introducción al análisis de los sistemas de transportematerias.fi.uba.ar/6807/contenidos/notas...

Introducción al Análisis de los

Sistemas de Transporte

Ing. Roberto D. [email protected]

Notas de Clase

214/03/2006© Roberto D. Agosta - Introducción

Marguerite Yourcenar“Viajes en el espacio y el tiempo”

en “Una vuelta por mi cárcel”

“Siempre ha habido muchas razones para viajar, de las cuales la más simple – y ya compleja – consiste en hacerlo por la ganancia y por la aventura, dos móviles dificilmente separables incluso en el caso de los mercaderes de Las mil y una noches y en el de Marco Polo. Para convertir a una religión, en la que uno cree, a otros hombres supuestamente sumidos en la ignorancia,… para regresar, como Ulises, a una patria perdida o – como lo hacían, al parecer, los grandes navegantes primitivos – con la esperanza de encontrar una isla más favorable que aquella que abandonaban. Muy pronto, a esos motivos viene a añadirse un nuveo móvil: la búsqueda del conocimiento.”


Introducción: Contenido

- Transporte e Ingeniería del Transporte.- Contenido de la materia.- Causas generadoras del transporte.- Transporte y economía espacial.- Transporte y localización industrial.- Clasificación de los sistemas de transporte.- Componentes de los sistemas de transporte.- Efectos sociales y rol político de los sistemas de transporte.


Transporte

“Todo esfuerzo deliberado para amplificar la locomoción humana.”

Encyclopaedia Britannica, 1993.

Para satisfacer necesidades económicas, socio culturales y políticas

Demanda derivada


Sistema de Transporte (I)

“El conjunto de instalaciones fijas, entidades de flujo y un sistema de control que

permiten que las personas y los bienesvenzan la fricción del espacio geográfico eficientemente a los efectos de participar

oportunamente en ciertas actividadespreestablecidas.”

Papacostas y Prevendouros, 2001


Sistema de Transporte (II)

“Un sistema de elementos físicos manejados por organizaciones humanas destinado a movilizar bienes y

personas.”

“También puede interpretarse como un subsistema de otro más complejo de fuerzas sociales, económicas y

políticas que denominaremos genéricamente ´sistema de actividades´”.

“El desafío que representa el Análisis de los Sistemas de Transporte es el de intervenir, delicada y

deliberadamente en el complejo entretejido de la sociedad para usar al transporte con efectividad, en coordinación con otras acciones públicas y privadas,

para alcanzar sus objetivos (de la sociedad)”

Manheim, 1979


Ingeniería del Transporte

CienciaGeneración y sistematización del conocimiento acerca

de la realidad.

TecnologíaDesarrollo de aplicaciones prácticas del conocimiento

científico.

IngenieríaEmpleo de estas aplicaciones a la resolución de

problemas concretos (problemática técnico –económica).

Ingeniería del TransporteEmpleo de estas aplicaciones al problema concreto de

la amplificación de la locomoción humana.


El sistema de transporte

SUB

SIST

EMA

DE

OPE

RA

CIO

NES

PLANTA MÓVIL

(material móvil)

PLANTA FIJA

(“infraes-tructura”)

Inte

racc

ión

oper

ativ

a

Interacción física

REDES DE TRANSPORTE-Implantación geográfica (guía).-Transmisión de cargas gravitatorias.-Sustentación de componentes del sistema de señales (infraestructura operativa).-Provisión de energía.TERMINALES DE TRANSPORTE-Transferencia de la carga útil (objetos o personas) a mover hacia y desde el sistema.

VEHÍCULOS-Provisión de movilidad (energía cinética).CONTENEDORES-Protección de la carga útil y facilitación del proceso de transferencia (carga y descarga).

Administración del uso de la planta fija por parte de la móvil.

Posee componentes físicos tanto en la Planta Fija como en

la Planta Móvil.

PLANEAMIENTO Y ADMINISTRACIÓN

•Ciencias Económicas y de la Administración.•Geografía.•Ciencias del Ambiente.•Derecho.•Ciencias Sociales.•Ingeniería.

•Ingeniería Civil (Estructural, Vial, Geotécnica, Hidráulica, Costera y Portuaria, de Pavimentos, etc.).•Ingeniería Electromecánica.•Ingeniería Electrónica.•Topografía y Geodesia.•Arquitectura.

•Ingeniería Civil (Vial, de Tránsito, etc.):•Ingeniería Industrial.•Ingeniería Electrónica.•Ingeniería de Sistemas•Investigación Operativa.

•Ingeniería Electromecánica.•Ingeniería Electrónica.•Ingeniería Naval.•Ingeniería Aeronáutica.•Diseño industrial.

Sistema institucionalSistema tecnológico

Ambiente


Transporte automotor

colectivo (bus)

Alta velocidad terrestre

Transporte aéreo moderno

Ferrocarriles interurbanos

Automóvil y otros modos de baja capacidad

Ayudas a la caminata

Modos masivos de transporte

urbano

Tecnologías de transporte: capacidad y velocidad


El sistema de prestación de servicios de transporte

Subsistema Administrativo

Subsistema de Producción

CONTABLE

COMERCIAL

RECURSOS HUMANOS

LEGALES

MATERIALES

ASESORAMIENTO DIVERSO

PLANTA FIJA

PLANTA MÓVIL SU

BSI

STEM

A O

PER

ATI

VO

sistemaambiente

INSUMOSMovilidad (servicios)Externalidades

EFECTOS


Clasificación de los sistemas de transporte (I)

Clasificación tecnológica

EmpujeFluvial

No motorizados

AÉREO

MarítimoPOR AGUA

GuiadosMotorizados

TERRESTRE

MODOSMEDIO

No Guiados

Autopropulsado

Despegue horizontalAviación general

Despegue vertical

Aerocomercial

Ferrocarriles, monorieles, etc.

Transporte automotor carretero.

Bicileta, rigshaw, etc..

Portacontenedores, cargas generales, etc.

Barcazas de empuje.

Transporte automotor carretero.

Líneas aéreas regulares.

Servicios no regulares.

Servicios de helicópteros.

APLICACIÓN


Clasificación de los sistemas de transporte (II)

Otras clasificaciones

Privado (contract carriers)

Público (common carriers)

Interurbano

Cargas

POR ÁMBITO POLÍTICO

UrbanoPOR ÁMBITO GEOGRÁFICO

PasajerosPOR MERCADO

Interjurisdiccional

Internacional

LocalNacional

POR SU USO

Privado

Público


Componentes de los sistemas de transporte

Características EconómicasPLANTA FIJA PLANTA MÓVIL

ALTO

BAJO

LARGA

POCA

MUCHAS

ALTO

BAJO

CORTA

POCAS

MUCHA

COSTO DE CAPITAL

COSTOS DE OPERACIÓN

VIDA ÚTIL

POSIBILIDAD DE USOS ALTERNATIVOS

ECONOMÍAS DE ESCALA

ALTAMENTE COMPETITIVO

OBSOLESCENCIA TÉCNICA ANTERIOR A LA ECONÓMICA

ANTGUEDAD DE LAS INSTALACIONES

TENDENCIA AL MONOPOLIOIntereses Privados VS.

Interés PúblicoALTO GRADO DE CONTROL ESTATAL

DESAJUSTE OFERTA / DEMANDA

AJUSTEOFERTA / DEMANDA


Características técnico económicas de los distintos medios de transporte

Economías de escala

Costo total ($)

Unidades (ton.km)

CMeV

CVCF

SIN economías de escalaCV>>CF

CMeV>>0

CMeV

AUTOMOTOR FERROCARRIL

CMe($/u)

CON economías de escalaCV<<CF

CMeV 0Costo total ($)

Unidades (ton.km)

CMeVCV

CF

CMeV

CMe($/u)


Principios del Análisis de los Sistemas de Transporte

1. El estudio del sistema de transporte no debe omitir la consideración de los sistemas sociales, económicos y políticos de la región y sus diferentes actores, tanto públicos como privados.

2. Todo el transporte de una región debe ser visto como un único sistema multimodal, considerando:

– todos los modos existentes y posibles.– todos los elementos que lo componen (objetos a

transportar, planta fija, planta móvil, sistema de operaciones).

– todos los movimientos entre todos los origenes y destinos.– para cada flujo específico, la totalidad del viaje concatenado

por todos los modos, desde su origen hasta su destino.3. La demanda de transporte siempre está segmentada y los

distintos segmentos demandan características particulares del sistema de transporte.


Sistema de Transporte y Sistema de Actividades(Manheim, 1979)

FLUJOS

SISTEMA DE TRANSPORTE

SISTEMA DEACTIVIDADES

1

2

3OPCIONES DE

INTERVENCIÓN

•Tecnología básica.•Disposición de las redes.•Configuración de la infraestructura.•Cantidad y características de los vehículos.•Políticas de operación (rutas, tarifas, subsidios, etc.).•Políticas organizacionales.

•Localización.•Movilidad.•Accesibilidad.

IMPACTOS

• Usuarios.• Operadores.• Terceros (externalidades).• Sobre la estructura del Sistema e Actividades.• Gobierno.


Economía del transporte

Factor de producción: Logística (privada y pública).

Macroeconomía del transporteParticipación en el PBI.Gasto público / Inversión / Empleo / Sector Externo.Desarrollo / Fortalecimiento de la economía.Localización de actividades económicas / explotación de recursos naturales.

Microeconomía del transporteMercados (pasajeros-cargas, urbano-interurbano).Oferta y demanda.Sistema de producción (infraestructura - material móvil -operación).Sistema de prestación de servicios (“industria”).


Causas generadoras del transporte de bienes

1.Búsqueda de presas para la caza y/o la pesca.

2.Inamovilidad de la localización de las tierras de cultivo y de los recursos naturales.

3.Especialización “horizontal” de la producción agrícola y artesanal comercio o trueque de los excedentes.

4.Aprovechamiento de las economías de escala concentración de la producción incremento de los volúmenes comercio altamente organizado.

5.Especialización “vertical” concentración regional de procesos integrados concentración de capitales e industrias.

6.Globalización alta movilidad capitales y permeabilidad de los mercados nuevos procesos de concentración y especialización.

Nomadismo paleolítico.

Revolución neolítica.Egipto, “el don del Nilo”.América se incorpora al sistema económico mundial (S.XV).

Mundo mediterráneo romano.Alta Edad Media.

Renacimiento: Liga Hanseática, Repúblicas Marineras, Cataluña y Aragón, etc.

Revolución industrial (S.XVIII).

Varias globalizaciones: paxromana, compañías de Indias, actual globalización digital.


Equilibrio espacial(Samuelson, 1957)

Q (unidades / u.de t.)

Ubicación 2

O1´

D1

D2

O2

P2

P1

O1

O2´

-EE

Condición para que se produzca el intercambio: (P2 – P1) ≤ T12

donde T12 es el costo de transporte entre 1 y 2 ⇒ disminuciones de costos de transporte incrementan las posibilidades de comercialización entre las ubicaciones 1 y 2.

Q (unidades / u.de t.)

Ubicación 1

P*

P ($/unidad) P ($/unidad)

Q1Q1* Q2*Q2


Mercado del bien

Mercado de transporte

( )00PS C

( )11PS C

*PS

pD

q*q

p

1q0q

a

0p

1p*p*1p*0p

b

1PPS∆

0PCS∆ 1

PCS

1PPS

Goods supply for null transport cost

0C

1C

C

q1q0q

( )11TS C

( )00TS C

0TCS∆

( )ba −

1TCS∆

( ) TDqC = Transport demand for a given market (location)

=

*q

Goods supply for transport cost C1 < C0

Goods supply for transport cost C0

Transporte: demanda derivada


Elasticidad de la demanda de transporte

eDb = (q1-q0)/q1

(p1-p0)/p1

eSb = (q1-q0)/q1

[(C1-C0)-(p1-p0)]/p1

eDt = (q1-q0)/q1

(C1-C0)/C0

Elasticidad de la Demanda del Bien

Elasticidad de la Oferta del Bien

Elasticidad de la Demanda de Transporte

eDt = eDb C0/p1

1 + (eDb/eSb)

eDt = eSb C0/p1

(eSb/eDb) + 1


( )00PS C

( )11PS C

*PS

PD

0C

1C

C

q

q1q0q

( )11T

S C

( )00T

S C

*q

TD

0TCS∆

PPS∆

p

*0

*1

10

pppp

====

1q0q

1TCS

=

*q

Mercado del bien

Mercado de transporte

El caso de un commodity


Todos los caminos …


Causas generadoras del transporte de personas

CAUSA

1.Traslado cotidiano hacia y desde el trabajo desde y hacia la vivienda (commute).

2.Realización de actividades comerciales, profesionales y cuturales.

3.Necesidades de la vida doméstica.

4.Relaciones sociales entre personas.

5.Turismo y recreación.

6.Movimientos migratorios.

CARACTERÍSTICA DEL MOVIMIENTO

Relativamente cortos, alta frecuencia, alta concentración espacial y temporal. Típicamente urbanos.

Frecuencia y longitud variable, baja concentración espacial y temporal.Urbanos o interurbanos.

Muy corta longitud. Típicamente a pie, en transporte no motorizado y/o privado.

Baja frecuencia, la cual resulta inversamente proporcional a la distancia.

Volumen y frecuencia dependientes del ingreso personal, alta concentración espacial y temporal. El viaje forma parte del objeto mismo del transporte.

Debidos a causas económicas, sociales, desastres naturales, etc. Generalmente unidireccionales.


Las vías de comunicación definen la estructura de la ciudad


100% Movilidad

100% AccesoCul de Sac

Autopista

Avenida Arterial

CalleLocal

Avenida Colectora

Accesiblidad vs. Movilidad


Efecto de la reducción de costos de transporte (I)

P ($ / unidad)

Q´

Mercado del bien Localización de la producción

OD

R

P

P´

O´

Q (unidades/ u.de t.)

Q D (distancia del mercado)

R´

t ($ / km / u.) t´ ($ / km / u.)

∇ t ⇒ ∇ P ⇒ ∆ Q ⇒ ∆ R

R es tal que el área que define por el rendimiento por unidad de superficie =

Cantidad ofrecida Q

A localización del mercado

Po costo de producción

Ingreso del productor ($ / unidad)


Efecto de la reducción de costos de transporte (II)

Demanda perfectamente inelástica

P ($ / unidad)


OD

P

O´


Q = Q´ D (distancia del mercado)

R = R´

t ($ / km / u.)

t´ ($ / km / u.)

∇ t ⇒ ∇ P ⇒ = Q ⇒ = R

P´

Toda la renta generada queda en los consumidores por la caída de los

precios.





Efecto de la reducción de costos de transporte (III)

Demanda perfectamente elástica

P ($ / unidad)


O

DP = P´

O´



R´

t ($ / km / u.) t´ ($ / km / u.)

∇ t ⇒ = P ⇒ ∆ Q ⇒ ∆ R

Toda la renta generada queda en los productores porque los precios

permanecen constantes.

Q´ R A localización del mercado




Efecto ingreso

P ($ / unidad)

Q´


OD

R

P

P´

D´



R´

t ($ / km / u.) t ($ / km / u.)

∆ Y ⇒ ∆ P ⇒ ∆ Q ⇒ ∆ R con = t





Usos del suelo competitivos

P ($ / unidad)

Mercado de los bienes “a” y “b”

Localización de la producción

OaDa

Ra

Pb

Pa

Db


D (distancia del mercado)Rb

ta ($ / km / u.) tb ($ / km / u.)

Ob

Función de los valores relativos de Pa y Pb y ta y tb.

A

PboPao



Localización industrial (I)

HIPÓTESIS

1.El mercado y la fuente de materia prima se encuentran ubicados a una cierta distancia y son fijos.

2.El costo de producción es igual en cualquier localización.

3.El costo de transporte, tanto de la materia prima como de la producción sigue una ley lineal con una componente fija que expresa el costo de manipuleo y transporte interno de la mercadería, y una variable en función de la distancia.

4.La componente fija será considerada invariante respecto de la localización e incluida por lo tanto en el costo de producción.


Localización industrial (II)

Cos

t o d

e Tr

ansp

orte

($ /

ton

prod

u cto

)

d

localización de la materia prima

d -x

t F ($ / km / ton)

CT = Costo de Transporte Total

CM = Costo de Transporte de la materia prima ($ / ton producto)

CF = Costo de Transporte del producto terminado ($ / ton producto)

t M (QM/QF) ($ / km / ton)


x

CM = tM (QM/QF) x

CF = tF (d - x)

CT CTA = tM (QM/QF) d

CTB = tF d

B

Cond. de indiferenciaCTB = CTA

tF / tM = QM / QF

tF / tM > QM / QF

tF / tM < QM / QF

localizar en

Mercado: CTB > CTA

M.Prima: CTB < CTA


Localización industrial (III)

Cos

t o d

e Tr

ansp

orte

($ /

ton

prod

u cto

)

PUERTO

localización de la materia prima

tierra

tF ($ / km / ton)tM (QM/QF) ($ / km / ton)


agua

B

CT = Costo de Transporte Total

CM = Costo de Transporte de la materia prima ($ / ton producto)

CF = Costo de Transporte del producto terminado ($ / ton producto)


Localización industrial (IV)

BA

PA

tA

tB

PB

Zona de mercado

de la Planta A

Zona de mercado

de la Planta B

Precio de Mercado

Distancia

Costo de Producción + Costo de Transporte


Area de influencia de una vía de comunicación (I)

Demanda perfectamente elástica

Localización de la producción

D (distancia del mercado)

R´

t ($

/ km

/ u.)

t´($

/ km

/ u.)


R

Área en producción

Nueva área puesta en producción

Márgen del productor: P-Po

($ / unidad)

D (distancia del mercado)

Territorio


Area de influencia de una vía de comunicación (II)Caso de una carretera


R

Area en producción básica con costo de transporte unitario “t”

Nueva área puesta en producción

Nueva via de comunicación con tc< t

B

x

h

Costo de transporte total = x tc + y t = Márgen en el límite = P - Po

y

En el límite del área de influencia (B): y =0 ; x = h y h = (P - Po) / tc


Area de influencia de una vía de comunicación (III)

Caso de estaciones ferroviarias


R

Area en producción en torno a la estación B con

costo de transporte unitario “t”

Línea ferroviaria con un costo de transporte

unitario “tf”

B

d

Costo de transporte total = d tf+ R t = Márgen en el límite = P - Po

En el límite del área de influencia R = [ (P - Po) - tf d ] / t

Límite del área de influencia


Area de influencia de una vía de comunicación (IV)

Caso de una línea ferroviaria


d

d*

R = [ (P - Po) - tf d ] / t(P - Po) = tf d*


Efectos sociales del transporte

Formación de asentamientosPuntos de gran accesibilidad.

Tamaño de los asentamientosDetermina las áreas de abastecimiento de las ciudades.Movilización de personas dentro de las áreas urbanas.

Movilización en largas distanciasMigracionesTurismo / culturaMovilidad social


Efectos ambientales del transporte

ContaminaciónAtmosférica.Sonora.Mecánica (vibraciones).Del agua y de la tierra

Consumo de recursos naturales no renovablesIntrusión física y obstrucción visualAccidentes


Consumo energético de los sistemas de transporte

15

500

30 veces


Roles políticos del transporte

1. Conectividad: facilitación de los mercados / interacción social

2. Instrumento de política económica y de distribución del ingreso (geografíco, social, temporal): Regulaciones, subsidios, política fiscal.

3. Control del territorio: gobernabilidad / cohesión social

4. Logística pública: defensa (movilización, concentración, abastecimiento). Emergencias y catástrofes.Transporte urbano masivo a gran escala.


Regulación del Sistema de Transporte (I)

Justificación de la intervención

• Existencia de externalidades.• Necesidad de garantizar la seguridad en la

operación.• Servicio Público.• Tendencia al monopolio.• Existencia de subsidios cruzados.• Competencia no económica en el corto plazo.


Regulación del Sistema de Transporte (II)

Formas de intervenciónDirecta

• Provisión de infraestructura.• Operación de transporte.• Déficit y subsidios: directos e indirectos.• Regulación del mercado: control de entrada,

otorgamiento de rutas, otorgamiento de permisos, etc.• Regulación operacional y de seguridad.

Indirecta• Política fiscal.• Política crediticia.• Política de comercio exterior.• Políticas de desarrollo regional.

introducción al análisis de los sistemas de transportematerias.fi.uba.ar/6807/contenidos/notas...

Documents