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GESTIÓN DE PAVIMENTOS: decisiones, estrategia y
planificación de largo plazo
Ing. José David Rodríguez MoreraUnidad de Auditoría Técnica
Programa de Infraestructura del TransporteLanammeUCR –Universidad de Costa Rica
27 de julio de 2017
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CONTENIDOSI. Importancia de la
gestión de infraestructura.
II. Fundamentos de la gestión de pavimentos
III. Caso de Estudio para CR: Plan de Inversión en RVN pavimentada
IV. Reflexiones finales
¿De qué hablaremos?
• Es la columna vertebral del desarrollo.• Existe una relación bidireccional entre infraestructura y
desarrollo (CEPAL).• Potencial mayor en países en vías de desarrollo (ampliación
del stock).
Infraestructura
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• Condiciones para trasladar personas y bienes• Accesibilidad• Economía• Adecuado funcionamiento del transporte• Medio para materializar el poder del Estado
para generar bienestar para la población. El “poder infraestructural” (Mann).
• Densidad vial de Costa Rica: 0,7 Km/Km2
¿Qué significa una red vial?
REPARACIÓN URGENTE
TRABAJOS SE CARGAN A
CONSERVACIÓN VIAL
SE DISMINUYE PRESUPUESTO
PARA RUTAS EN ESTADO
RAZONABLE
SE VA GENERANDO “INTRANSITABILIDAD”
PRESIÓN DE LA OPINIÓN PÚBLICA
Círculo vicioso de la gestión reactiva
Fuente: Adaptación de Caminos (CEPAL, 1994)
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¿Quiénes participan en el ciclo de la gestión?
¡ARTICULACIÓN NO sucede por
Magia!
• Evitar el enfoque “lo malo primero” (worst first approach)• Visión de Largo Plazo• Eliminación de la incertidumbre sobre el impacto de la
inversión actual en la condición futura de los activos, ej. pavimentos.
Sistemas de Gestión de Infraestructura Vial
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¿Es necesario una estrategia?
Fuente: LanammeUCR
SISTEMA DE ADMINISTRACIÓN DE CARRETERAS
UNA BUENA GESTIÓN OBTIENE EL MÁXIMO DE RESULTADOS DE UNA
POLÍTICA
UNA BUENA GESTIÓN SE DEBE REALIZAR EN TODAS LAS FASES Y
TODOS LOS NIVELES
¿Cómo se gestiona una red vial?
NIVEL ESTRATÉGICO
NIVEL TÁCTICO
NIVEL OPERATIVO
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Marco de procesos
GESTIÓN DE PAVIMENTOS
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“…es el conjunto de operaciones que tienen como objetivo conservar por un período de tiempo las condiciones de seguridad, comodidad, y capacidad estructural adecuadas para la circulación, soportando las condiciones climáticas y de entorno de la zona en que se ubica la vía en cuestión. Todo lo anterior minimizando los costos monetario, social y ecológico”. (Solminihac, 1998)
¿Qué es un Sistema de Administración de Pavimentos?
INVERSIONES EN:
1. Lugar adecuado: la sección de la ruta que lo necesita
2. Momento adecuado: antes de que avance en la curva de deterioro.
3. Con el tratamiento adecuado: solo así obtendrá resultados óptimos
¿En qué se debe basar una estrategia de gestión de pavimentos?
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Sistema de Gestión de PavimentosNIVEL DE RED
•Tramificación, toma de datos (rugosidad, deterioro,tránsito, costos y otros) y procesamiento de losdatos.•Criterios de umbrales de conservación•Aplicación de modelos de predicción de deterioro.•Políticas, indicadores.•Desarrollo de planes y programas de conservación.
NIVEL DE PROYECTO•Análisis detallados.•Análisis técnico y económico de las alternativaspara el proyecto.•Selección de la mejor alternativa: detallando elplan de acción, los costos, etc.
•ACTUALIZACIÓN PERIODICA DE DATOS
•DESARROLLO Y APLICACIÓN DE NUEVOS MÉTODOS Y PROCEDIMIENTOS
Haas (1993)
Direcciones Políticas y Estratégicas
Definir políticas, estándaresEstablecer metas estratégicas corporativas
Establecer y monitorear indicadores de desempeño
Administración del Presupuesto
Definir Presupuesto Anual Monitorear Presupuesto
BASES DE DATOS
Indicadores de Desempeño
Costos y Recursos
InventariosActivos
Información de Condición
LTIP dataDatos de Tránsito
Plan y agrupación necesidades
Planeación y Programas de Desarrollo
Generar programas LTIP optimizados
Reducir Programas Operacionales
Monitoreo y retroalimentación
•Evaluación Activos•Monitoreo de Recursos•Monitoreo de operaciones
Programas Asignación de Recursos $$
Softwares,herramientas tecnológicas
Elementos de un Sistema de Gestión de Pavimentos
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ASPIRACIÓN
•¿Qué queremos lograr?
POLÍTICAS
•Problema público.
•Conjunto de acciones.
PLANES
•Decisión general
PROGRAMAS
•Componentes del plan.
PROYECTOS
•Acciones y tareas para materializar la aspiración
¿Cómo incorporar las políticas en la gestión de pavimentos?
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Caso de Estudio:Priorización de la
inversión en la RVN de Costa Rica
Valoración de criterios sociales, económicos y ambientales a nivel de Red
Estudiante: Ing. Rodrigo Arias García Director: Ing. José David Rodríguez
TFG Escuela de Ingeniería Civil - UCR
• Línea de investigación desarrollada en LanammeUCR:– Planes de inversión en pavimentos: definición de pesos de
indicadores, aplicación a 2 zonas de conservación vial, una red municipal y a la totalidad de la RVN pavimentada.
– Evaluación de prácticas de gestión a través de instrumentos de AASHTO.
Antecedentes
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Objetivo General
Desarrollar un plan de inversiones a nivel de red para pavimentosflexibles de la Red Vial Nacional, que incorpore criterios depriorización relacionados con aspectos ambientales, sociales yeconómicos de acuerdo con insumos disponibles en el país.
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Alcance
Solamente se incluye rutas nacionales de pavimento flexible dela Red Vial Nacional de Costa Rica.
Se excluyen los demás componentes de la carretera, solo seconsidera la inversión en la estructura de pavimento.
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Metodología
Determinación del Índice de Condición del Pavimento (PCI) para la RVN pavimentada
•Procesamiento de la
evaluación de 2014
(FWD e IRI)
•Determinación PCI.
Valoración de índices económicos, sociales y ambientales
•Asignación de
información a la RVN
•Componente
ambiental incluido a
través de emisión de
CO2
Elaboración de escenariosde inversión en softwaremediante optimizaciónlineal.
• Diseños y costos de
las intervenciones.
• Incorporación del GIS
de la RVN de Costa
Rica en el software.
• Programación del
modelo.
PCI de la RVN
K1=k2=0,5
Nota de Condición= 50% Condición Estructural + 50% Condición superficial
Metodología desarrollada por NBDOT, 2007.
(Mata, 2010).
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Índice de Regularidad Internacional (IRI)
Capacidad funcional.
– Costos de operación de los
vehículos.
– Mantenimiento de las rutas.
– Condiciones de seguridad.
– Confort para los usuarios en
la carretera.
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Figura 4. Efecto del IRI.Fuente: LanammeUCR, 2008.
Deflectometría (FWD)
Capacidad estructural.
– Deterioros del
pavimento.
– Deflexiones o
hundimientos del
pavimento.
– Características de
los materiales.
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Figura 5. Curva de deflexiones en la prueba de deflectometría.
Fuente: www.hwageo.com, 2017.
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Clasificación según PCI y ventanas de operación
Red Vial Nacional de Costa RicaCondición de red vial pavimentada PCI prom=52 (2014-2015)
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Índice de Progreso Social (IPS)
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Índice de Progreso Social de Costa Rica.Fuente: http://costaricapropone.go.cr, 2016.
o Permite evaluar la eficacia con la
cual el éxito económico se traduce
en progreso social.
o Considera tres dimensiones:
necesidades humanas básicas,
fundamentos de bienestar, y
oportunidades.
Índice de Competitividad Cantonal (ICC)
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o Evalúa la capacidad productiva
de cada cantón, y demás
factores que influyan en su
desarrollo.
o Permite identificar los campos
en los que se requieren
intervenciones institucionales o
políticas públicas.
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Costo ambiental
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Cantidad de CO2 (kg) emitida por kilómetro de carril según intensidad de tránsito
Costo económico
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Costo por kilómetro de carril según intensidad de tránsito.
Monto base para escenarios presupuestarios: USD$135 Millones (Presupuesto aproximado en la Administración)
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Relación entre ventanas de operación $ vs. CO2
Escenarios de inversión en pavimentos
• Optimización lineal mediante Woodstock.
• Ejemplo:
– Dos variables, x1 y x2.
– Las ecuaciones de restricción definen la frontera de la región factible.
– Función Objetivo
• Líneas rectas móviles.
• Representa la reación óptima entre x1 y x2.
• Se mueve hacia abajo hasata quecontacte con el vértice extremo de la región factible.
Función Lineal
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Resultados
1. Incorporando criterios socioeconómicos: se busca
maximizar la condición promedio de la RVN mientras se
realiza la priorización de las secciones a intervenir de
acuerdo a diferentes criterios socioeconómicos
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«Lo malo primero»
PCIprom=65
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«Metas de condición»
Resultados (cont.)
1. Criterios socioeconómicos:
Figura 17. Evolución de la
condición promedio de la RVN según el
escenario propuesto.
50
55
60
65
70
75
80
85
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Índ
ice
de
Co
nd
ició
n d
el P
avim
en
to [
PC
I]
Periodo [años]
Evolución del PCI de la RVN según escenario planteado
Optimizar puro
Priorizar por ICC
Priorizar por IPS
Priorizar por TPD
Priorizar por Red Estratégica
Postergar Reconstrucción 5años
8 pts
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Resultados (cont.)
1. Criterios socioeconómicos:
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Condición promedio de la RVN según el
escenario “Optimizar puro”.
Resultados (cont.)
1. Criterios socioeconómicos:
43
Intervenciones realizadas a la RVN para el escenario “Optimizar puro”.
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Resultados (cont.)
1. Criterios socioeconómicos:
44
Condición promedio de la RVN según el escenario “Priorizar
por ICC”.
Resultados (cont.)
2. Variación en el presupuesto: se busca maximizar la
condición promedio de la RVN bajo un mismo criterio
de priorización, pero se varía el presupuesto asignado
(se utiliza un monto de un 50% y 150% del presupuesto
original).
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Resultados (cont.)
2. Criterio presupuestario:
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50
55
60
65
70
75
80
85
90
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Índ
ice
de
Co
nd
ició
n d
el P
avim
en
to [
PC
I]
Periodo [años]
Evolución del PCI de la RVN según variación en el presupuesto
50% del presupuesto
100% delpresupuesto
150% delpresupuesto
5 años
Resultados (cont.)
3. Incorporando criterio ambiental: se busca reducir la cantidad de
emisiones de CO2 de las distintas intervenciones, estableciendo
requisitos mínimos a la condición del pavimento, por ejemplo:
– RVN estratégica finaliza el periodo de análisis en una condición
promedio muy buena.
– Eliminar secciones en pobre o muy pobre condición.
– Se priorizan cantones con un IPS malo y con un ICC bajo y muy bajo.
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Resultados (cont.)
3. Criterio ambiental:
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Figura 22. Evolución del PCI promedio
de la RVN para el escenario ambiental.
50
55
60
65
70
75
80
85
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Índ
ice
de
Co
nd
ició
n d
el P
avim
en
to [
PC
I]
Periodo [años]
Evolución del PCI de la RVN según escenario planteado
Optimizar puro
Priorizar ambiental
Resultados (cont.)
3. Criterio ambiental:
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Variación en el presupuesto para el escenario ambiental.
$50
$50 000 050
$100 000 050
$150 000 050
$200 000 050
$250 000 050
$300 000 050
$350 000 050
$400 000 050
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Pre
sup
ue
sto
[$
]
Periodo [años]
Presupuesto anual requerido según escenario planteado
Optimizar puro
Priorizar ambiental
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Resultados (cont.)
3. Criterio ambiental:
50
Figura 24. Emisión de CO2 para el escenario ambiental.
50
10 000 050
20 000 050
30 000 050
40 000 050
50 000 050
60 000 050
70 000 050
80 000 050
90 000 050
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Emis
ión
de
CO
2 [
kg]
Periodo [años]
Emisión de CO2 según escenario planteado
Optimizar puro
Priorizar ambiental
Resultados (cont.)
3. Criterio ambiental:
51
Condición promedio de la RVN según el escenario “Priorizar
ambiental”.
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Red Vial Nacional de Costa RicaCondición de red vial pavimentada PCI prom=52 (2014-2015)
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• La información disponible en el país sobre la RVN permite realizar planes de inversión a largo plazo, a un nivel estratégico y general.
• Es necesario realizar planes de inversión a largo plazo para eliminar el efecto de incertidumbre en la inversión que se realiza.
• La planificación no es solamente ejecutar presupuestos; es asignarlo de la manera más idónea, maximizando lo beneficios que se pueden obtener con el monto definido. Se necesita ESTRATEGIA en la Gestión de Pavimentos
Conclusiones
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La forma cómo administramos el PATRIMONIO VIAL es ¡Nuestra decisión!
Conclusiones
Ing. José David Rodríguez MoreraPITRA – LanammeUCR
[email protected]@JD_Rod21
¡Muchas gracias!
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