fondos disponibles y otras restricciones
Este tipo de aproximación constituye la mayor parte
de los sistemas de administración que operan en la
actualidad
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE PROYECTO
Los elementos claves en la administración al nivel
de proyecto son los siguientes:
Metas del nivel de proyecto vs el nivel de red:
Puesto que la decisiones se toman primero al nivel
de proyecto, se requiere un alto esfuerzo a este nivel
para coordinar las prioridades anticipadas o
promulgadas al nivel de red
Escalafón de proyectos: Determina los proyectos
que deben ser incluidos o excluidos con base en las
metas del nivel de red
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
ADMINISTRACIÓN AL NIVEL DE PROYECTO
Las actividades de administración al nivel de
proyecto suelen comprender:
—Evaluación de las necesidades para construir,
mantener o rehabilitar un sector
—Identificar estrategias factibles de intervención
—Analizar la efectividad en costo de diversas
alternativas
—Seleccionar la estrategia más efectiva teniendo
en cuenta las restricciones
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
VENTAJAS DE LA APROXIMACIÓN AL NIVEL DE PROYECTO
Los modelos son más simples y dependen menos de
la acumulación de datos
Se produce mejor vínculo entre la decisiones entre
los niveles de proyecto y de red cuando se va de
―abajo hacia arriba‖
El nivel de proyecto es menos dependiente de la
retroalimetación para su éxito
Las aproximaciones al nivel de proyecto son más
simples y fáciles de entender que las aproximaciones
al nivel de red
SISTEMAS DE ADMINISTRACIÓN
DE PAVIMENTOS
HERRAMIENTAS DE
CÓMPUTO PARA LOS
SISTEMAS DE
ADMINISTRACIÓN DE
PAVIMENTOS
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
Existen muchos sistemas de administración de
pavimentos, cada uno con su nivel propio de
complejidad
Para una población pequeña o para una provincia
con una limitada red vial, puede ser suficiente el uso
de un sistema simple, basado en la inspección visual
y una base de datos elaborada en Excel o Access
Para redes municipales y departamentales
importantes o para una red nacional, resulta
necesario un sistema de administración de
pavimentos más complejo
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
Los sistemas de administración de pavimentos
complejos deben emplear software especializado
para almacenar, procesar y analizar los datos, así
como
para
suministrar
informaciones
y
recomendaciones útiles para la toma de decisiones,
dada la gran cantidad de información que deben
manejar
Un ejemplo de estas herramientas de cómputo es
el HDM – 4 (Highway Development and
Management Tools), elaborado por el World Bank
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
CARACTERÍSTICAS DEL HDM -4
Sistema de software para investigar alternativas de
inversión en infraestructura de transporte
Estas alternativas de inversión pueden incluir:
—Construcción de nuevas vías
—Mejoramiento de las vías existentes
—Mantenimiento de las vías existentes
—Introducción de nueva tecnología vehicular
—Introducción de nuevos métodos de financiación
y de administración del patrimonio vial
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
POSIBILIDADES DEL HDM -4
Permite predecir el comportamiento de una red vial en
función de:
—Volúmenes de tránsito y cargas
—Capacidad estructural del pavimento
—Normas de mantenimiento
Permite cuantificar los beneficios de usuarios viales a
partir de:
—Ahorros en costos de operación vehicular
—Reducción de tiempos de viaje
—Disminución del número de accidentes
—Efectos ambientales
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
POSIBILIDADES DEL HDM -4
(continuación)
Permite realizar evaluaciones económicas de los
impactos económicos y ambientales de las diferentes
alternativas de inversión
Permite considerar las inversiones sobre una sección
de carretera, sobre una subred o sobre una red vial
completa
Permite refinar la precisión de las predicciones para
una determinada región geográfica, mediante la
calibración de los modelos de predicción a partir de la
experiencia local
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
APLICACIONES DEL HDM -4
Evaluaciones económicas detalladas de las opciones
de inversión al nivel de proyectos
Programación de trabajos de mantenimiento y
mejoramiento a través de uno o varios años, en
proyectos o redes, bajo limitaciones presupuestales
Análisis de estrategias para el mantenimiento y el
mejoramiento a largo plazo en una red de carreteras
Investigación de diferentes políticas
administración de una red de carreteras
para
la
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
ESTRUCTURA Y COMPONENTES DEL HDM -4
El HDM - 4 es una herramienta compuesta por 4
módulos de gestión de datos que alimentan las
variables y las ecuaciones de los modelos de
simulación que posee:
—Red de carreteras
—Parque de vehículos
—Trabajos de conservación
—Configuración
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
ESTRUCTURA GENERAL DEL HDM -4
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
GESTORES DE DATOS
Red de carreteras
Contiene los datos que definen las características
físicas de los tramos de la red o subred por estudiar
HDM-4 usa el concepto de ―tramos
homogéneos‖, donde cada tramo tiene una
geometría, estructura, tipo de tránsito y
características de condición uniformes en toda su
longitud
Incluye los factores de ajuste para los modelos de
deterioro
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
GESTORES DE DATOS
Parque vehicular
Contiene las características físicas y operativas,
así como los precios unitarios de los consumos de
recursos de la flota vehicular y los factores de ajuste
de los modelos de costo
Incluye vehículos motorizados y no motorizados
y no presenta límite en el tipo de vehículos que se
pueden especificar
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
GESTORES DE DATOS
Trabajos de conservación
Los estándares de conservación y mejoramiento se usan
para representar objetivos o niveles de condición y respuesta
que una administración de carreteras desea alcanzar
Los estándares de conservación definen los trabajos
requeridos para mantener la carretera en el nivel deseado, en
tanto que los de mejoramiento definen los trabajos que se
deberían realizar cuando el estado de la red decrece a un
cierto nivel
La carpeta provee facilidades para definir una lista de
estándares de conservación y mejoramiento, junto con los
costos unitarios de ellos
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
GESTORES DE DATOS
Configuración
Define los datos predefinidos que se usan en las
diferentes aplicaciones: patrones de intensidad de
tránsito; relación capacidad – velocidad; zonas
climáticas; tipo de moneda y datos agregados del tramo
(suficiencia estructural, calidad de la construcción,
deterioros, textura superficial y otros)
 Un grupo de estos datos está provisto por defecto
dentro del sistema, pero el usuario puede modificarlo
para adaptarlo a la realidad de las condiciones locales
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
FUNCIONES DE GESTIÓN
El proceso de gestión de carreteras se puede
considerar como un ciclo de actividades que se realizan
dentro de cada una de las siguientes funciones de
gestión:
—Planificación
—Programación
—Preparación
—Operaciones
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
FUNCIONES DE GESTIÓN
Planificación
Comprende el análisis de una red de carreteras
elegida como un total, para preparar estimaciones a
medio y largo plazo de los gastos necesarios para el
desarrollo y conservación de la red bajo diferentes
supuestos económicos y presupuestales
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
FUNCIONES DE GESTIÓN
Programación
Comprende la preparación, bajo restricciones
presupuestales, de programas de gastos y obras por
cada año de duración de los programas, en los que se
seleccionan y analizan tramos de la red que necesitarán
conservación, mejoramiento o nueva construcción
En esta fase, la red física de carreteras se considera
itinerario por itinerario, caracterizado cada uno de
ellos por tramos homogéneos de pavimentos
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
FUNCIONES DE GESTIÓN
Preparación
Es una fase de planificación a corto plazo, donde los
planes de carreteras aprobados son agrupados en forma
de proyectos
En esta fase, se refinan los diseños y se hacen listas
detalladas de cantidades de obra y costos junto con las
especificaciones y un análisis beneficio – costo para
confirmar la viabilidad de las diferentes opciones de
inversión
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
FUNCIONES DE GESTIÓN
Operaciones
Comprende las actividades diarias o semanales de la
organización: programación de obras a corto plazo;
supervisión de mano de obra, equipos y materiales;
registro de obras finalizadas y aplicación de esta
información para supervisión
Las actividades se centran en tramos o subtramos de
carretera y las medidas se realizan a un nivel de
bastante detalle
Estas actividades no están cubiertas por HDM - 4
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
FUNCIONES DE GESTIÓN Y APLICACIONES DEL HDM 4
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA EN HDM - 4
La línea de trabajo del HDM 4 es similar para cada
análisis de estrategia, programa o proyecto
En cada caso, el modelo simula las condiciones de
ciclo de vida para un período de análisis dentro de un
escenario de circunstancias especificado por el usuario
Los beneficios económicos se determinan
comparando los flujos de costos totales para varias
alternativas de intervención con un caso básico,
generalmente representado por la rutina mínima de
conservación
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA EN HDM - 4
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA EN HDM - 4
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
MODELOS DE CÁLCULO
El sistema HDM-4 se basa en los siguientes modelos
para el cálculo técnico de las mejores alternativas de
conservación y mejoramiento de los distintos tramos
de carretera bajo análisis:
—Deterioro de la vía (RD)
—Efecto de los trabajos de conservación (WE)
—Efectos para los usuarios (RUE)
—Efectos ambientales, de seguridad y energía
(SEE)
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
MODELOS DE CÁLCULO
Mediante el uso de estos modelos, la herramienta
calcula, para cada año de la evaluación, para cada
tramo de la carretera y para cada alternativa o
estrategia de conservación:
— Las condiciones de la carretera y los recursos
utilizados para la conservación con cada
estrategia
—Las velocidades vehiculares y los recursos
físicos consumidos por la operación de los
vehículos
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
MODELO RD
El modelo prevé la evolución de los deterioros del
pavimento en función de su condición actual, de los
efectos ambientales y del tránsito esperado
El modelo contempla para análisis:
—Tipo de estructura (pavimentada – afirmado)
—Tipo de rodadura (asfáltica – concreto)
—Tipo de base (estabilizada – granular)
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
MODELO WE
Predice el efecto de los trabajos de conservación
(rutinaria, periódica y especial) y de desarrollo
(mejoramiento y construcción) sobre el estado del
pavimento
Determina los costos correspondientes a los trabajos,
a partir de los costos unitarios especificados por el
usuario
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
MODELO RUE
El modelo determina el comportamiento y los costos
de operación de los vehículos motorizados y no
motorizados, de los accidentes y de los tiempos de
viaje, para las opciones de intervención incluidas en un
estudio
El modelo predice los efectos de interacciones entre
flujos de tránsito motorizado y no motorizado
Estima los ahorros de los usuarios para las diversas
opciones de intervención
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
MODELO SEE
Determina los efectos de las emisiones de los
vehículos y el consumo de energía
El modelo contempla:
—Efecto de las emisiones contaminantes para las
diversas opciones e intervención
—Balance total energético, que contempla la
energía utilizada por los vehículos motorizados y
no motorizados, así como la consumida durante la
construcción y conservación de las redes
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
ANÁLISIS ECONÓMICO
Evalúa el impacto económico de las diferentes
opciones de inversión durante los respectivos ciclos
de vida
Determina los indicadores de comportamiento de las
inversiones (VPN, TIR, B/C) para las diversas
opciones de intervención
Determina la inversión más benéfica para la
sociedad o la combinación de inversiones entre
opciones competitivas cuando se consideran objetivos
económicos y no económicos y los recursos son
limitados
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
INVESTIGACIÓN Y ESTUDIOS DE POLÍTICAS
HDM-4 puede ser empleado para desarrollar políticas en el
sector de carreteras, incluyendo:
—Políticas
de
financiación
para
necesidades
relacionadas (por ejemplo: carreteras principales vs
carreteras secundarias)
—Cargos sobre los usuarios para ajustar la financiación
—Impacto de los cambios en consumo de energía sobre
la política de transporte
—Impacto de los límites de carga por eje
—Estándares de conservación y rehabilitación de
pavimentos
HERRAMIENTAS DE CÓMPUTO
ESQUEMA DEL PAPEL DEL HDM-4 EN
UN SISTEMA DE GESTIÓN DE PAVIMENTOS