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

2

• 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