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Incentivos para la Transferencia del Transportede Carga de la Red Libre de Peaje a la Red de
Carreteras de Cuota
Seminario Internacional sobre Tarificación de CarreterasFinanciamiento, Regulación y Equidad
Eric Moreno Q.INSTITUTO MEXICANO DEL TRANSPORTE
Cancún, Quintana Roo, MÉXICO, 12.abr.2005
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• Oferta(origen)
• Demanda(destino)
•Pendiente
•Curvatura
•Peaje
•Rugosidad
• Carga útil• Capacidad cúbica• Factor de carga
• Velocidad
•Consumo de diesel•Emisiones
•Elección de ruta
• No. de ejes• Peso en ejes• Daño al camino
•Congestión
•Control de pesos• Multas •Mantenimiento
•Seguridad
3
El modelado de flujos interurbanos de cargaMucho de la investigación previa se ha referido a los impactos a los actoresen la operación.
PRODUCTOR CONSUMIDOR
EMBARCADOR
TRANSPORTISTA
RESPONSABLE DEL CAMINO
RED CARRETERA
(Adaptado de Harker,P.T., 1987)
Este trabajo trata de la interacciónresponsable del camino-usuario, relevante para:- Reducir ineficiencias del autotransporte de carga.- Implantar políticas recientes paraque los usuarios cubran el costo del uso de la infraestructura y reducir el uso de fondos públicos.
PEAJESDESCUENTOSREGLAMENTO PESO / VELOCIDAD
SELECCIÓN DE RUTADETERIORO DEL CAMINOCOSTO DE OPER. VEHIC.
COSTOS DE MANTENIMIENTOINGRESO POR PEAJE
4
Esquema GeneralMinisterio de
TransporteAdmin. decarreteras
Costogeneralizado Transportistas
Carreteraslibres
Carreterasde peaje
Concesionarios
Distancia, tiempo, VDT, IIR, pendiente, etc
Distancia, tiempo, VDT, IIR, pendiente, Peaje
Deterioro$
$
$
$
Flujos
Costo Mantenim.
5
Esquema General (cont.)Ministerio de
TransporteAdmin. decarreteras
Costogeneralizado
Transportistas
Carreteraslibres
Carreterasde cuota
Concesiones
Distancia, tiempo, Valor del tiempo, IIR, pendiente, etc
Distancia, tiempo, Valor del tiempo, IIR, pendiente, Peaje
Deterioro$
$
$
$
FlujosCosto por Descuento
Costo Mantenim.
Costo Original
6
ELEMENTOS DE MODELADO DE:•TEORÍA DE LA UTILIDAD
•Los transportistas eligen rutas minimizando el costo del transporte.•El responsable del camino minimiza su gasto total de mantenimientopromoviendo el uso de los tramos de peaje, y reduciendo el uso del camino libre.
•SELECCIÓN ESTOCÁSTICA DE RUTA•El costo del viaje se considera costo percibido. Esto explica diferencias en laspercepciones de costo de los usuarios y factores no observables que influyen en la selección de ruta.•El modelo de elección discreta es Probit, que puede tratar con utilidadescorrelacionadas en rutas que comparten tramos comunes (errores normales).•Simulación Monte Carlo es la técnica usada para la asignación de tráfico.
•INTERACCIÓN ADMINISTRADOR DEL CAMINO − USUARIO•Enfoque de la interacción: los flujos vehiculares reaccionan al descuento en el peaje, cambiando el gasto total de mantenimiento para el administrador.•Más que el bienestar social óptimo, se busca el control óptimo del administrador.
7
Metodología1. Se usa un enfoque sistémico del Sistema de Transporte.2. Se modela a los usuarios en un marco de utilidad esperada.
•Matriz O-D•Valor del Tiempo•Atributos del camino•ESALs de los camiones•Peajes
Estima costos de oper. vehicular y elige rutas
Entradas fijas
•Nivel de descuento•Fracción del peaje pararecuperar costos•Reglamento de pesos/velocidad
•Flujos de carga•Rutas óptimas•Gasto total del administradordel camino
Entradas controlables Nuevo estado del sistema (Gastototal del admin.)
Salidas del sistema
SISTEMA DE TRANSPORTE
Mecanismo de control
8
Dos tipos de costost horas, d km, $T peaje, $S descuento
COSTO DEL TRANSPORTISTA:
CL = ValorDelTiempo*t + CostoDeOperación*d + T - S
COSTO DEL ADMINISTRADOR:
CP = Flujo*(CostoDeterioro*ESALs*d + S – T*p/100)
OD
Camiones Camino Administrador
9
UN EJEMPLO SIMPLE
México D.F.
Querétaro
2h 20 min, 208 km, Peaje, Descuento3 h 25 min, 313 km
Flujo1, Fracción del peaje pararecuperar costo, Descuento
Flujo2
Para el Usuario
Para el AdministradorCRITERIO: Costo del viaje basado en el tiempo, el peaje y el descuento
CRITERIO (Gasto total de mantenimiento):Costo del deterioro causado por el tráfico. Daño calculado por los EjesEquivalentes-km (ESAL-km) de vehìculos con k ejes.
∑=k
kEjeESALdeNo 4
4
)16.8()(.
10
64001
6400:
**
21
)(*03.02.11
2211
21
=++
=
+=
−+
FlujoFlujoe
Flujo
asujetoGastoTramoFlujoGastoTramoFlujoCMin
hCostOperVehCostOperVe
P
UN EJEMPLO SIMPLE (cont.)
México D.F.
Querétaro
Flujo diario supuesto:6400 vehículos
Modelo Logit calibrado con datos de 30 carreteras mexicanas*
*Rico, Mendoza y Rivera. (1995). Pub. Téc. #60. IMT
Flujo1Flujo2
11
UN VISTAZO AL ESQUEMA DE DESCUENTO ÓPTIMO
Gasto total = Costo de reparaciones + Descuentos − Frac. del peaje para recuper.
Gasto Total del Administrador
-500
-
500
1,000
1,500
2,000
2,500
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Mile
s de
Pes
os
% de descuento
Total Mantenim. Descto-Recuperación
12
UN VISTAZO AL SUBSIDIO ÓPTIMO: DOS OPCIONESCaso de camiones de 2 ejes. Peaje = $204. Subsidios óptimos: 30% y 40 %
Gasto Total del Administrador
-
500
1,000
1,500
2,000
2,500
0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%
Mile
s de
Pes
os
% de descuento
Sólo en tramo libre
En ambos tramos
13
• Dos tipos de costos: Costos del usuario y Costos del Administrador.• Selección estocástica Probit de ruta basada en simulación Monte Carlo.
Metodología (cont.)
Calcular costos de operación en
los tramos
Simular elec-ción estocástica de rutas con el modelo Probit
Estimar flujos vehiculares con base en rutas de
costo mínimo
Datos carreteros
Datos vehiculares
Calcular des-cuento pagado
y gasto total del
administrador
Estimar costos de dete-rioro del camino con
base en el tráfico vehicular
Nivel de descuento
PARA EL VEHÍCULO
PARA EL PLANIFICADOR
14
Un estudio de caso18
17
16
1514
13
12
111098
765
4
3
2
1 San Luis Potosí
Ciudad Victoria
SaltilloMonterrey
Monclova
Piedras Negras
Nuevo LaredoCiudad Mier
Reynosa
MatamorosLinares
Huizache
CuotaLibre
SabinasAllende
ESTADOS UNIDOS
MÉXICO
P. Negras
Houston
Sn. Antonio
CorpusChristi
Matamoros
Sn. Luis Potosí
Saltillo
Monclova
Monterrey
Linares
Huizache
A Ciudad deMéxico
Golfo de México
Reynosa
N. Laredo
Cd. Mier
F.VillaEntronqueSn. Roberto
Nva. Rosita
Soto la Marina
Tampico
Cd. Valles
Cd. Victoria
Allende
1
2
34
56
78
9 10 1112
13
14
1516
17
18
Tramo libre
Tramo de cuota
ESTADOS UNIDOS
MÉXICO
P. Negras
Houston
Sn. Antonio
CorpusChristi
Matamoros
Sn. Luis Potosí
Saltillo
Monclova
Monterrey
Linares
Huizache
A Ciudad deMéxico
Golfo de México
Reynosa
N. Laredo
Cd. Mier
F.VillaEntronqueSn. Roberto
Nva. Rosita
Soto la Marina
Tampico
Cd. Valles
Cd. Victoria
Allende
1
2
34
56
78
9 10 1112
13
14
1516
17
18
Tramo libre
Tramo de cuota
15
El modelo: un ejemplo de ruta
1817
16
1514
13
12
111098
765
4
3
2
1San Luis Potosí
Cd.Victoria
SaltilloMonterrey
Monclova
P.Negras
Nuevo Laredo
Ciudad MierReynosa
Linares
Huizache
SabinasAllende
1817
16
1514
13
12
111098
765
4
3
2
1 San Luis Potosí
Cd.Victoria
SaltilloMonterrey
Monclova
P.Negras
Nuevo Laredo
Ciudad MierReynosa
Linares
Huizache
SabinasAllende
100100
MatamorosMatamoros
Sin descuento Descuento óptimo
2
Costo Admin: US$ 21068Costo Usuario: US$ 39819
Veh-kms: 79500Veh-hrs: 1040
Costo Admin: US$ 18419Costo Usuario: US$ 38965
Veh-kms: 76000Veh-hrs: 1019
16
Un estudio de caso (cont)18
17
16
1514
13
12
111098
765
4
3
2
1 San Luis Potosí
Ciudad Victoria
SaltilloMonterrey
Monclova
Piedras Negras
Nuevo LaredoCiudad Mier
Reynosa
MatamorosLinares
Huizache
CuotaLibre
SabinasAllende
MATRIZ O-D D e s t i n oOrig 6 11 12 15 18
1 0 91 18 64 04 0 56 40 33 08 11 17 44 133 010 440 567 587 2009 11
ESTADOS UNIDOS
MÉXICO
P. Negras
Houston
Sn. Antonio
CorpusChristi
Matamoros
Sn. Luis Potosí
Saltillo
Monclova
Monterrey
Linares
Huizache
A Ciudad deMéxico
Golfo de México
Reynosa
N. Laredo
Cd. Mier
F.VillaEntronqueSn. Roberto
Nva. Rosita
Soto la Marina
Tampico
Cd. Valles
Cd. Victoria
Allende
1
2
34
56
78
9 10 1112
13
14
1516
17
18
Tramo libre
Tramo de cuota
ESTADOS UNIDOS
MÉXICO
P. Negras
Houston
Sn. Antonio
CorpusChristi
Matamoros
Sn. Luis Potosí
Saltillo
Monclova
Monterrey
Linares
Huizache
A Ciudad deMéxico
Golfo de México
Reynosa
N. Laredo
Cd. Mier
F.VillaEntronqueSn. Roberto
Nva. Rosita
Soto la Marina
Tampico
Cd. Valles
Cd. Victoria
Allende
1
2
34
56
78
9 10 1112
13
14
1516
17
18
Tramo libre
Tramo de cuota
17
Resultados(1). Sensibilidad al Valor del Tiempo
15
13
12
1110Monterrey
Nuevo Laredo
Reynosa
Matamoros
15
13
12
1110Monterrey
Nuevo Laredo
Reynosa
Matamoros
400
2615
768
1253
Sin descuento
Descuento óptimo
4066
500
1860
63Valores del tiempo: 1< 2 < 3 <4
Gasto total con distintos Valores del Tiempo
3,700
4,000
4,300
4,600
4,900
0 20 40 60 80 100
Mile
s de
Pes
os
% de descuento
(a) En toda la red
(b) Sólo red libre 1
23
1
4
2
3
4
18
Resultados (2). Sensibilidad al Error de Percepción
Coeficientes de variación:1= 10%, 2= 15%, 3= 20%, 4= 25%
Gasto total con distintos errores de percepción
3,700
3,900
4,100
4,300
4,500
4,700
4,900
5,100
0 20 40 60 80 100
Mile
s de
Pes
os
% de descuento
(a) Toda la red
(b) Sólo red libre
1
23
4
12
3
4
19
Resultados (3). Sensibilidad al Costo de Deterioro
Costos unitarios de deterioro (Libre y Cuota):1: 0.46 y 0.32, 2: 0.53 y 0.25, 3: 0.60 y 0.18 $/ESAL-km
3,400
3,900
4,400
4,900
5,400
5,900
0 20 40 60 80 100
Mile
s de
Pes
os
% de descuento
(a) Toda la red
(b) Sólo red libre
Gasto total con distintos costos de deterioro
2
1
3
1
23
20
Algunas ConclusionesEl administrador de la carretera, comprometido con la provisióneficiente de infraestructura, es un actor tan importante como losembarcadores y los transportistas moviendo productos en la red carretera.
Sin crear impuestos ni aumentar tarifas que afecten el bienestar social, el esquema de descuentos al peaje mejora el uso del presupuesto de mantenimiento del administrador carretero.
El incremento de tráfico en los tramos de peaje, derivado del esquemaaumenta además la captación del IVA para el gobierno federal.
Elevados Valores del Tiempo, poca variación en el error de percepciónasí como bajos costos unitarios de daño parecen ser factoresrelevantes para la reducción del gasto total del administrador. Más investigación de estos factores resulta pertinente.
21
Gracias por su atención