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Grupo de Investigación Ingeniería Mecánica Aplicada y Computacional
Efectos económicos y de seguridad de vehículos en el transporte de mercancías de operadores logísticos TOMO 1 - MEMORIA INFORME FINAL realizado para el:
Ministerio de Fomento por: Jesús Mª Pintor Borobia, Javier Faulín Fajardo, Fernando Lera López, Justo García Ortega, Jorge San Miguel Induráin, Sergio Úbeda Munárriz Pamplona, Diciembre de 2005
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Grupo de Investigación: INGENIERÍA MECÁNICA, APLICADA Y COMPUTACIONAL
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MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
Informe Final, Diciembre de 2005
UNIVERSIDAD PÚBLICA DE NAVARRA
Resumen El estudio del transporte es de una importancia vital en la realidad económica de la empresa actual y en las relaciones comerciales en la economía globalizada. Sería muy difícil entender esta sociedad sin las redes logísticas y de transporte que permiten establecer los intercambios comerciales que aparecen en la actividad industrial actual. En este sentido, los operadores logísticos son las empresas protagonistas en los procesos de intercambio anteriormente descritos. El presente proyecto de investigación se centra en el tipo de transporte y distribución que realizan este tipo de empresas logísticas. En concreto, se lleva a cabo un estudio detallado de la construcción de rutas por carretera a través de dos tipos de algoritmos constructivos de problemas VRP (Vehicle Routing Problem) como son los de Clarke-Wright y los de MoleJameson. Al mismo tiempo, la principal novedad que aporta el proyecto es la consideraron de los costes de seguridad y medioambientales en el diseño de dichas rutas. Finalmente, se establecen un conjunto de conclusiones relativas a la adecuación de incorporar o no estos costes de seguridad y medioambientales en la gestión logística habitual de las empresas. Desde el punto de vista de los contenidos, el Informe Final del Proyecto se divide en dos tomos:
Tomo 1: Incluye la presente Memoria, que se estructura a su vez en cinco capítulos más la bibliografía.
Tomo 2: Recoge el conjunto de siete Anexos.
Esta Memoria comienza con un capítulo 1 introductorio que establece el marco de discusión de los puntos que se han señalado anteriormente. En MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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dicho capítulo, se presentan los objetivos principales del Proyecto, junto con la descripción del estado actual de la Logística, los operadores logísticos y el transporte. Todo ello, con el objeto de entender mejor el ámbito en el que se sitúan los capítulos restantes. A continuación, el capítulo 2 está dedicado a describir los problemas de seguridad en la logística de la carga y descarga de mercancías que son transportadas por carretera. Se describen también cuáles son las principales causas de accidentalidad laboral en el mundo del transporte. Es importante señalar aquí que no se centra, en absoluto, el estudio en los accidentes de tráfico, sino en aquellos de índole laboral que se producen en los procesos de consolidación de cargas y de envíos en el transporte de mercancías por carretera. De esta forma, en este segundo capítulo se describen los resultados de un conjunto de fichas de riesgos de seguridad y las medidas a tomar para paliar estos riesgos. Asimismo, se establecen unas bases mínimas para inferir los parámetros de los costes de seguridad en los algoritmos de rutas que aparecerán en el cuarto capítulo. Seguidamente, el capítulo 3 hace un estudio de los impactos medioambientales
del
transporte
por
carretera.
Estos
impactos
medioambientales se centran en la contaminación acústica y las emisiones contaminantes asociadas al funcionamiento de los vehículos de transporte. Al igual que en el capítulo anterior, se hace una evaluación de los costes de los impactos anteriormente señalados con objeto de incluirlos en el algoritmo de construcción de rutas. Posteriormente, el capítulo 4 presenta los criterios básicos de construcción de rutas para un problema VRP y cómo incorporarlos en los procesos de optimización logística de las empresas. Al mismo tiempo, se lleva a cabo una descripción de los algoritmos de Clarke-Wright y de MoleJameson, para incorporar después a sus estructuras de costes los parámetros
de
penalización
de
los
costes
de
seguridad
y
los
medioambientales. Se hace una discusión de este tipo de costes y se resuelve un conjunto de casos de diferentes empresas para obtener los resultados finales de la influencia de estas externalidades en la optimización de rutas. - iv -
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Por último, el capítulo 5 de esta Memoria recopila las conclusiones incluidas a lo largo de la misma y propone unas pautas de actuación para las empresas de transporte, los operadores logísticos y las administraciones públicas. El Tomo 1 - Memoria finaliza con la inclusión del capítulo 6 dedicado a la relación ordenada de la bibliografía que ha servido de base documental al desarrollo del Proyecto de Investigación aquí descrito. Por otro lado, el Tomo 2 - Anexos, recoge el conjunto de Anexos que contienen los datos esenciales en los que se ha basado el presente estudio para llegar a las conclusiones finales. De igual modo, aparecen los esquemas de planificación del Proyecto y las Actas correspondientes a las distintas reuniones que han venido teniendo lugar, así como los códigos fuente de los algoritmos y sus resultados, los artículos y publicaciones presentes y futuras a las que ha dado y va a dar lugar el trabajo desarrollado y, por último, una descripción de las labores de convocatoria, gestión y coordinación del I Workshop SEMAOL; actividad que se desarrolló durante el período de ejecución del presente Proyecto y en el ámbito de ejecución del mismo. El equipo de investigadores que ha llevado a cabo este trabajo, desea que
el
presente
estudio
sirva
para
apoyar
el
de
otros
muchos
investigadores. Desde estas líneas, desea transmitir, en primer lugar, el agradecimiento al Ministerio de Fomento por la ayuda prestada, tanto financiera como por la información que, de una forma u otra, ha hecho llegar
para
la
correcta
consecución
del
presente
proyecto;
muy
especialmente a D. Pedro Tena, coordinador que el Ministerio adjudicó al desarrollo del Proyecto y cuya colaboración ha resultado decisiva en el transcurso del trabajo. También es importante destacar la ayuda, en temas puntuales del presente Proyecto, de diversos estudiantes de Ingeniería Industrial de la Universidad Pública de Navarra que han realizado o están realizando su proyecto fin de carrera sobre temas relacionados con este estudio. En particular, se quiere agradecer la ayuda prestada por D. Miguel Castellot y D. David Monje. También, y de forma muy especial, se quiere extender el agradecimiento a todos los participantes en el Workshop MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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SEMAOL por la información y el conocimiento que transmitieron durante la celebración del mismo. Asimismo, no se quiere dejar pasar desapercibida la aportación del INSL (Instituto Navarro de Salud Laboral), en particular de D. Fermín Mina, quién facilitó mucha de la información relativa a la seguridad que aparece en el presente proyecto. Y por último, también es deseo de los miembros de este Grupo de Investigación agradecer la colaboración de los socios del ANET (Asociación Navarra de Empresarios del Transporte por Carretera y Logística) que, coordinados por el secretario de la misma, D. Jaime Villanueva, enviaron gran parte de los datos acerca del estado actual del
transporte
por
carretera.
A
todos
ellos,
nuestro
más
sincero
agradecimiento.
Pamplona, 25 de Noviembre de 2005
Jesús Mª Pintor Borobia
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Índice Pág. 1. INTRODUCCIÓN ..........................................................................................................1 1.1. OBJETIVO DEL PROYECTO.........................................................................................2 1.2. METODOLOGÍA ...........................................................................................................3 1.3. ALGUNOS ASPECTOS INTRODUCTORIOS DE LA LOGÍSTICA.........................................................4 1.3.1. Definición de logística .......................................................................................4 1.3.2. Actividades logísticas ........................................................................................8 1.3.3. Evolución de la logística .................................................................................. 11 1.3.4. Inventarios.................................................................................................... 14 1.3.5. Transporte. ................................................................................................... 17 1.3.6. Intermodalidad .............................................................................................. 20 1.3.7. Trazabilidad................................................................................................... 24 1.4. OPERADORES LOGÍSTICOS..................................................................................... 27 1.4.1. La competitividad en los operadores logísticos ................................................... 28 1.4.2. Estrategia y planes de los operadores logísticos ................................................. 30 1.4.3. El plan logístico .............................................................................................. 32 1.4.4. El sistema de información logística ................................................................... 33 1.4.5. La gestión de inventarios en un operador logístico .............................................. 34 1.4.6. Gestión de almacén de un operador logístico ..................................................... 37 1.4.7. Gestión de la calidad en un operador logístico .................................................... 39 1.4.8. Exigencias habituales de las empresas clientes de un operador logístico. ............... 43 1.5. EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS EN ESPAÑA ..................................................................... 47 1.5.1. Características del transporte de mercancías en España ...................................... 47 1.5.2. Carencias del transporte de mercancías por carretera en España .......................... 50 1.5.3. Carencias del transporte de mercancías por ferrocarril en España ......................... 52 2. MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS POR CARRETERA ....55 2.1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 55 2.2. ALGUNAS IDEAS SOBRE ACCICENTABILIDAD ............................................................ 55 2.2.1. Conceptos previos .......................................................................................... 55 2.2.2. Descripción básica de los índices de accidentabilidad........................................... 56 2.2.2.1. Índice de incidencia ................................................................................. 56 2.2.2.2. Índice de frecuencia ................................................................................ 57
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2.2.2.3. Índice de incidencia de accidentes mortales ................................................ 58 2.2.2.4. Edad...................................................................................................... 59 2.2.2.5. Accidentalidad en las ramas del sector y evolución ...................................... 60 2.2.2.6. Lesiones................................................................................................. 62 2.2.2.7. Causas de accidentalidad.......................................................................... 64 2.2.3. Riesgos de accidente en el sector del transporte de mercancias............................ 66 2.2.4. Medidas preventivas ....................................................................................... 70 2.3. SEGURIDAD EN EL TRANSPORTE POR CARRETERA VS. ABSENTISMO LABORAL ................................ 77 2.3.1. Objetivos habituales de los estudios sobre absentismo ........................................ 79 2.3.2. Consideraciones generales sobre el absentismo.................................................. 79 2.3.3. Definición del problema del absentismo laboral .................................................. 80 2.3.4. Causas del absentismo laboral ......................................................................... 81 2.3.5. Clasificación definitiva de las causas de absentismo ............................................ 83 2.3.6. Elementos comparativos de estudios realizados sobre absentismo ........................ 84 2.3.7. Absentismo en el sector del transporte e hipótesis asumidas................................ 86 2.4. ESTIMACIÓN DE LOS RIESGOS MÁS REPRESENTATIVOS EN EL TRANSPORTE POR CARRETERA: LA ELABORACIÓN DE LAS FICHAS DE SEGURIDAD ..................................................................................... 87 2.4.1. Ficha 1: Riesgo de intoxicación y averías ........................................................... 88 2.4.2. Ficha 2: Riesgos de desprendimientos de la carga .............................................. 90 2.4.3. Ficha 3: Riesgo de fatiga, estrés y trastornos reumáticos .................................... 91 2.4.4. Ficha 4: Riesgo de caída a distinto nivel ............................................................ 93 2.4.5. Ficha 5: Riesgo de caída al mismo nivel y pisadas sobre objetos........................... 94 2.4.6. Ficha 6: Riesgo de cortes con objetos y herramientas ......................................... 95 2.4.7. Ficha 7: Riesgo de atrapamiento y atrapamientos por vuelco ............................... 96 2.4.8. Ficha 8: Riesgo de sobreesfuerzo ..................................................................... 97 2.4.9. Ficha 9: Riesgo relacionados con el trazado de carreteras y medidas de seguridad vial 99 2.5. INTERNALIZACIÓN DE COSTES DE SEGURIDAD. RESTRICCIONES, ÍNDICES Y PARÁMETROS SUSTANCIALES .................................................................................................................... 100 2.5.1. Tiempos de conducción y descanso................................................................. 100 2.5.2. Fatiga y siniestralidad ................................................................................... 104 2.5.3. Proceso de descarga ..................................................................................... 106 2.6. PARÁMETROS DE SEGURIDAD EN UN ALGORITMO DE RUTAS POR CARRETERA ............................... 110 2.7. CONCLUSIONES ...................................................................................................... 113 3. ANÁLISIS DEL IMPACTO MEDIOAMBIENTAL EN LA LOGÍSTICA DEL TRANSPORTE POR CARRETERA ..........................................................................................................................117 3.1. CONCEPTO, METODOLOGÍA Y TIPOS DEL IMPACTO MEDIOAMBIENTAL EN LOGÍSTICA DEL TRANSPORTE POR CONTAMINACIÓN ACUSTICA Y EMISIONES ........................................................................ 117
CARRETERA:
3.2. LA CONTAMINACIÓN ACÚSTICA. EL RUIDO ................................................................ 120 3.2.1. Concepto, definición y medida de ruido ........................................................... 122 3.2.1.1. Medida del ruido. Grado de molestia ....................................................... 123 3.2.1.2. Efectos sobre la salud ........................................................................... 126 3.2.2. Fuentes de ruido asociadas al transporte por carretera...................................... 130 3.2.3. Medida y cuantificación de la importancia global de cada una de las fuentes de ruido .. ............................................................................................................ 131
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3.2.4. El ruido de los neumáticos ............................................................................. 133 3.2.4.1. Origen del ruido de neumáticos propagado por el aire ................................ 134 3.2.4.2. La influencia de la superficie de la carretera en el ruido de neumáticos propagado por el aire .................................................................................................. 136 3.2.5. El ruido del motor del vehículo ....................................................................... 137 3.2.5.1. El ruido de combustión .......................................................................... 138 3.2.5.2. El ruido mecánico ................................................................................. 140 3.2.5.3. Influencia de la velocidad del motor y de su carga en el nivel de ruido ........ 141 3.2.5.4. Clasificación de las fuentes de ruido motor............................................... 142 3.2.6. El ruido de los sistemas de admisión y de escape ............................................. 143 3.2.6.1. Fuentes de ruidos de los sistemas de admisión y escape............................ 143 3.2.7. El ruido aerodinámico ................................................................................... 144 3.2.8. El ruido de frenos ......................................................................................... 145 3.2.9. Reducción de la exposición al ruido................................................................. 145 3.2.9.1. Normas de emisión ............................................................................... 146 3.2.9.2. Normas de inmisión .............................................................................. 149 3.2.9.3. Medidas de planificación ........................................................................ 149 3.2.9.4. Medidas en infraestructuras ................................................................... 150 3.2.9.5. Instrumentos económicos ...................................................................... 151 3.2.9.6. Procedimientos operativos ..................................................................... 151 3.2.9.7. Investigación y desarrollo ...................................................................... 152 3.2.9.8. Información y educación........................................................................ 153 3.2.10. Normativa europea. Límites en el ruido de tráfico rodado ................................ 153 3.2.11. Evaluación de costes de daños medioambientales y de salud pública generados por la contaminación acústica ................................................................................................. 156 3.2.11.1. Metodologías para la medición del ruido................................................. 156 3.2.11.2. Variables que condicionan la generación de ruido en el transporte por carretera ........................................................................................................ 158 3.2.11.3. Estimación del impacto negativo del ruido en el transporte por carretera ... 159 3.2.12. Internalización de costes medioambientales. Índices y parámetros sustanciales........ ............................................................................................................ 161 3.2.13. Parámetros de contaminación acústica en un algoritmo de rutas por carretera ......... ............................................................................................................ 164 3.3. LAS EMISIONES ...................................................................................................... 166 3.3.1. Tipología y clasificación ................................................................................. 166 3.3.2. Cuantificación de las emisiones contaminantes................................................. 171 3.3.2.1. Composición de los gases de escape ....................................................... 171 3.3.2.2. Formación del monóxido de carbono (CO)................................................ 174 3.3.2.3. Formación de los óxidos de nitrógeno...................................................... 175 3.3.2.4. Hidrocarburos sin quemar...................................................................... 176 3.3.2.5. Formación de partículas sólidas .............................................................. 179 3.3.2.6. Medición de los contaminantes ............................................................... 180 3.3.2.7. Regulación de los contaminantes emitidos por motores diesel de vehículos pesados .......................................................................................................... 183
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3.3.3. Evaluación de costes de daños medioambientales y de salud pública generados por emisiones contaminantes ................................................................................................. 186 3.3.3.1. Definición y valoración de los efectos generados por las emisiones contaminantes .......................................................................................................... 186 3.3.3.2. Metodologías para la medición de las emisiones........................................ 188 3.3.3.3. Estimación del impacto negativo de las emisiones en el transporte por carretera 190 3.3.4. Internalización de costes medioambientales. Índices y Parámetros sustanciales ......... ............................................................................................................ 191 3.3.5. Parámetros de emisiones contaminantes en un algoritmo de rutas por carretera ........ ............................................................................................................ 195 3.4. CONCLUSIONES ...................................................................................................... 196 4. DESARROLLO DE ALGORITMOS DE RUTAS SEGURAS Y SOSTENIBLES......................199 4.1. EL PROBLEMA DE DISEÑO DE RUTAS DE VEHÍCULOS ................................................ 199 4.1.1. Descripción general del problema de diseño de rutas de vehículos ...................... 199 4.1.2. Métodos de resolución del VRP ....................................................................... 203 4.1.3. Algoritmos heurísticos clásicos para resolver el VRP .......................................... 204 4.1.4. Criterios de selección de los algoritmos de optimización para el diseño de rutas seguras y sostenibles ....................................................................................................... 207 4.1.5. Diseño e implementación del algoritmo de los ahorros de Clarke y Wright ........... 209 4.2. IMPLEMENTACIÓN Y RESULTADOS DE LOS ALGORITMOS SEGUROS Y SOSTENIBLES ......................... 215 4.2.1. Diseño e implementación de una variante del algoritmo de los ahorros de Clarke y Wright (ALGASS-CWS) ..................................................................................................... 215 4.2.2. Diseño e implementación una variante del algoritmo de Mole y Jameson (ALGASS-MJ) 220 4.2.2.1. Método 2-opt ....................................................................................... 225 4.2.2.2. Método 3-opt ....................................................................................... 227 4.2.2.3. Los parámetros λ y µ del algoritmo de Mole y Jameson.............................. 230 4.2.3. Acceso a datos de entrada y parámetros del optimizador................................... 233 4.2.4. Resultados de los algoritmos seguros y sostenibles........................................... 238 4.2.5. Aplicabilidad de los algoritmos seguros y sostenible. Lineas futuras .................... 242 4.3. CONCLUSIONES ...................................................................................................... 243 5. CONCLUSIONES GENERALES DEL PROYECTO...........................................................247 5.1. CONCLUSIONES GENERALES ................................................................................ 247 5.2. CONCLUSIONES RELATIVAS A LA SEGURIDAD EN EL TRANSPORTE POR CARRETERA..... 248 5.3. CONCLUSIONES RELATIVAS AL IMPACTO MEDIOAMBIENTAL EN EL TRANSPORTE POR CARRETERA .................................................................................................................... 251 5.4. CONCLUSIONES SOBRE EL DESARROLLO DE RUTAS DE VEHÍCULOS SEGURAS Y SOSTENIBLES. APLICABILIDAD EN LA EMPRESA Y EN EL ÁMBITO PÚBLICO .................................. 254 5.5. CONCLUSIONES FINALES Y RECOMENDACIONES ..................................................... 258 6. BIBLIOGRAFÍA........................................................................................................261
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1. Introducción Este INFORME, que lleva por título “Efectos económicos y de seguridad
de
vehículos
en
el
transporte
de
mercancías
de
operadores logísticos”, recoge los trabajos de investigación desarrollados durante los años 2004 y 2005 conforme al programa de actuación específico firmado, con ese mismo título, entre el Ministerio de Fomento y el grupo de Investigación IMAC de la Universidad Pública de Navarra. En concreto, este trabajo está siendo desarrollado por el grupo de Investigación OLYT, que está constituido por profesores e investigadores de la Universidad Pública de Navarra de diferentes especialidades y áreas de conocimiento que han unido sus esfuerzos con el fin de dar una visión integradora de los problemas relacionados con la Logística y el Transporte. Los miembros del Grupo OLYT y sus respectivas especialidades son los siguientes: 1) Jesús María Pintor Borobia, de la especialidad de Ingeniería Mecánica. 2) Fco. Javier Faulin Fajardo de la especialidad de Estadística e Investigación Operativa. 3) Fernando Lera-López de la especialidad de Economía Aplicada. 4) Jorge San Miguel Indurain de la especialidad de Ingeniería Mecánica. 5) Justo García Ortega de la especialidad de Mecánica de Fluidos y Medios Continuos. 6) Sergio
Úbeda
Munárriz
de
la
especialidad
de
Ingeniería
de
Organización Industrial. MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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El objetivo básico de la formación del presente grupo ha sido el estudio de los temas relacionados con la Logística y el Transporte desde un punto de vista global e integrador. Habida cuenta de la complejidad de este tipo de temas y su interdisciplinariedad, se creyó conveniente la creación de un grupo de investigación de estas características. Las líneas de investigación principales de OLYT son las siguientes: a) Medición de los efectos de la gestión habitual de mercancías en la seguridad de los vehículos de transporte. b) Descripción de los efectos económicos y externalidades de la gestión de rutas en el transporte de mercancías. c) Sistemas de apoyo a la decisión (DSS) para optimización de rutas en los vehículos de transporte y su aplicación en la empresa. d) Desarrollo de algoritmos de rutas para problemas de transporte de recogida y reparto de mercancías e) Transporte y nuevas tecnologías. f) Modos de transporte y medio ambiente.
1.1
OBJETIVO DEL PROYECTO Cabe recordar que el objetivo fijado en este proyecto es establecer un
análisis conjunto de las actividades de distribución de operadores logísticos, que integren la gestión eficiente de rutas con la inclusión de los efectos económicos, de seguridad y de las externalidades sociales de los procesos de distribución de mercancías por carretera. No obstante, en su presente redacción y teniendo en cuenta los temas tratados, se han descrito en el presente memoria algunas de las más significativas externalidades que posee el transporte de mercancías por carretera, junto con aspectos relacionados con la seguridad, para empresas comerciales en un sentido amplio. Estos resultados también se pueden aplicar a operadores logísticos. Este cambio se ha debido a que en el progreso del trabajo de investigación se ha observado que algunas de las especificidades de los operadores
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logísticos en los aspectos que estudia el proyecto han sido asumidos también por muchas otras empresas del transporte y de otros sectores. Si profundizamos en los aspectos anteriormente mencionados, los objetivos concretos del proyecto son: •
Análisis de los efectos de la gestión habitual de mercancías en la seguridad de los vehículos de transporte en empresas y en operadores logísticos.
•
Descripción de los efectos económicos y externalidades de la gestión de rutas en el transporte de mercancías de empresas y de operadores logísticos.
•
Revisión de los sistemas de optimización de rutas en los vehículos de transporte y distribución.
•
Desarrollo de un sistema de optimización de rutas que tenga en cuenta los objetivos de seguridad en el transporte, sus efectos económicos y externalidades medioambientales.
•
Desarrollo e implantación de un algoritmo de gestión de rutas que tenga en cuenta las siguientes restricciones: (a) Minimización de costes. (b) Limitación de riesgos asumidos al realizar los vehículos sus labores logísticas. (c) Control adecuado de los efectos económicos y externalidades del transporte en los operadores logísticos. (d) Acotación de tiempos de distribución.
1.2
METODOLOGÍA El grupo de investigación OLYT está desarrollando este proyecto
respetando
las
pautas
definidas
por
una
metodología
de
trabajo
interdisciplinar, fundamentada en la ciencia económica, la ingeniería, la logística y la investigación operativa. De manera que la planificación queda definidas por las siguientes líneas de trabajo: MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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1) Revisión
bibliográfica:
seguridad,
efectos
económicos
y
externalidades del transporte de mercancías de los operadores logísticos. 2) Estudio comparativo de las medidas de seguridad en operadores logísticos. 3) Estudio
comparado
de
los
efectos
económicos
y
de
las
externalidades del transporte. 4) Recogida de información en distintos operadores logísticos con objeto de observar sus especificaciones en materia de seguridad y sus externalidades en la distribución logística. 5) Desarrollo de algoritmos de distribución que tengan en cuenta elementos de seguridad y externalidades. 6) Verificación de los algoritmos anteriores en situaciones prácticas. 7) Elaboración de la Memoria Final. Primeramente se ha estado llevando a cabo una exhaustiva revisión bibliográfica, que ha permitido trabajar en diversos de los aspectos anteriormente definidos. El grupo de investigación ha demarcado las líneas de trabajo según subgrupos, de forma que se avance paralelamente en diversos campos, que tienen por objetivo confluir en el objetivo final del proyecto.
1.3
ALGUNOS ASPECTOS INTRODUCTORIOS DE LA LOGÍSTICA
1.3.1
DEFINICIÓN DE LOGÍSTICA
Desde el principio de la humanidad, las mercancías que la gente deseaba, o bien no se producían donde ellos deseaban consumirlas, o bien no estaban disponibles en el momento en que les apetecía. La única solución a aquel problema era consumir cada producto en su zona o trasladarlo al lugar predilecto y almacenarlo para su posterior consumo. Con el tiempo, los sistemas logísticos y los puntos de consumo y producción comenzaron a separarse geográficamente; de forma que se generaba un -4–
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intercambio de bienes, debidos al exceso de producción de cada área. Hoy día la logística se define según la Real Academia Española como: “Parte del arte militar que atiende al movimiento y avituallamiento de las tropas en campaña”. Aparte de que se aplica a un contexto puramente militar, esta definición no capta la esencia de lo que se entiende por logística en la empresa. Entendemos la logística, desde un punto de vista conceptual, como: “El conjunto de medidas para el suministro del producto óptimo, en la cantidad deseada, en el momento oportuno, al sitio requerido, todo con el mínimo coste”. Esta definición, formulada por el Centro Español de Logística (C.E.L.), integra por lo tanto los conceptos de cantidad, calidad, tiempo, lugar y coste, y resume el paradigma de búsqueda de la eficiencia que muchas empresas intentan y construyen desde hace varias décadas. En los años sesenta del pasado siglo, ninguna empresa europea integraba en su organigrama un departamento específico de logística. Las funciones estaban asumidas dentro de diversos departamentos (ventas, producción, almacén, etc.), sin una visión integral, primando sin duda la concepción de producir lo más posible, a partir de unas ventas aseguradas. Tres son los tipos de factores que los expertos señalan como causantes de la eclosión de la logística en los organigramas y objetivos de las empresas: - Factores económicos, ligados a los costes de las materias primas y del capital, especialmente desde la crisis del petróleo en los setenta. Desde este punto de vista, y simplificando, la eficiencia logística es clave para controlar y disminuir los costes de posesión de stocks. - Factores estructurales, ligados a la concentración horizontal de las empresas, como la globalización, que comenzó realmente hace muchos años en la industria, o dos de sus manifestaciones más obvias, la especialización y las alianzas estratégicas. Ello supone en la práctica la integración de un enorme volumen de materiales e información, que deben ser
intercambiados
entre
clientes,
proveedores,
distribuidores,
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transportistas
y
empresas
de
servicios,
que
exigen
una
respuesta
especializada y global por parte de los profesionales de la logística. - Factores de mercado, ligados al incremento de las exigencias de fiabilidad, que además deben convivir con una enorme flexibilidad respecto a las circunstancias cambiantes en el entorno. Desde este punto de vista una logística competitiva y eficaz aparece como una importante arma de diferenciación, mediante resultados de nivel de servicio contrastables ante los clientes. Los costes logísticos se determinan por medio de la contabilidad y son de dos tipos: - Costes operativos - Costes de capital Los costes operativos son los incurridos de forma periódica o que varían directamente con la variación en los niveles de actividad; como los salarios y los costes administrativos. Los costes de capital son los que no cambian con variaciones normales en los niveles de actividad. Por ejemplo: la inversión en una flota de transporte privada, el coste de construcción de un almacén y la compra del equipo de manipulación de materiales. De acuerdo con estos conceptos se puede establecer que el objetivo financiero de la función logística será el de maximizar la ratio:
Ingresos anuales - Costes operativos de la función logística Costes de inversión anual de la función logística La planificación logística puede efectuarse a tres niveles: estratégico, táctico y operativo. La mayor diferencia entre estos niveles está en su horizonte de planificación. La planificación estratégica es la de mayor plazo: normalmente más de un año. La planificación táctica implica un horizonte a medio plazo: del orden de varios meses a un año. Finalmente, la planificación operativa implica todas las decisiones a corto plazo: del orden de horas o, a lo más, días. Cada nivel de planificación requiere una perspectiva diferente. Debido a su largo plazo, la planificación estratégica trabaja con datos que son generalmente incompletos y poco precisos.
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Mientras que en el extremo opuesto está la planificación operativa que cuenta con muchos datos en general bastante precisos. La planificación logística se efectúa en cuatro áreas principales: - Niveles de servicio al cliente: este es el factor que afecta más al diseño del sistema,
debido a que los niveles de servicio bajos permiten
centralizar los inventarios en pocos puntos y el empleo de transporte barato, mientras que los niveles de servicio alto requieren justo lo contrario. Sin embargo, cuando se aumenta el nivel de servicio al cliente, los costes logísticos aumentan de manera desproporcionada. Por este motivo es importante que la planificación logística establezca unos niveles de servicio adecuados. - Localización de almacenes: la localización geográfica de los puntos de almacenamiento y suministro sirve de partida a la planificación logística. En el momento en que se establece el número, lugar y tamaño de las instalaciones y se asigna la demanda a éstas, se determinan las rutas por las que los productos se envían al mercado. El modo en que se sirve la demanda de los clientes, bien sea directamente desde fábrica, desde los vendedores o desde almacenes intermedios afecta claramente a los costes de distribución. - Decisiones de inventario: refiriéndose a la forma en que se gestiona el
inventario, existen muchas posibilidades de hacerlo. Por ejemplo,
siguiendo una política de empuje, donde se asigna inventario a almacenes intermedios. Otra política es la de arrastre, la cual consiste en que en los almacenes intermedios se establece una regla por la que se pide de forma automática que se reponga el inventario cuando se llega a un determinado nivel. - Decisiones de transporte: selección del tipo de transporte, tamaño de los envíos, rutas y programación. Estas decisiones están influenciadas por la proximidad de los clientes a los almacenes y plantas. Estas áreas están relacionadas entre sí y deben planificarse cómo si se tratara de una sola.
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1.3.2
ACTIVIDADES LOGÍSTICAS
La logística se compone de una colección de actividades funcionales diversas que se repiten muchas veces durante el ciclo de producción. Sin embargo, a efectos prácticos, las actividades logísticas se reducen a dos: - Suministro: incluye todo aquello que ocurre entre los proveedores y la empresa. - Distribución: actividades que ocurren en tiempo y espacio entre la empresa y sus clientes. Las actividades logísticas varían dependiendo el tipo de empresa que se considere. Habrá empresas que incluyan la mayor parte de las actividades que definimos, mientras que otras empresas sólo incluirán en su función logística algunas pocas. Pueden diferenciarse dos grandes grupos. Las actividades principales y las actividades soporte. Actividades principales: 1. Estándares de servicio al cliente. Cooperar con el área de marketing para: a. Determinar las necesidades del cliente b. Determinar la respuesta del cliente al servicio c. Establecer niveles de servicio al cliente 2. Transporte. a. Selección del tipo de transporte b. Carga y descarga c. Diseño de rutas d. Planificación de vehículos e. Atención de reclamaciones 3. Gestión de inventarios a. Políticas de almacenamiento de materias primas y productos terminados
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b. Previsión de ventas a corto plazo c. Puntos de almacenamiento d. Número, tamaño y localización de los almacenes e. Estrategias: justo a tiempo, empuje, arrastre 4. Procesamiento de pedidos a. Procedimientos de ventas b. Métodos de transmisión de pedidos c. Reglas de pedidos Actividades de soporte: 1. Almacenamiento a. Determinación del espacio b. Diseño en planta. Muelles de embarque. c. Configuración del almacén d. Colocación del inventario 2. Manipulación de materiales a. Selección del equipo b. Políticas de recambio del equipo c. Procedimiento de recogida de pedidos d. Almacenamiento y retirada de inventario 3. Compras a. Selección de la fuente de suministro b. Plazos de entrega c. Cantidades de compra 4. Empaquetado a. Diseño para manejo b. Diseño para almacenamiento MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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c. Diseño para protección por pérdida y daños 5. Cooperación con producción para a. Especificar cantidades b. Secuenciar y programar la producción 6. Mantenimiento de la información a. Recogida, guarda y manejo de la información b. Análisis de datos c. Procedimientos de control Las actividades principales tienen lugar en el llamado “ciclo crítico” y contribuyen en gran medida a la mayor parte de los costes logísticos o bien son fundamentales para una efectiva coordinación y terminación de las tareas logísticas. Las actividades soporte, aunque no tan críticas, también contribuyen a la misión logística. Los estándares de servicio al cliente establecen el nivel y rapidez con qué el sistema logístico ha de responder. Los costes logísticos aumentan en proporción al mayor nivel de atención al cliente. Transporte e inventario son las actividades que más costes originan, ya que representan entre la mitad y los dos tercios del total de costes logísticos. El transporte es esencial hoy día tanto para coordinar el suministro con producción como para una buena distribución que garantice el
abastecimiento
de
la
demanda.
Se
comprende
las
dificultades
ocasionadas por situaciones tales como una huelga de transportes, en tal circunstancia los mercados no pueden ser abastecidos y los productos se deterioran e incluso pueden volverse obsoletos.
1.3.3
EVOLUCIÓN DE LA LOGÍSTICA
En la última década, los consumidores han demandado gran variedad de bienes y servicios. La variedad conduce, generalmente, a mayores costes de inventario. Por ejemplo, si un producto se reemplaza por otros tres para servir la misma demanda, el nivel de inventario para dicho producto puede aumentar notablemente. Los modos de distribución también cambian con el tiempo. Antes lo común era que los detallistas acumularan inventarios; - 10 –
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ahora la tendencia es mantenerlos en los suministradores, es decir, hay una tendencia a la centralización. Para mantener la calidad del servicio, a la vez que se centraliza el inventario, será necesario disminuir los tiempos de abastecimiento mediante canales de distribución más rápidos. El área de producción de muchas empresas ha sido examinada con gran detalle en las últimas décadas para reducir sus costes. En los últimos años, la dirección ha vuelto su mirada a la actividad logística considerándola un área importante para la reducción de costes. Recientemente, los problemas logísticos se han hecho más complejos por la sencilla razón de que hay más alternativas que considerar. La tecnología ha traído nuevos tipos de transporte, la proliferación de una gran variedad de productos implica una mayor gestión de inventario, el reciclado de materiales es práctica común y la mejora de la atención al cliente generalmente conduce a un mayor número de almacenes en el sistema de distribución. Este aumento de complejidad ha podido solventarse gracias al progreso de la informática. Los ordenadores son cada día más baratos y potentes. La capacidad de almacenamiento en disco aumenta y el coste disminuye drásticamente. Por otra parte, la existencia de procesadores rápidos ha permitido emplear técnicas que resuelven problemas logísticos de tamaño real. Entre estas técnicas se encuentran: - La programación lineal - El control de inventarios - La simulación Estas técnicas permiten ayudar a la toma de decisiones de problemas tan complejos como: - Localización de almacenes - Asignación de clientes a almacenes - Control de niveles de stock en múltiples almacenes - Distribución de productos - Planificación del transporte
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Los
procedimientos
científicos
anteriores
pueden
disminuir
significativamente los costes en problemas logísticos que antes se resolvían por procedimientos intuitivos o bien por prueba y error. La representación tradicional de los costes logísticos como un porcentaje del total de ventas podía dar una idea engañosa de su tendencia. Antiguas encuestas muestran que los costes de distribución descendieron alrededor del 37% en la década de los ochenta. Sin embargo, en términos monetarios constantes sufrieron un aumento del 12% durante el mismo período. Los resultados parecían indicar que los costes de distribución seguirían subiendo. Por tanto era necesario un esfuerzo por parte de la dirección para controlarlos. El descenso de los costes como un porcentaje de las ventas simplemente podía reflejar un aumento de los precios superior al de los costes. Actualmente se observa un proceso llamado globalización de la economía, en el cual las empresas buscan desarrollar estrategias globales de manera que los productos se diseñan para un mercado mundial y se fabrican allí donde se encuentran los costes más bajos de los materiales, componentes y mano de obra. Este fenómeno se ve favorecido por la desaparición las fronteras en la Unión Europea y entre Canadá y Estados Unidos, que permite el libre movimiento de productos, así como por el progreso de las comunicaciones mundiales. La tendencia a la globalización originará una fuerte dependencia de las empresas con respecto a la logística. Parece que continuará la tendencia al aumento de los costes logísticos debido a la extensión de las líneas de transporte hasta los puntos de menor coste de materiales y mano de obra. La planificación dentro de un mercado global requerirá nuevas habilidades tales como: - Técnicas más científicas para localización de almacenes - Selección de nuevos tipos de servicio de transporte - Sistemas de información y comunicación El tiempo puede ser un arma estratégica empleada para aventajar a la competencia. Hasta el momento se ha hecho un gran esfuerzo en reducir el
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ciclo del producto mediante técnicas como la fabricación flexible y el diseño asistido por ordenador. Sin embargo, queda mucho por hacer en la reducción de los tiempos de venta y distribución. Por poner un ejemplo: en Toyota se puede fabricar un coche en menos de dos días. Pero se necesitan entre 15 y 26 días por término medio para cerrar una venta, transmitir el pedido a la factoría, planificar el pedido y entregarlo al cliente. Además, y más sorprendente, la división de ventas y distribución genera entre el 20 y el 30% del coste del coche. Esto es más de lo que cuesta a Toyota fabricarlo. Tradicionalmente se ha entendido la logística en términos de empresas de fabricación y de artículos tangibles. Sin embargo, en la actualidad el sector de servicios de los países industrializados es muy grande y está en continuo crecimiento. Se puede aplicar la logística de forma equivalente a las empresas de servicio. De hecho, muchas empresas tales como El Corte Inglés o SEUR, que se clasifican como de servicio, fabrican productos. Incluso aunque muchas empresas orientadas a servicios no distribuyan bienes tangibles, incurren en actividades de distribución. En consecuencia, las técnicas logísticas pueden aplicarse, en general, a todo tipo de empresas en mayor o menor grado. Eso sí, con ligeras variantes según los casos. Tradicionalmente las empresas se organizan alrededor de las funciones de ventas (marketing) y de producción o fabricación, dejando otras actividades tales como tráfico, compras, contabilidad, etc. como funciones de soporte. Esta práctica puede ser peligrosa ya que puede conducir a no reconocer la importancia de las actividades que tienen lugar entre las de fabricación y ventas, como las actividades logísticas que afectan la eficiencia y efectividad tanto de la función de ventas como la de fabricación. La diferencia de objetivos de estas dos funciones de dirección puede conducir a la pérdida de interés y de la responsabilidad de las actividades logísticas, lo que puede traducirse en un menor servicio al cliente y a un aumento de los costes logísticos.
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1.3.4
INVENTARIOS
Los inventarios son materias primas, suministros, componentes, trabajos en proceso y productos acabados que aparecen en numerosos puntos a lo largo del canal productivo y logístico de la empresa. Los inventarios se dan en almacenes, fábricas, equipo de transporte y estanterías
de
los
comercios
detallistas.
La
disponibilidad
de
estos
inventarios puede suponer un coste de entre el 20 y el 40 por ciento de su valor por año. Por eso una buena gestión de los niveles de inventario puede conducir a una importante reducción del coste. Se puede conseguir reducir el inventario por medio de técnicas tales como “justo a tiempo”, “compresión del tiempo” y “prácticas de respuesta rápida” aplicadas al canal de distribución. A pesar de que en los últimos años se ha criticado el hecho de tener inventarios
considerando
que
son
innecesarios
y
que
suponen
un
despilfarro, la realidad es que son necesarios y que deben mantenerse a un nivel mínimo. Las razones de tener inventarios son las siguientes: a) Mejora del nivel del servicio al cliente: los sistemas de distribución no pueden diseñarse de manera que respondan de forma instantánea a los requerimientos de productos o servicios por parte del cliente. Los inventarios proporcionan el nivel de servicio necesario en cuanto a disponibilidad del producto cuando se ubican en la proximidad del cliente. La presencia de inventarios ayuda no sólo a mantener las ventas sino a aumentarlas. b) Reducción de costes: aunque los inventarios tienen un coste de posesión directamente asociado a ellos, pueden sin embargo dar lugar a reducciones de costes operativos en otras actividades que pueden justificar con creces el coste de acarreo. Las razones son las siguientes: 1.
Los
inventarios
pueden
facilitar
economías
de
producción
permitiendo series de producción mayores. Además, la producción puede desacoplarse de la variación en la demanda por medio de los inventarios que actúan como “amortiguadores” entre los dos. - 14 –
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2. Los inventarios favorecen la reducción de costes en compra y transporte. La compra de cantidades mayores puede conducir a descuentos por cantidad. Igualmente, el transporte de cantidades mayores conduce a costes de transporte menores. 3. En productos sometidos a grandes fluctuaciones de precios, la compra de mayores cantidades puede conducir a reducciones significativas en el coste si se espera que su precio futuro vaya a aumentar. Desde este punto de vista los inventarios pueden jugar un papel de arma contra la inflación. 4. La variabilidad en el tiempo necesario para producir y transportar productos a través del canal de distribución puede causar incertidumbres que influyen en el nivel de servicio al cliente y en los costes operativos. Cuando esta variabilidad es alta se colocan inventarios en varios puntos del canal de distribución para compensar los efectos de esta variabilidad y evitar problemas en el transporte. 5. Efectos imprevistos pueden producir serios perjuicios en el canal logístico. Tales son las huelgas, desastres naturales, aumentos inesperados de la demanda y retrasos en los suministros. Los inventarios suponen una especie de protección contra tales imprevistos. Hoy en día es más criticable el hecho de tener un exceso de inventario que el quedarse fuera de suministro. La mayor parte de los costes de acarreo de inventario son por naturaleza costes de oportunidad y, en consecuencia, no aparecen identificados en los informes de contabilidad. Los críticos aluden las siguientes causas en contra de los inventarios: a) Consideran los inventarios como un despilfarro, pues absorben un capital que se podría utilizar de mejor manera en mejorar la productividad o la competitividad. Además no contribuyen al valor directo de los productos. b) Los inventarios pueden ocultar problemas de calidad. Al hacer de amortiguadores
entre
determinados
problemas
de
acoplamiento,
su
existencia hace que no se aborden directamente dichos problemas.
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c)
Finalmente,
el
empleo
de
inventarios
facilita
las
conductas
individuales en la gestión del canal logístico. Con los inventarios se puede aislar una etapa del canal de las restantes etapas. En consecuencia se dificulta la dirección integrada del canal logístico. Desde el punto de vista de la logística, los inventarios pueden clasificarse en los cinco grandes apartados que se describen a continuación: a) Inventarios de conexión: se encuentra en tránsito entre puntos de almacenamiento y puntos de producción debido a que el transporte no es inmediato. Cuando el transporte es lento y tiene muchas etapas, este inventario puede ser muy grande. b) Inventarios de tipo especulativo: materias primas tales como el cobre, oro y plata se compran atendiendo más a motivos especulativos que a necesidades operativas. Otro ejemplo es el caso del aceite de coco que está sometido a grandes variaciones en el coste y que se emplea en muchos productos de perfumería. c) Inventarios cíclicos: satisfacen la demanda media durante el tiempo transcurrido entre dos abastecimientos sucesivos. Este inventario depende del tamaño de los lotes de producción, de los costes de preparación, de las limitaciones de espacio, de los plazos de entrega, de los descuentos por cantidad y de los costes de acarreo. d) Inventarios de seguridad: inventarios adicionales que se tienen para luchar contra la variabilidad de la demanda y la variabilidad de los plazos de entrega. e) Inventarios obsoletos: inventarios que se deterioran y se hacen inservibles después de un cierto período de tiempo. La gestión del inventario trata de equilibrar la disponibilidad del producto (servicio al cliente) con los costes de proporcionar dicha disponibilidad. El objetivo principal de la gestión del inventario es asegurar la disponibilidad del producto en el momento adecuado y en las cantidades deseadas. Eso se expresa mediante la probabilidad de ser capaz de
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Número de unidades fuera de stock anualmente Memoria Final, Diciembre de 2005 Nivel de servicio = 1 Demanda total anual
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suministrar un determinado pedido. Esta probabilidad es lo que se denomina nivel de servicio, que para un determinado producto se define como:
Una vez especificado el nivel de servicio, la tarea consiste en controlar el número esperado de unidades fuera de stock. Sin embargo los clientes piden generalmente más de un producto al mismo tiempo. Por tanto, la probabilidad de expedir el pedido de manera completa será menor que la probabilidad de expedir cada producto por separado. Como se tendrá muchos clientes diferentes haciendo pedidos distintos en el sentido de diferente composición de productos por pedido, resultará que el nivel de servicio se expresa más propiamente como una tasa media ponderada de servicio que llamaremos TMPS. Si se especifica esta tasa, entonces los niveles de servicio de cada producto deben ajustarse para alcanzar el valor deseado de TMPS.
1.3.5
TRANSPORTE.
El transporte es un área clave de decisión dentro de la logística. Exceptuando el coste de compra de los productos, el transporte absorbe, por término medio, un porcentaje mayor de costes logísticos que cualquier otra actividad logística. Las decisiones de transporte son muy variadas y entre las principales destacan: I) Selección del tipo de transporte: cuando el servicio de transporte no se emplea como una ventaja competitiva, la forma de seleccionar el mejor servicio se efectúa eligiendo el tipo de transporte que acarrea un menor coste total, suma del coste de utilizar un determinado tipo de servicio de transporte y del coste del inventario asociado a dicho tipo. Esto se debe a que la rapidez y la dependencia afectan tanto al nivel de inventario del remitente como del destinatario, así como a la cantidad de inventario en tránsito entre el remitente y el comprador; la elección de un servicio más lento y menos fiable implica mayor nivel de inventario en el canal de servicio.
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Para un determinado tipo de servicio se tendrá que el coste total anual será la suma de los siguientes costes: 1. Transporte: R × D 2. Inventario en tránsito: F × C × D × T/365 3. Inventario en planta: K × F × C × Q/2 4. Inventario en almacén: K × F × C2 × Q/2 Siendo D la demanda anual, R el coste de envío por unidad, F el coste de posesión de inventario, C el valor por unidad de artículo (precio del artículo), C2 el valor por unidad de artículo en almacén (precio del artículo más el coste de transporte), T es el tiempo tránsito en días y Q el nivel máximo de inventario. Por último, K es el factor de mejora (disminución del nivel de inventario) con respecto al tipo de transporte actual. II) Selección de rutas: los costes de transporte representan entre uno y dos tercios del total de los costes logísticos; por esto uno de los principales objetivos debe ser mejorar la eficiencia del mismo a través de la máxima utilización del equipo y del personal empleado en dicha actividad. La cantidad de tiempo que las mercancías están en tránsito influye en el número de envíos que se pueden hacer en un vehículo durante un determinado período de tiempo y en el coste total de transporte de todos los envíos. Para reducir estos costes y mejorar el servicio al cliente, hay que seleccionar rutas y hacer planificaciones que minimicen el tiempo y la distancia de transporte. Dos tipos de problemas aparecen a la hora de decidir la ruta de los vehículos: 1. El primero es elegir la ruta de una red de transporte en la que los puntos de origen y destino sean diferentes. 2. El segundo tipo de problema es la selección de la ruta en una red en la que el punto de origen y el de destino es el mismo. III) Programación de vehículos:
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En el problema del viajante se supone que la capacidad del vehículo es suficiente para servir todos los puntos del recorrido. Cuando en dicho recorrido hay muchos puntos de carga o descarga y las cantidades de pedido son grandes, puede ser necesario disponer de más de un vehículo para hacer el recorrido y abastecer las demandas de los clientes. En los problemas de selección de rutas, la capacidad de un vehículo es un factor que puede ser considerado de dos maneras: 1. Introducir la capacidad como una restricción del problema de minimización del tiempo o distancia en una serie de entregas. 2. Plantear la cuestión de minimizar el número de vehículos en vez del tiempo o distancia de la ruta. Este enfoque es interesante cuando el coste por kilómetro es bajo y los costes de la flota altos. Los avances informáticos han permitido introducir restricciones más reales que se tienen en cuenta para la optimización de rutas. Por ejemplo: 1. Cada parada puede ser a la vez un punto de entrega y de recogida de mercancía. 2. Disponibilidad de varios vehículos con diferentes limitaciones de capacidad tanto en peso como en volumen. 3. Restricciones en los tiempos de conducción y tiempos de descanso de los conductores según las limitaciones legales. 4. Las paradas pueden permitir entregas y recogidas sólo en ciertos intervalos de tiempo, dando lugar a los llamados problemas con ventanas de tiempo. 5. Las recogidas sólo se permiten si previamente se han hecho las entregas.
1.3.6
INTERMODALIDAD
La creciente globalización de los mercados, asociada a un elevado desarrollo
tecnológico
ha
incrementado
la
competencia
entre
las
organizaciones productivas en la consecución del objetivo denominado como la “satisfacción del cliente”. MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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Hoy en día se podría afirmar que la atención al cliente no descansa únicamente sobre la base del menor precio posible sino en los estándares de calidad, los cuales son cada vez más elevados, y en la capacidad de adaptarse a las exigencias propias de cada empresa y proceso productivo individualizados. Cada vez más, se requieren soluciones personalizadas e integradas, huyendo de la atomización de servicios. Nace así el concepto de especialización logística y de nichos de mercado diferenciados según la especialización. No sólo se trata de facilitar el flujo físico de las mercancías hasta su destino final, sino que, además de cumplir con parámetros de fiabilidad, economía, seguridad, puntualidad, etc., deben incorporarse otros como el suministro de información (para el seguimiento en tiempo y forma), la financiación, el aseguramiento y el servicio de posventa como elementos necesarios para reducir y optimizar el ciclo del producto, por una parte, y para cubrir las expectativas del mercado, por otra. La integración de estas actividades en la cadena de transporte, está presionando sobre los planificadores para que adapten y promocionen nuevas infraestructuras que den respuesta a este entorno competitivo dentro de un modelo de desarrollo sostenible. Fruto de esta interacción, se redefine el concepto de transporte, potenciando la multimodalidad y la creación de plataformas de transferencia de cargas que aprovechen la ruptura modal para incorporar el nivel y número de servicios que se precisen. En el transporte de mercancías se tiende a una intensificación del tráfico y a un desequilibrio creciente en la utilización de los distintos modos de transporte, con un aumento de la parte correspondiente al transporte por carretera y una reducción de la parte correspondiente al transporte ferroviario. La intermodalidad, definida como una característica de un sistema de transportes en virtud de la cual se utilizan de forma integrada al menos dos modos de transporte diferentes para completar una cadena de transporte puerta a puerta, permite una utilización más racional de la capacidad de transporte disponible.
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La intermodalidad no pretende imponer una opción modal, pero permite utilizar mejor el ferrocarril, las vías navegables y el transporte marítimo, que por sí solos no permiten el transporte puerta a puerta. La intermodalidad es complementaria de las otras políticas de transporte desarrolladas por la Unión Europea, en particular con vistas a: - La liberalización de los mercados de transporte. - El desarrollo de las Redes Transeuropeas. - El fomento de una tarificación equitativa y eficaz. - La realización de la sociedad de la información en el sector del transporte. Actualmente, el transporte intermodal de mercancías debe hacer frente a una serie de obstáculos. En un trayecto, un cambio de modo de transporte equivale más a un cambio de sistema que a un mero transbordo técnico. Los costes de fricción resultantes repercuten sobre la competitividad del transporte intermodal y se traducen en: - Precios más elevados. - Trayectos más largos, más retrasos y plazos menos fiables. - Menor disponibilidad de servicios de calidad. - Restricciones del tipo de mercancías. - Un mayor riesgo de daños en la carga. - Procedimientos administrativos más complicados. La falta de interconexión que genera estos costes de fricción se sitúa en el ámbito de: a) La infraestructura y el material de transporte: 1. La inexistencia de redes coherentes y de interconexiones impone a los operadores costes de transferencia. 2.
El
sistema
actual
se
financia
y
administra
de
forma
independiente para cada modo de transporte, por lo que es difícil
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determinar quién es responsable del refuerzo de los vínculos entre los modos de transporte. 3. La falta de interoperabilidad entre los modos, como por ejemplo
los
diferentes
sistemas
de
señalización
ferroviaria,
plantea
problemas. 4. Las dimensiones de las unidades de carga a través de los distintos modos no están armonizadas. b) Las operaciones y la utilización de la infraestructura, en particular de las terminales: 1. Algunos servicios, como la identificación de los vehículos o los sistemas
de
información
de
predicción,
son
inaccesibles
de
forma
intermodal. 2. Los distintos modos de transporte tienen niveles dispares de rendimiento y de calidad de servicios. 3. Las informaciones y prácticas comerciales no siempre están coordinadas entre los diferentes modos. 4. Las terminales no siempre pueden adaptarse a los horarios de trenes y buques que operan 24 horas al día y la jornada laboral de los conductores y equipos no siempre se adapta a operaciones intermodales. 5. Los horarios de los diferentes modos de transporte no están armonizados. c) Los servicios y reglamentaciones orientados a los distintos modos: 1. La falta de sistemas armonizados para la comunicación electrónica entre los diferentes eslabones de la cadena intermodal impide una planificación adecuada de las operaciones. 2. En caso de que la carga se estropee, es difícil determinar la responsabilidad, que está regulada por diferentes convenios internacionales en función del modo de transporte de que se trate.
- 22 –
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3. Hay estrangulamientos de carácter administrativo que afectan negativamente a la competitividad del transporte intermodal. La integración de los modos de transporte debe realizarse a todos estos niveles. En tales circunstancias, se prevén una serie de acciones para fomentar el transporte intermodal en Europa. En materia de infraestructuras y medios de transporte integrados, el objetivo es tener una red coherente de infraestructuras y puntos de transbordo a escala europea con objeto de garantizar la interoperabilidad y la interconexión de los modos de transporte. Con este fin, la Comisión Europea: -
Desea
reforzar
la
configuración
intermodal
de
las
Redes
Transeuropeas. - Apoya la implantación de servicios logísticos que tengan un potencial de valor añadido en la localización de los puntos de transbordo. - Garantiza el pilotaje del proceso de armonización de las unidades de carga, en cuanto a dimensiones y pesos. Las medidas propuestas para mejorar la interoperabilidad y la interconexión de operaciones son las siguientes: - Análisis del mercado para incrementar la integración del transporte y la logística. - Prolongación del programa PACT (nueva propuesta del Programa Marco Polo). - Creación de "superpistas" transeuropeas de transporte ferroviario de mercancías caracterizadas por la libertad de acceso e integración de estas en un entorno intermodal. - Elaboración de unos principios comunes de tarificación y definición de cargas para los distintos modos de transporte. - Revisión del Reglamento relativo a las ayudas concedidas en el sector del transporte combinado, habida cuenta de la necesidad de mejorar la competitividad de dicho sector. MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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- Definición de unas directrices para la concesión de ayudas estatales en el sector del transporte intermodal. - Aplicación de las reglas de competencia al transporte intermodal de mercancías. - Coordinación de horarios intermodales mediante la creación de un foro electrónico. Para que la intermodalidad sea una realidad, se necesitan servicios y reglamentaciones comunes a todos los modos de transporte.
1.3.7
TRAZABILIDAD
La palabra Trazabilidad no existe todavía para la Real Academia Española. Nos referimos a Trazabilidad como la capacidad de establecer de forma precisa e inequívoca el seguimiento de un producto desde cualquier punto de la cadena de suministro hasta su origen. Será necesario identificar de forma efectiva todos los productos que intervienen en cada fase de la fabricación, asegurar los vínculos entre cada uno de ellos y el producto final, y a partir de ese momento seguir a éste por toda su cadena de suministro hasta que llegue al consumidor. Parece tarea fácil con las nuevas tecnologías, su capacidad para almacenar información y la posibilidad de identificar de forma individualizada y automática cada una de las partes, implementar sistemas para la captura de los datos del producto, y disponer de información en cada paso. El
concepto
ya
tradicional
de
logística
entendido
como
aprovisionamientos, almacenaje y distribución a dado paso a una visión más amplia de las operaciones y hoy en día no es posible hablar de la misma sin emplear términos como globalización, comercio electrónico, subcontratación o gestión de la cadena de suministros. Es necesario entender el concepto de gestión integrada de la cadena de suministros, la cual supone un cambio de organización eliminando las interfases internas entre departamentos (integración funcional) hasta llegar a integrar a los proveedores y clientes. Los beneficios de la integración de la cadena de suministros se derivan de la sincronización de los procesos con la - 24 –
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demanda real del consumidor, dando como resultado una reducción de costes y stocks, así como una mejora del servicio al cliente. Esta sincronización se basa en la agilidad y capacidad de respuesta, la visibilidad de la demanda y la colaboración. La gestión de la cadena de suministro sobrepasa los límites de los sistemas de gestión corporativos como SAP, BAAN, JDE, etc. Por ello existen en la actualidad una serie de sistemas informáticos que soportan este concepto y se sitúan por encima de los anteriores. Estos sistemas denominados constatada
“Supply
una
clara
Chain
Management
rentabilidad
para
Software”
compañías
(SCM)
con
tienen
cadenas
de
suministro complejas, aportando: óptima planificación de la producción, mejora del tiempo de respuesta al mercado, mejora del nivel de servicio al cliente, reducción de stock, etc. Existen procesos complejos en la cadena de suministros que requieren una estrecha colaboración entre fabricantes y distribuidores para conseguir una gestión eficiente de los mismos. Estos procesos pueden desarrollarse con distintos grados de colaboración entre las empresas. El intercambio de información actual basado en el sistema EDI tiene una estructura rígida y estandarizada que no sirve para integrar procesos complejos. Aunque el sistema permite disponer de información a tiempo real de las previsiones de venta, consumo reales, ordenes de reposición previstas y niveles de stocks y disponibilidad. Una vez que las mercancías se introducen en los camiones o furgonetas de reparto el control sobre ellas se diluye, independientemente de que la flota de transporte sea propia o subcontratada. Existen, sin embargo,
desarrollos
tecnológicos
que
solucionan
esta
brecha
de
incertidumbre que se produce en la cadena de suministro y permiten hacer un seguimiento completo de los vehículos a lo ancho y largo de las rutas. El operador logístico puede planificar aquellos recorridos más adecuados contemplando aspectos como la máxima seguridad para conductor, vehículo y carga al mínimo coste, mientras que el cliente conoce en todo momento el estado de la entrega.
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El seguimiento de vehículos mediante tecnología inalámbrica no es nada nuevo, ya que estos sistemas se vienen utilizando desde hace al menos 15 años. Pero es ahora cuando los fabricantes de software, para optimizar la gestión de la cadena de suministro, empiezan a integrar en sus desarrollos datos acerca de los vehículos que distribuyen las mercancías. Al hacer esto desaparece uno de los pocos “puntos ciegos” que aún escapaban
al
total
control
de
los
responsables
de
la
cadena
de
aprovisionamiento de las organizaciones, mejorando así el rendimiento global de la empresa. Si un fabricante tiene una idea clara de dónde se encuentran los materiales y una estimación sólida de cuándo llegarán a su punto de destino, podrá minimizarse el tiempo que una línea de producción permanece inactiva esperando un determinado componente. Igualmente, si un operador logístico asegura con exactitud cuándo entregará sus pedidos, se produce una mejora en la calidad del servicio a los clientes. Hasta ahora, las organizaciones no podían beneficiarse de esta información debido a limitaciones técnicas como la falta de ancho de banda, la incompatibilidad con el software que gestionaba la cadena de suministro y la falta de estandarización entre los fabricantes de vehículos de transportes. Empiezan a aparecer empresas que centran su actividad en el desarrollo y comercialización de soluciones telemáticas aplicadas a la gestión de las empresas que operan con vehículos y se define como una tecnología capaz de reducir los costes operativos de las empresas hasta en un 35% y de proporcionar control y seguridad a los vehículos y sus conductores. A partir de la tecnología GPS con la que está equipado, este software registra la actividad de los automóviles segundo a segundo, recogiendo todo tipo de incidencias, desde desvíos de ruta o paradas no programadas de los conductores de flotas comerciales, hasta excesos de velocidad, tiempos en ralentí, visitas a lugares no autorizados o tiempos de descanso excesivos de los trabajadores. El programa se desarrolló para ahorrar en combustible, asegurar las comunicaciones con el parque móvil, calcular los pagos exactos de horas de trabajo y poder trabajar con seguridad gracias a la alta tasa de vehículos
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robados recuperados. En líneas generales, esta tecnología es un sistema de recopilación y análisis de la actividad de los vehículos que emplea tecnología de geoposicionamiento vía satélite; con la cual, además de informar de los movimientos y posición de los automóviles, genera una lista de incidencias que lo convierten en un localizador en tiempo real y hacen de él una herramienta de gestión apropiada para organizar flotas de vehículos de cualquier tamaño y sector, incluidos el transporte, la mensajería, los servicios y la distribución.
1.4
OPERADORES LOGÍSTICOS Se define como operador logístico a una empresa que se especializa en
la actividad logística-distribuidora y presta estos servicios a otras empresas que por su tamaño o especificidad no serían competitivas para realizar su propia actividad logística. La existencia de los operadores logísticos es debida a la falta de eficiencia logística de la mayor parte de las empresas productivas como resultado indirecto de la globalización de la economía. Este escenario también tiene que ver con las circunstancias actuales de la logística en España. El actual entorno coyuntural logístico español debe abordar la resolución de problemas producidos por falta de previsión y de desarrollo. La situación actual de la actividad logística en España es la siguiente: a) Los costes logísticos españoles son superiores a la media europea. b) Los sistemas de transporte y distribución acumulan un retraso de varios años respecto a Europa. c) La tecnología logística moderna necesita de una mayor implantación d) Los volúmenes y las unidades de entrega no están unificados y son de pequeño volumen. e) No existen verdaderas centrales logísticas en donde concentrar servicios, metodologías y reducir costes. f) La distribución aún no está orientada en términos logísticos. g) Las tecnologías de planificación y control están poco implantadas. MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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h) Existe un desconocimiento real de los verdaderos costes logísticos. i) La aplicación de normas de codificación y lenguajes comunes necesita de un mayor desarrollo. Por todos los problemas anteriormente descritos, se ha hecho precisa una especialización de las actividades logísticas de las empresas en operadores logísticos en España. Esta situación ya se había planteado 20 años antes en otros países, particularmente en los Estados Unidos. Un elenco de los servicios presentados por los operadores logísticos aparece en la página web de Logismarket (2005).
1.4.1
LA COMPETITIVIDAD EN LOS OPERADORES LOGÍSTICOS
La logística busca desarrollar un flujo de materiales y mercancías de forma que se alcancen unos costes logísticos aceptables y se logren unas expectativas de movimiento de materiales pertinentes de acuerdo con la política global de las empresas. Teniendo en cuenta esta descripción fundamental,
podemos
subrayar
los
siguientes
cinco
aspectos
(seleccionados entre otros) en los que la logística aporta competitividad a una empresa que comercializa y fabrica sus propios productos: a) Minimización y ajuste de los costes logísticos. Quizá sea está la característica más importante que aporta la buena logística para la mejora de la competitividad de las empresas. Está claro que en la actualidad ya se han superado los problemas de producción y fabricación y que poner a disposición del cliente final el producto que demande, en la forma que lo pide y en el momento que lo pida, es la clave para el éxito de una empresa en la economía globalizada. De esta forma, minimizar los costes logísticos, sobre todo, en algunos tipos de productos finales (por ejemplo, del sector agroalimentario) supone el logro de un servicio de calidad al cliente. De esta forma, se logra una mejora de la competitividad muy clara. b) Optimización del flujo de materiales mediante la unificación del tamaño óptimo los volúmenes y unidades de entrega. Aplicar las normas de codificación y lenguajes comunes. Otra
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característica
importante
que
mejora
la
competitividad de las
empresas es lograr tamaños estandarizados de mercancías. Todas las fases de empaquetamiento, paletización y containerización suponen un ahorro considerable de costes, pero también una unificación en el tratamiento de la gestión logística que facilita la gestión al cliente final. De esta forma, la estandarización y optimización de los volúmenes de entrega supone lograr que el cliente final esté satisfecho
con
la
mercancía
entregada
y
una
mejora
de
la
competitividad. c) Enfocar
la
distribución
a
los
intereses
de
los
clientes,
agilizando el servicio y el nivel de fiabilidad. El cliente final tiene unos intereses de gestión en el producto que solicita a la empresa productora-distribuidora. Si la empresa logra surtir al cliente en la forma, en el tiempo y en el coste que el cliente pueda asumir, dicha empresa habrá logrado una ventaja competitiva frente a otros competidores que no hayan podido hacer lo mismo. d) Mejorar las metodologías y técnicas de planificación y control, asegurando los aprovisionamientos de fábricas y almacenes, ejecutando los planes de producción y la distribución física de los productos. Logrando un diseño logístico adecuado, es posible comprobar cuáles son los puntos débiles de la propia empresa en términos de planificación y control. En muchos casos, la planificación logística
superficial
o
precaria,
hace
que
las
debilidades
de
producción, planificación general y de control queden ocultas dentro del trabajo de producción y distribución de la empresa. Si la planificación
logística
es
la
óptima,
se
observan
mucho
más
fácilmente los inconvenientes y problemas de otros sectores de gestión de la propia empresa. Esta mejora de las dificultades de gestión de la empresa e) Identificar y subsanar los déficits en tecnologías logísticas. Las nuevas tecnologías tienen también su repercusión en la gestión logística. Una buena logística destacará las debilidades en el manejo y transporte de materiales y traerá consigo la necesidad de uso de las MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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tecnologías informáticas adecuadas y de los modelos matemáticos pertinentes. De esta forma, el manejo de PDAs, TabletPC y otros recursos informáticos se han revelado de gran importancia en la resolución de los problemas logísticos de hoy en día.
1.4.2
ESTRATEGIA Y PLANES DE LOS OPERADORES LOGÍSTICOS
La descripción de los conceptos anteriormente presentados, es decir, Política Logística, Estrategia Logística, Plan Anual Logístico y Programas Subanuales Logísticos, toman su base en los correspondientes términos a nivel global de la empresa. Esto quiere decir, que no es posible diseñar una Política Logística si no se conoce cuál es la Política General de la empresa que integre todos los subsistemas de la misma (de producción, de marketing y financiero). Lo mismo ocurre con todos los demás conceptos: todos ellos están supeditados al concepto correspondiente que abarca la empresa
como
su
elemento
fundamental.
Por
ello,
para
establecer
relaciones entre los cuatro conceptos presentados, es necesario tener en cuenta
las
ligazones
de
los
cuatro
conceptos
logísticos
con
sus
correspondientes cuatro conceptos de ámbito general en la empresa. Teniendo en cuenta los comentarios anteriormente desarrollados, existe una dependencia funcional entre los cuatro términos anteriormente presentados. Esta dependencia se expresa de la forma siguiente: a) La política logística emana de la política general de la empresa, o bien es la concreción de dicha política general en el ámbito logístico. De esta forma, en la política logística se especificarán aspectos generales de la empresa como obtener máximo beneficio, operar a mínimo coste, reducir riesgos, prevenir errores, detectar la política de la competencia, etc concretados en el ámbito logístico. Por ejemplo, para operar a mínimo coste global, que medidas de carácter logístico sería necesario tener en cuenta, además de otras que se tomarán en otros subsistemas de la empresa. b) La estrategia logística tiene que tener en cuenta la propia estrategia de la empresa y también la política logística, ya que es la concreción de ambas en un proceso de decisión más próximo a la realidad - 30 –
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inmediata. Por ejemplo, si se está buscando como medida de política logística la fidelización de clientes, entonces podemos plantear que la estrategia logística ha de buscar la máxima satisfacción de clientes. Es decir, la estrategia logística especifica y concreta las medidas de política logística. c) El Plan Anual Logístico supone la concreción del Plan Anual General de la Empresa y de la estrategia logística de la misma. Conociendo a través de sus documentos ambos planes es posible planificar en el espacio temporal de un año natural las medidas y decisiones a cumplir para desarrollar la estrategia logística de forma adecuada. Por tanto, las empresas formularán en primer lugar su Plan anual general, y a continuación aplicarán y concretarán ese Plan anual general para el área de logística, obteniendo de esa forma su Plan anual logístico. d) El Programa Subanual Logístico supone la concreción del Plan anual logístico en una unidad temporal inferior al año, que puede ser para un semestre, un trimestre, un cuatrimestre o para otro tipo de unidad temporal. Este programa subanual no siempre es necesario perfilarlo, sino cuando se dan circunstancias especiales que lo demanden, como por ejemplo: i) la existencia de estacionalidades logísticas dentro del año al que se refiere el plan ii) se desea un control más a corto plazo de la logística de la empresa. El horizonte temporal del programa subanual debe estar incluido en el Plan anual logístico.
1.4.3
EL PLAN LOGÍSTICO
El plan logístico constituye la base de la planificación logística en una empresa, y también en un operador logístico. Este plan pretende establecer las pautas generales de comportamiento del conjunto de las actividades logísticas del operador. El plan logístico debe buscar los siguientes objetivos: a) La clasificación de los materiales y productos según sus características logísticas y el análisis del nivel de actividad logística a desarrollar para cada uno de ellos. MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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b) Descripción
precisa
y
optimización
de
las
etapas
del
transporte y del almacenamiento que deben tener los materiales y los productos. c) Gestión óptima de la distribución y organización del proceso logístico. Todos estos objetivos se han de buscar con la idea de optimizar y reducir al máximo el proceso logístico, teniendo en cuenta simultáneamente las siguientes propósitos: simplificación, sencillez, claridad, comodidad, rapidez, eficacia, eficiencia y coste competitivo. Existen diversos factores que contribuyen al éxito de un plan logístico. Todos ellos contribuyen en mayor o menor medida a su puesta en marcha de forma exitosa. No obstante, aquí destacaríamos los siguientes: i)
El plan logístico debería corresponder a una estrategia logística adecuada y actualizada para la empresa.
ii) El plan logístico debería estar totalmente integrado en el Plan General de la Empresa. iii) El plan logístico debería ser revisado periódicamente a efectos de mantener permanentemente su validez. En muchos casos debería llevar asociado un plan de calidad logística. iv) El plan logístico debería basarse en estudios correctos del entorno y de situación interna de la empresa. La elección de estos factores frente a todos los demás se debe a dos motivos fundamentales en toda acción logística de la empresa: a) la integración de la actividad logística en la Estrategia general de la empresa y b) la coordinación del plan logístico con los problemas reales de la empresa y la revisión del plan conforme estos problemas cambian. Teniendo en cuenta estas pautas la elección de los factores claves del plan logístico aparecen claramente justificada.
1.4.4
EL SISTEMA DE INFORMACIÓN LOGÍSTICA
El Sistema de Información Logística (SIL) de una empresa debe
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proporcionar la información necesaria y suficiente para la toma de decisiones adecuadas en el ámbito logístico. En este sentido la información proporcionada por los SIL ha de cumplir las características siguientes: a) Ha de ser necesaria y suficiente en cantidad b) Ha de estar proporcionada con la exactitud requerida c) Ha de llegar en el momento oportuno cuando se la necesita. d) Ha de proporcionarse en el formato adecuado e) Ha de ser proporcionada con la confidencialidad requerida. f) Ha de ser apropiada para la toma de decisiones logísticas. g) Ha de tener en cuenta los requerimientos de los clientes de la empresa para conseguir su satisfacción h) Ha
de
ser
adecuada
para
lograr
la
mejora
continua
de
la
productividad y de la competitividad logística i) Ha de ser pertinente para lograr la continua mejora logística. A manera de resumen la información proporcionada por los SIL ha de ser la adecuada para la toma de decisiones logísticas. Otro elemento importante de la gestión de la información logística es la Matriz de Información Logística. La Matriz de Información Logística persigue la consecución de dos objetivos: 1) Suministrar toda la información necesaria que requieran los puestos que toman las decisiones logísticas. 2) Generar la información señalada en el punto anterior a un coste adecuado, teniendo en cuenta la calidad de la misma. Teniendo en cuenta los objetivos anteriormente descritos, la Matriz de Información Logística permite proporcionar la información precisa en el ámbito logístico al coste adecuado. Por ello, una empresa que desarrolle una importante logística necesita más que otras del conocimiento de la información adecuada para la toma de decisiones óptimas. Y además, esa información debería ser proporcionada a coste óptimo..
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En resumen, la empresa que desarrolle una importante logística necesita también una Matriz de Información Logística.
1.4.5
LA GESTIÓN DE INVENTARIOS EN UN OPERADOR LOGÍSTICO
El departamento de gestión y control de inventarios de un operador logístico debería tener como misión principal llevar el control de los inventarios
a
través del cálculo de diversos índices y parámetros,
deduciendo de ellos las políticas más oportunas de reducción de inventarios. No hay que olvidar que los inventarios de gran tamaño suponen un gran quebranto para la gestión de la empresa, ya que traen consigo costes financieros de inversión muy altos y ocultan los posibles problemas en la cadena logística y de la cadena de producción. La descripción que se va a hacer a continuación sería válida para gestión de inventarios de producto final, producto semielaborado y materias primas. De
esta
forma,
las
actividades
que
debería
llevar
a
cabo
el
departamento de gestión y control de inventarios deberían ser las siguientes: a) Tener una estimación inicial de la demanda de cada uno de los productos en inventario. b) Recuento periódico del inventario físico y de la diferencia con el valor proporcionado por el sistema de control de inventarios. c) Calcular los ratios siguientes relativos al inventario con objeto de verificar el estado de éste y su idoneidad: ratios de rotación, ratios de rentabilidad, ratios sectoriales. d) Desarrollo de un análisis ABC para verificar la estructura interna del inventario. e) Valoración del inventario con alguno de los métodos: FIFO, LIFO o PMP f)
Evaluación y contrastación de las ventas reales frente a las previstas.
g) Revisión periódica de la situación de pedidos retrasados y de la expedición de pedidos en general. - 34 –
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h) Emisión de informes operativos, que permitan saber cuánto hay que producir o comprar de cada artículo en cada momento. i)
Emisión de informes de situación de inventario.
j)
Emisión de informes de excepción, para dar cuenta de situaciones anómalas que exigen la puesta en práctica de acciones correctoras.
k) Emisión de informes analíticos que permiten detectar problemas de carácter más general que los informes de excepción. l)
Emisión de informes detallados de los plazos de entrega de mercancías.
m) Control del inventario mediante las tecnologías de la información aplicadas al mismo: EDI, Internet, Código de barras, Radiofrecuencia y Teléfono móvil (GMS). Una vez se ha llevado a cabo todas las actividades anteriormente mencionadas encaminadas a un conocimiento preciso del estado de los inventarios, podrían obtenerse los resultados siguientes: a) Reducción de los niveles de inventario de aquellos productos con menores ratios de rotación y/o que estén en el sector C de la clasificación ABC. b) Reducción de costes en la gestión total del inventario, teniendo en cuenta la clasificación ABC del mismo. c) Eliminación de los productos obsoletos o que están dañados del inventario. d) Mayor eficiencia en el servicio a clientes y en la atención de pedidos dentro y fuera de la empresa. e) Mantenimiento de un programa estable de producción. f) Proporcionar servicio a los clientes para satisfacer las demandas variables. g) Otorgar cierta autonomía al departamento de producción ante posibles retrasos o fluctuaciones en el suministro de mercancías.
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h) Conseguir descuento de los proveedores por mayor volumen de compra y transporte más económico por volúmenes de carga completos. i) Protección frente a roturas de inventario. j) Selección de la mejor política de inventario: política Push frente a política Pull. k) Optimización de recursos humanos. l) Implementación de un Sistema de Apoyo a la Decisión en el ámbito logístico dentro del ERP general de la empresa. m) Consolidación de la carga de camiones que vayan a servir a clientes. n) Control del inventario de forma continua para atender demanda de clientes a través de correo electrónico. o) Planificación adecuada de las rutas logísticas en el transporte. p) Diseño de lotes óptimos de producción y de almacenamiento.
1.4.6
GESTIÓN DE ALMACÉN DE UN OPERADOR LOGÍSTICO
La gestión de almacén desempeña una actividad complementaria a la gestión de los inventarios. Sin una adecuada gestión de almacén la optimización de los inventarios no sería eficiente. De esta forma, las actividades que debería llevar a cabo un almacén serían las siguientes: a) Control
del
semielaborados
almacenamiento y
materias
de
primas,
productos
elaborados,
constituyendo
almacenes
especializados de cada uno de los tipos mencionados. b) Paletización y containerización de los productos elaborados con vistas a su transporte y distribución. Esta labor es muy importante en un almacén c) Consolidación y desconsolidación de cargas dispuestas para ser transportadas por lotes en camiones. El diseño de los elementos óptimos de paletización es una de las fases más importantes en la optimización de la carga de un camión. Por ello, esta labor es - 36 –
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fundamental para un buen transporte de mercancías terminadas. d) Servicio de depósito de mercancías. Esta es una de las labores más importantes de los almacenes, ya que permiten la aglomeración de gran cantidad de unidades de una mercancía, bien porque se hayan aprovechado economías de escala para su adquisición o bien porque necesiten un período de maduración importante. e) Clasificación,
actualización
y
depuración
de
todas
las
mercancías y productos que se encuentren en el almacén, con objeto de llevar un control de stock en tiempo real. f) Cambio de envase a los productos que así lo requieran para mantener su calidad o bien para distribuirlo de una manera diferente a la que se había pensado inicialmente (distribución individualizada en lugar de distribución a granel). g) Resolución de los problemas de productos enviados que han sido devueltos por los clientes. Esta actividad permite verificar la calidad de la distribución hecha desde el almacén, logrando que ésta mejora de manera ostensible. h) Optimización de los flujos de mercancías dentro y fuera del almacén. Esta actividad permite la manipulación óptima de los productos finales, minimizando los movimientos de mercancías por el almacén. i) Organización óptima de la mercancía en el almacén. De esta forma, se decide qué parte de la mercancía quedará en el suelo, cuál se colocará en estantes y qué otra necesitará de almacenamiento móvil. Para el traslado de la mercancía habría que optimizar los movimientos de mercancías a través de carretillas. De igual modo, sería necesario llevar a cabo una optimización del diseño de planta del almacén para j) Control
de
riesgos
asociados
a
productos
explosivos
y
mercancías peligrosas. De esta manera, los resultados que se esperan, serían los siguientes: MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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1) Mejor control del producto almacenado logrando economías de escala propias de la aglomeración de mercancías. 2) Mayor seguridad en el control de las mercancías, evitando pérdidas por caducidad u obsolescencia. 3) Minimización de costes de almacén mediante la aplicación de las técnicas ABC a sus inventarios. 4) Mejora en la presentación de la mercancía a la hora de distribuirla al cliente final. 5) Mayor seguridad en el manejo de mercancías evitando los accidentes propios de la manipulación de las mismas.
1.4.7
GESTIÓN DE LA CALIDAD EN UN OPERADOR LOGÍSTICO
Cualquier sistema de calidad ha de perseguir la conformidad del cliente o destinatario final del producto que le sea entregado. En el caso de la Logística, su sistema de calidad ha de velar porque las entregas se realicen en el momento adecuado, en la cantidad previamente establecida, en el formato convenido y de la forma acordada. No obstante, el Sistema de Calidad Logístico ha de tener los siguientes grandes objetivos: a) Objetivo 1: Prevención ante la producción de mercancías no conformes con los estándares de calidad solicitados por el cliente. b) Objetivo 2: Detección de los elementos y unidades de mercancías ya elaborados que no cumplan los estándares mínimos de calidad, a pesar de las medidas preventivas señaladas en el Objetivo 1. c) Objetivo 3: Corrección y Mejora de los defectos generados por el proceso productivo o de distribución. De esta forma, se buscará eliminar
las
causas
de
las
no
conformidades
y
mejorar
continuamente. Los objetivos anteriormente señalados marcan la pauta del control de calidad logístico. No obstante, el objetivo resumen de todos ellos ha de ser el cumplimiento de las expectativas de los grandes compradores y la verificación de sus exigencias. De esta forma, los Sistemas de Calidad - 38 –
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Logística explicitarán los objetivos anteriormente señalados en las pautas siguientes: 1) Establecimiento de marcos homogéneos para los suministros de forma que el tratamiento de la distribución logística este uniformizado y optimizado. 2) Control de garantía de que los productos cumplen con las especificaciones de los clientes. 3) Búsqueda de evidencias objetivas sobre el cumplimiento de los contratos que afecten a la calidad logística. 4) Satisfacción total del cliente logístico. 5) Tecnificación y control de los procesos logísticos de forma que sea más sencilla la verificación del cumplimiento de los mismos. 6) Consecución de los medios necesarios y de la organización pertinente al área logística. 7) Establecimiento de una cultura de calidad logística en la empresa
que
lubrique
todas
las
relaciones
entre
los
trabajadores del área logística. Con estas pautas el logro por la calidad logística será mucho más patente, puesto que una de las características importantes de la calidad es que ha de ser percibida como tal por el cliente. Los puntos fuertes o ventajas competitivas de una excelencia en la calidad al cliente logístico son muchos, y alguno de ellos evidente. Vamos a continuación a comentar los puntos que nos parecen más importantes, destacando su relevancia. Son los siguientes: 1) Se consigue la satisfacción del cliente logístico y el logro básico de las estrategias de empresa, ya que la satisfacción del cliente es el objetivo básico de las empresas actuales. Por ello, se puede decir que el nivel de calidad de una empresa es el nivel que ha alcanzado de satisfacción a sus clientes. 2) La calidad logística consigue mayor lealtad por parte del MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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cliente. Cuando el cliente percibe que está siendo tratado de manera excelente, fideliza sus pedidos para la empresa que así le trata. La percepción de un servicio de calidad es fundamental para ello. El servicio logístico ha de ser el arma estratégica de las empresas actuales. 3) Existe una menor vulnerabilidad a una guerra de precios por parte de las empresas competidoras. Cuando el cliente percibe la calidad logística como algo importante, no se deja atraer por las ofertas gancho de la competencia. Se da cuenta de que, dentro de un margen, el precio no lo es todo y que la calidad cuenta mucho, pero para ello la empresa ha tenido que ser merecedora de su confianza en términos de calidad. 4) Crecimiento continuo en la participación del mercado. La excelencia en la calidad logística atrae mucho, principalmente porque la calidad en la producción de mercancías es un objetivo ya logrado en muchos aspectos y mucho más fácil de conseguir. La calidad en la logística hace que la empresa aumente sus cuotas de clientes en el mercado. 5) Disminución de costes en el servicio logístico. Usualmente, la mejora de la calidad hace que los pedidos devueltos o mal servidos sean mucho menores, logrando una reducción ostensible de los costes. 6) La calidad logística hace disminuir el número de errores en la distribución logística. Este punto tiene una íntima relación con el anterior. La calidad logística permite un mayor acierto en el servicio al cliente y por tanto, una disminución de los errores logísticos. Además,
este
proceso
se
retroalimenta
y
los
errores
van
disminuyendo en el tiempo. 7) Disminución del tiempo dedicado por la empresa a resolver problemas logísticos y más dedicación al núcleo estratégico de la misma. Este punto es claro ya que la calidad logística produce una satisfacción dentro de la propia plantilla de la empresa que redunda - 40 –
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en el mejor trabajo de los empleados dentro de la empresa. 8) Claridad en los objetivos estratégicos de la empresa. Cuando los aspectos de calidad son cuidados por la plantilla de una empresa, existe una mayor claridad en los objetivos estratégicos que la misma empresa tiene que buscar. Calidad y clarificación de objetivos estratégicos van de la mano. 9) Entendimiento entre la dirección de la empresa y los clientes clave. Este entendimiento es fundamental ya que trae consigo una sinergia con el cliente que retroalimenta el proceso de calidad logístico. Fruto de este entendimiento se deducen otros aspectos positivos en la relación logística como son la fidelidad de clientes, el aumento de la cuota de mercado y la optimización de costes. 10) La calidad del servicio logístico permite medir el rendimiento individual e institucional en la empresa. La consecución de la excelencia logística es consecuencia del esfuerzo personal y colectivo de los trabajadores de la empresa. De esta forma, una manera de medir el rendimiento corporativo y personal de los miembros de la empresa consiste en evaluar su calidad en el ámbito logístico. Quizá sea la calidad logística el aspecto que mejor mide este rendimiento ya que es el área en el que más se involucran de manera personal los trabajadores. 11) Establecimiento de una cultura corporativa de la calidad logística. El establecimiento de la cultura de la calidad significa que todos los miembros de la plantilla trabajen de manera unificada en la consecución del logro común de atención al cliente. No es fácil establecer esta cultura, pero una vez implantada permite establecer una ventaja competitiva frente a otras empresas. 12) Optimización en la inversión en formación en calidad del servicio logístico. Cuando una empresa alcanza un nivel mínimo de calidad logra que sus inversiones en formación de sus empleados alcancen niveles óptimos. Esto es debido a que la consecución de esos niveles de calidad han de venir dados por medidas eficientes de MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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muchos otros parámetros externos, y entre esos parámetros aparece la inversión en formación. La eficiencia en la inversión de formación implica la optimización de los costes que lleva asociados. De esta forma, destacamos los aspectos más relevantes que trae consigo el desarrollo de la excelencia en la calidad del servicio del cliente.
1.4.8
EXIGENCIAS HABITUALES DE LAS EMPRESAS CLIENTES DE UN OPERADOR LOGÍSTICO.
El principal elemento de exigencia para un operador logístico sería el de calidad exquisita en la entrega de los pedidos en la lista de clientes que la empresa contratante facilitase al operador logístico. No obstante, esta exigencia de calidad se podría desglosar en otros muchos aspectos. Destacaremos los siguientes puntos de exigencia en la labor de un operador logístico: 1) Tratamiento exquisito de los clientes de mi propia empresa en el servicio de distribución de mercancías. 2) Entrega puntual de las mercancías depositadas en el operador logístico, de acuerdo con los niveles de prioridad respecto a clientes que mi empresa facilitase. 3) Seguimiento detallado de los problemas en la distribución: pérdidas, mercancía caducada o dañada,... 4) El operador logístico ha de tener un conocimiento detallado de mi
empresa,
con
sus
peculiaridades
productivas,
sus
limitaciones y las especiales características de sus clientes. 5) Control de inventario de las mercancías que mi empresa le dejase en depósito. 6) Embalaje
de
mercancías
con
objeto
de
mejorar
su
manipulación posterior y facilitar su aspecto exterior 7) Desarrollo de cross clocking con objeto de afianzar cargas de mejor manera. 8) Consolidación - 42 –
y
paletización
de
cargas.
También
otras
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gestiones de almacén que faciliten la comercialización del producto. 9) Planificación de rutas óptimas, ordenando las entregas de acuerdo con niveles de prioridad de los clientes. Mi empresa sería la que indicase esos niveles de prioridad. 10) Montaje de lotes comerciales de producto acabado. 11) Incorporación de material publicitario promocional en las cajas de las mercancías que mi empresa proporcionase al operador logístico. Estas pautas permitirían que la empresa contratante tuviera una imagen corporativa adecuada frente a los clientes de la misma. Lo que interesa a la empresa es que el operador logístico, que está especializado en la distribución de mercancías, resuelva el problema de la distribución a la empresa.
Todas
esas
exigencias
están
pensadas
para
lograr
el
mantenimiento de la calidad logística. La confianza en el operador logístico ha de ser total y esto es así porque es difícil plasmar en un contrato de naturaleza mercantil todas las características y necesidades de la relación de mi empresa con el operador logístico. Por otra parte, en muchos casos cualquiera de las dos partes pueden dar por finalizado el contrato si no están conformes con el resultado del mismo. Esto hace que las cláusulas y especificaciones del mismo puedan no ser efectivas por voluntad de una de las partes. No obstante, sería importante exigir que en las cláusulas del contrato aparecieran las siguientes exigencias: a) El contrato, que sería de naturaleza mercantil, ha de ser realizado por escrito y tener una duración de al menos tres años. Esto ha de ser así para permitir que el operador logístico conozca mi empresa y fruto de ese conocimiento, pueda darme un mejor servicio. b) Se exigiría un seguro, que tendría que pagar el operador logístico, por incumplimiento grave en las entregas a clientes.
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Se trataría de cubrir los incumplimientos por entrega de productos defectuosos, por daño a la mercancía durante el transporte, retrasos en la entrega, y otros. c) El operador logístico debe considerar toda la información que le facilitase de mi empresa como confidencial. Esta exigencia es clara para evitar la competencia desleal de otras empresas. d) Explicitación de la plataforma logística y sus características que usará el operador logístico. Se trataría de tener un conocimiento in situ de la plataforma logística a emplear y sus características. Esta exigencia permite tener un control detallado de las labores de distribución y su problemática. e) Existencia de inspecciones y controles en la labor distribuidora del operador logístico, por parte de mi empresa. Esta labor de control permite que no haya desajustes entre lo inicialmente estipulado en el contrato con el operador y lo que de forma temporal se vaya realizando. f) Definición de una política adecuada de almacén para mis productos. Es importante conocer cómo va a ser tratada la mercancía
que
facilitase
para
su
distribución.
Además,
creo
interesante facilitar mi opinión sobre la gestión de almacén de mis productos. g) Definición detallada de las normas sobre los controles de existencias de las mercancías de mi empresa. Se trata de poder controlar cómo van variando los niveles de existencias al ir surtiendo a cada uno de los clientes. h) Establecimiento del operador logístico como depositario de las mercancías.
Se
trataría
de
señalar
las
responsabilidades
del
operador logístico al ser el depositario de las mercancías de mi empresa. Habría que señalar dónde empiezan y dónde terminan dichas responsabilidades. i) El operador logístico no puede subcontratar a terceros las
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labores logísticas para las que habría sido contratado por mi empresa. Esta limitación pretende impedir abusos en la gestión logística y permitir que mi empresa sepa y controle el proceso logístico de mercancías. No obstante, habitualmente se permite que el operador logístico contrate conductores autónomos para realizar sus labores de distribución. j) El sistema de pago al operador logístico por parte de mi empresa constaría de una cantidad de dinero fija y otra variable en función de los resultados de la gestión del operador logístico. El motivo de esta especificidad del pago es que es muy difícil fijar a priori los costes que va a tener el operador logístico. Por ello, para el cálculo de la parte variable se usaría un método mixto entre los procedimientos de “libros abiertos” y el de “más el coste”. Para ello, exigiría al operador logístico poder consultar los asientos contables relativos a la logística de los productos de mi empresa. k) El contrato terminaría en el momento que una de las partes así lo desease o en un límite temporal fijado de antemano (por ejemplo 3 años). La razón de esta libertad de conclusión del contrato es que no tiene sentido seguir con la colaboración en Logística si no existe una confianza mutua entre operador logístico y empresa. La continuación del contrato de forma obligatoria sería perjudicial para ambas partes. A la terminación del contrato habría que valorar y liquidar contablemente las cuentas pendientes. l) Finalmente, se constituiría un comité de seguimiento del contrato que verificaría de manera trimestral el cumplimento del mismo. Esta exigencia permitiría corregir defectos en la aplicación del contrato y fruto de un diálogo continuo se conseguiría una colaboración más estrecha entre operador logístico y empresa. Otras muchas exigencias podrían hacerse en el contrato con el operador logístico, no obstante, creo haber reflejado las más importantes y que dan más seguridad a la relación de mi empresa con el operador. Simplemente,
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estas exigencias buscan evitar situaciones de abuso e indefensión de la empresa en la distribución de sus productos.
1.5
EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS EN ESPAÑA
1.5.1
CARACTERÍSTICAS
DEL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS EN
ESPAÑA El transporte de mercancías está contemplando un desarrollo inusitado en los últimos años en todos los modos de transporte. Teniendo en cuenta el grado de globalización de la economía podemos destacar las siguientes características deseables del transporte eficaz de mercancías: a) Seguridad:
La seguridad en el transporte de mercancías se hace
extensible a todos los modos de transporte, siendo ésta una característica básica en el movimiento de mercancías peligrosas. En este sentido, el transporte de todo tipo de mercancías peligrosas (materias explosivas, gases, materias inflamables, materias tóxicas, materias radiactivas, materias corrosivas, y otras) está sujeto a todo tipo de restricciones en cuanto al embalaje, clasificación de las mismas, tipo de ruta a realizar por el vehículo, formación de los conductores, etc. Otras restricciones de características similares pero mucho más relajadas aparecen en el transporte de mercancías perecederas (etiquetado exigente en cuanto a fechas), mercancías valoradas (control de seguridad en el embalaje), animales vivos (vehículos especiales, condiciones adecuadas de carga y descarga), mercancías embaladas no peligrosas o mercancías a granel no peligrosas. La descripción anterior es casi idéntica para el transporte por carretera, por ferrocarril o por vía marítima. Las condiciones de seguridad se extreman mucho más aún en el transporte aéreo, verificándose las mismas en las terminales de carga. b) Disminución de la congestión: Una característica asociada a la seguridad
del
transporte es la disminución de la congestión.
Habitualmente, la congestión aparece asociada con los modos de transporte de carretera, pero cada vez más se hace patente en el - 46 –
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transporte aéreo y en el ferroviario. Aunque las repercusiones negativas de la congestión en el transporte de mercancías son menores que en el transporte de viajeros, también existen y es necesario detectarlas y controlarlas. c) Sostenibilidad: Así como la característica de seguridad es clásica en todo tipo de transportes, la de sostenibilidad es paradigmática de los últimos años. La sostenibilidad en el transporte de mercancías señala la inaceptabilidad del crecimiento económico a cualquier precio, sin considerar los impactos negativos del transporte en el entorno, en la propia sociedad y en las generaciones futuras. Esta característica obliga al diseño de vehículos de transporte apropiados (ya sea en tren, carretera o vía aérea). En este sentido, se busca que dichos vehículos emitan menos contaminantes por el consumo de sus combustibles, o bien que sus motores tengan otras fuentes de alimentación (como los vehículos eléctricos en carretera). Aun manteniendo los vehículos actualmente existentes, se buscaría una disminución en la emisión de gases contaminantes, como una forma de cumplimiento del protocolo de Kyoto por parte de España. Esta característica también se contempla en los procesos de limpiado de motores y contenedores de los barcos que transportan mercancías. d) Reciclabilidad: Esta característica está íntimamente relacionada con la sostenibilidad. Se busca que los vehículos de transporte de mercancías involucrados en todos los modos de transporte sean reciclables
en
piezas
y
materiales
que
sean
aprovechables
posteriormente. e) Intermodalidad:
Describimos
aquí
una
de
las
características
esenciales del transporte eficaz de mercancías. Se trata de diseñar modos de transporte de mercancías que tengan en cuenta todos los modos de transporte de forma que se abarate la distribución de bienes y que además se cumplan de la mejor manera posible las características
de
seguridad,
sostenibilidad
y
reciclabilidad
anteriormente mencionadas. Para una adecuada aplicación de la intermodalidad se hace precisa la liberalización pertinente de los MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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modos de transporte. Actualmente, el modo más regulado es el aéreo, teniendo sus posibilidades de colaboración con otros modos mucho más limitadas. Las ventajas de la intermodalidad son patentes en las sinergias logradas entre los modos barco-camión, barco-tren, tren-camión o camión-avión. Las tecnologías bimodales transtrailer son también un buen ejemplo de intermodalidad. f) Interoperabilidad: Esta característica es una necesidad insoslayable para
el
correcto
funcionamiento
de
los
diferentes
modos
de
transporte en la perspectiva transnacional europea. Se trata de la armonización de los diferentes modos de transporte a través del conjunto de países de la Unión Europea. La interoperabilidad funciona de manera clara entre los países europeos en la red de carreteras, pero no es tan clara en el ámbito aéreo ni en el marítimo. En el ámbito ferroviario apenas existe interoperabilidad porque las redes de ferrocarriles están diseñadas con un planteamiento local nacional y no con el esquema global europeo que esta característica exige. g) Vehículos adecuados de transporte: Para la consecución de un transporte
preciso
de
mercancías,
el
diseño
de
vehículos
de
transporte apropiados para cada modo de transporte debe ser mejorado.
En
otro
caso,
no
se
alcanzarán
las
características
anteriormente descritas. Esto es cierto en la misma medida en todos los modos de transporte, pero con un futuro más prometedor en el transporte por carretera y por aire. h) Mayores cotas de competitividad en el transporte, buscando transporte más barato: La globalización de la economía ha hecho que los lugares de fabricación de cada mercancía estén cada vez más distantes del consumidor final, puesto que se busca al productor más eficiente o más barato. Por ello, el transporte desempeña un papel esencial en el servicio al cliente final de la mercancía. Cada bien de consumo verá incrementado su precio en un porcentaje influenciado por el tipo de transporte que haya sufrido. La necesidad de transporte barato es esencial para lograr precios competitivos en todos los mercados. Por ello, lograr los modos de transporte más baratos y - 48 –
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usar los vehículos de la forma más económica son elementos esenciales de la política comercial actual.
1.5.2
CARENCIAS DEL CARRETERA EN ESPAÑA
TRANSPORTE
DE
MERCANCÍAS
POR
Para desarrollar este apartado vamos a centrar nuestro análisis en la experiencia personal y en el Plan PETRA (Plan Estratégico para el Transporte de Mercancías por Carretera) de la Dirección General de Transportes por Carretera del Ministerio de Fomento. Muchas de las carencias del transporte de mercancías por carretera son comunes con las del transporte de viajeros. De este modo, citaremos las siguientes, alguna de ellas sin comentar, porque ya se han descrito en el apartado anterior: a) La seguridad de los desplazamientos no es la adecuada. En este sentido, la característica de seguridad es omnipresente en todos los modos de transporte en España. Aunque se han dado pasos importantes en este ámbito, todavía es preciso mejorar la seguridad en el transporte de mercancías. Probablemente, sea ésta la carencia fundamental para este tipo de transportes. Hay que hacer un gran esfuerzo para disminuir el número de accidentes de tráfico. Aquí es importante lograr una mejora de las infraestructuras, una adecuada formación de los conductores de vehículos, un rejuvenecimiento de la flota de vehículos, entre otras medidas, para lograr el máximo de seguridad posible. Estos aspectos anteriormente señalados, son especialmente importantes en el manejo de mercancías peligrosas. b) Las infraestructuras básicas de transporte necesitan mejoras importantes. c) Vejez en la flota de vehículos que transportan mercancías. Este elemento aparece relacionado con el de seguridad que aparece en el primer punto. Como las empresas de transporte son pequeñas en tamaño, siendo en muchos casos trabajadores autónomos, se busca el máximo rendimiento de los vehículos de transporte de mercancías y por tanto éstos alcanzan hasta 15 años de antigüedad y hasta un millón de kilómetros recorridos por cada vehículo. MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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d) La mejora medioambiental no se ha conseguido. En este ámbito, es importante citar el transporte de mercancías peligrosas. Todavía son recientes los accidentes de tráfico de vehículos que transportaban mercancías peligrosas que han causado daños, en muchos casos irreparables, en reservas naturales. No obstante, la contaminación emitida por los vehículos que transportan mercancías y personas, es aún el elemento más importante de daño del medio ambiente. e) La congestión de las carreteras españolas es todavía muy alta. Para la resolución de este problema se hace necesaria la construcción de vías de gran capacidad. Esta carencia va de la mano con la de seguridad, ya que unas vías congestionadas son mucho más propensas a los accidentes e incidencias. f) Falta de centros y ciudades del transporte que centralicen las operaciones
de
movimientos
de
mercancías.
Se
trata
básicamente de reducir los costes de transporte mediante la generación de economías de escala tanto en los aprovisionamientos como en los costes de comercialización y gastos de carácter general. También se busca el reequilibrio de las relaciones entre pequeños transportistas,
grandes
operadores
logísticos
y
agencias
de
transporte. g) La estructura empresarial del transporte está anticuada. h) Escasa formación en seguridad y profesionalidad del personal relacionado con el transporte. i) En muchos casos, la competitividad en el sector no es la adecuada. j) El
transporte
por
carretera
no
está
suficientemente
liberalizado. k) Poca presencia de las nuevas tecnologías en el transporte de mercancías. En muchos casos, el uso de las nuevas tecnologías y de Internet es todavía incipiente en el transporte de mercancías. Ya está
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en uso el empleo de GPS, GIS y teléfonos móviles de alta frecuencia para la mejora de la distribución de mercancías. No obstante, estas herramientas todavía no están generalizadas para todos los vehículos de transporte. Por otra parte, cada vez se hace más necesario el empleo de PDAs y Tablet-PCs para la gestión óptima del transporte de mercancías. Todos estos instrumentos desarrollados al máximo supondrán una revolución en el mundo del transporte. l) Faltas de sinergias de intermodalidad. Teniendo en cuenta la mayor necesidad de transporte en la sociedad globalizada actual, se hace preciso coordinar el transporte por carretera con otros modos (principalmente el ferroviario y el marítimo) con objeto de lograr un mejor servicio.
1.5.3
CARENCIAS DEL FERROCARRIL EN ESPAÑA
TRANSPORTE
DE
MERCANCÍAS
POR
El transporte de mercancías por ferrocarril supone un negocio estratégicamente clave en múltiples sectores económicos. De su buena coordinación y de su permanente capacidad de adaptación depende el adecuado funcionamiento de un gran número de empresas muy relevantes, así como la correcta y puntual distribución de las mercancías que llegan a diario a todos los puntos a todos los puntos de venta en España y en la Unión Europea. La seguridad en el transporte de mercancías peligrosas, la menor ocupación de espacio, el mayor respecto medioambiental y los ahorros producidos ante la saturación de las carreteras, hacen del ferrocarril un poderoso medio de transporte de mercancías. De esta forma, señalar las carencias supone dar un primer paso en la mejora del transporte de mercancías. Algunas de las carencias son similares a las existentes en el transporte de mercancías por carretera. Así, las principales carencias podrían ser las siguientes: a) La seguridad de los desplazamientos no es la adecuada. En este sentido, la característica de seguridad es prioritaria en todos los modos de transporte en España. Se han conseguido muchos logros en este ámbito, pero todavía es necesario continuar haciendo mejoras al MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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respecto. Probablemente, sea ésta la carencia fundamental para el transporte ferroviario. Además, los accidentes ferroviarios suelen venir acompañados de mayor número de víctimas mortales que el transporte por carretera. No obstante, el ferrocarril se revela como el modo de transporte más seguro para las mercancías peligrosas. Tal es así que el Gobierno suizo ha prohibido el transporte de mercancías por carretera, llegándose a hacer todas por vía ferroviaria. b) Las
infraestructuras
básicas
de
transporte
ferroviario
necesitan mejoras importantes. Una labor importante que realiza RENFE y que tiene que ser mejorada es el mantenimiento de las vías que permiten evitar gran número de accidentes. c) La mejora medioambiental no se ha conseguido. Hay que destacar que aunque los elementos contaminantes del ferrocarril son actualmente
menores
que
los
del
automóvil,
hay
que
seguir
mejorando este aspectos del transporte ferroviario. d) La intermodalidad no está aún conseguida totalmente. Para un transporte eficaz de mercancías, el uso de varios modos es fundamental para lograr eficiencia, costes reducidos y rapidez en la distribución. El ferrocarril se puede combinar con el transporte por carretera y por barco. Esta integración aún no se ha realizado totalmente y es una asignatura pendiente que hay que aprobar, fundamentalmente en las comunicaciones con otros países de la Unión Europea. e) Falta de más centros de carga y aparcaderos que centralicen las operaciones de movimientos de mercancías. Se trata básicamente de reducir los costes de transporte mediante la generación de economías de escala tanto en los aprovisionamientos como en los costes de comercialización y gastos de carácter general. También se busca el reequilibrio de las relaciones entre pequeños transportistas,
grandes
operadores
logísticos
y
agencias
de
transporte, logrando un mayor porcentaje de intermodalidad. f) En muchos casos, la competitividad en el sector no es la - 52 –
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adecuada. g) Poca presencia de las nuevas tecnologías en el transporte de mercancías. En muchos casos, el uso de las nuevas tecnologías y de Internet es todavía incipiente en el transporte de mercancías por tren. Ya está en uso el empleo de GPS, GIS y teléfonos móviles de alta frecuencia para la mejora de la distribución de mercancías por carretera.
No
obstante,
estas
herramientas
todavía
no
están
generalizadas para el transporte por ferrocarril. Por otra parte, cada vez se hace más necesario el empleo de PDAs y Tablet-PCs para la gestión
óptima
del
transporte
de
mercancías.
Todos
estos
instrumentos desarrollados al máximo supondrán una revolución en el mundo del transporte. h) Faltas de sinergias de intermodalidad. Los comentarios vertidos en este epígrafe para el transporte de mercancías por carretera podrían ser también aquí descritos. Es preciso coordinar el transporte por carretera y por ferrocarril entre sí y con otros modos, logrando una conectividad logística mucho mayor, y por tanto, mejorando el servicio de transporte de forma clara.
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2. Medidas de seguridad en el transporte de mercancías por carretera 2.1
INTRODUCCIÓN El objeto de este documento es estudiar la accidentalidad en el sector
del transporte de mercancías por carretera, en el que se analizan accidentes tanto en ruta como en las operaciones de carga y descarga. En ambos casos, el estudio comprenderá la gravedad del accidente, el tipo de lesión producida y la causa que lo ha producido. No nos centraremos aquí en la problemática de los accidentes de tráfico que necesitan de un análisis particular, sino en los aspectos de seguridad relacionados con el transporte físico de mercancías. De esta forma se deducirá qué riesgos afectan en mayor manera a dicha actividad. El objetivo del control de estos riesgos está relacionado con la obtención de unas políticas de transporte y distribución más seguras y precisas.
2.2
ALGUNAS IDEAS SOBRE ACCICENTABILIDAD
2.2.1
CONCEPTOS PREVIOS
El transporte de mercancías por carretera se encuentra incluido en la rama de actividad de Transporte terrestre y por tubería, el cual ocupaba según la EPA en el año 2000 a 478.800 empleados, de los que 437.600 corresponden a la actividad de transporte por carretera, es decir, casi el 92%. En esta modalidad de transporte se da una gran presencia de - 54 –
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trabajadores autónomos representando a mediados del año 2000 el 63% de las empresas de ámbito nacional y de vehículos pesados. No obstante, este porcentaje se ha reducido en menos de dos años en casi doce puntos de porcentaje como resultado de la liberalización del transporte de mercancías lo que parece haber provocado un endurecimiento de la competencia que afecta en mayor medida a las unidades empresariales más frágiles, los autónomos. Otro elemento importante reseñado por los entrevistados es la amplia tipología del transporte de mercancía por carretera, tanto en lo que se refiere a distancias, tipo de carga, características de los vehículos y su antigüedad. A este respecto, señalan los entrevistados como característica relevante la diversidad del parque de vehículos donde se mezclan camiones modernos con tecnologías avanzadas en la conducción y en el confort, con otros más antiguos con problemas de vibraciones, escasez de ergonomía, ausencia de confort y frecuencia de averías, lo que vendría a afectar tanto a la salud como a la siniestralidad de los conductores.
2.2.2 En
DESCRIPCIÓN BÁSICA DE LOS ÍNDICES DE ACCIDENTABILIDAD este
apartado
vamos
a
definir
una
serie
de
índices
de
accidentabilidad basados en datos consolidados hasta el año 2001, ya que la existencia de datos posteriores no se correspondía en todos los niveles del estudio.
2.2.2.1
Índice de incidencia
La siniestralidad en el sector del transporte ha seguido en la última década una evolución similar a la del conjunto de las actividades económicas en España. Esta situación puede contemplarse en la Gráfica 2.1, donde se ha comparado la evolución de la siniestralidad en dicho sector frente a la registrada en el total de sectores a lo largo de un periodo de 10 años (1991-2000). Este índice se calculan de la forma siguiente: Índice de incidencia = (Nº de accidentes × 1.000) / Nº de trabajadores
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Gráfica 2.1: Evolución de los índices de incidencia de accidentes en el trabajo en España con baja por cada 100000 trabajadores. Fuente: LABOUR, Grupo de Análisis Sociolaborales e Internacionales
2.2.2.2
Índice de frecuencia
Otro indicador relevante lo constituye el índice de frecuencia de accidente, que mide el riesgo del mismo en función, no del número de empleados, sino de las horas de trabajo efectivamente realizadas por esos empleados. Este índice permite establecer un parámetro similar a una probabilidad de ocurrencia de un accidente y de esta forma, es posible medir de antemano mediante una estimación la frecuencia absoluta de accidentes conociendo el número de viajes realizados por un determinado número de vehículos. Estas estimaciones tienen un carácter comparativo de las actividades del sector del transporte en relación a otros sectores, mostrando un mayor porcentual en este sector que en todos los demás (Ver Gráfica 2). En esta misma gráfica, se observa un crecimiento de los índices de frecuencia de accidentes en los últimos años de la década de los noventa. Por este motivo, los programas de seguridad en los operadores logísticos y en las empresas de transporte se han revelado de gran importancia para la mejora cualitativa del transporte realizado, logrando una disminución del absentismo laboral y una reducción de costes para la empresa. - 56 –
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Gráfica 2.2: Evolución de los índices de frecuencia de accidentes. Fuente: LABOUR, Grupo de Análisis Sociolaborales e Internacionales
2.2.2.3
Índice de incidencia de accidentes mortales
Este índice muestra en esta actividad una mayor fluctuación que la del conjunto de los sectores pero, en todo caso, a finales de la década más que triplica el índice del total y del conjunto del sector industrial y supera al de la construcción. De hecho, sólo las ramas de pesca (índice 89,3 en el año 2000) e industria extractiva (59,9) la superan. Al contrario que la rama de construcción, la mortalidad en esta sección no ha disminuido sensiblemente en los últimos años. Se puede concluir que en lo que se refiere a la siniestralidad la actividad del transporte y, más específicamente entre ella, el transporte de mercancías por carretera, debe considerarse en cuanto a su peligrosidad con un nivel de riesgo superior al de la mayoría de las actividades industriales, incluso al de la construcción y, como veremos, no sólo en cuanto al riesgo de accidente sino también en cuanto a las fuentes de penosidad.
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Gráfica 2.3:Índice de incidencia de accidentes mortales en jornada de trabajo. Fuente: LABOUR, Grupo de Análisis Sociolaborales e Internacionales.
2.2.2.4
Edad
Los grupos de edad más representados en la muestra son los tramos de 31 a 40 años (el 29%) y de 41 a 49 (28%), en menor medida los de menos de 30 años (22%) y de más de 50 (21%). El ámbito de transporte se diferencia en relación a la edad. Así, los tramos centrales de edad, entre 31 y 49 años tienen dos tercios de los camioneros que realizan frecuentemente destinos internacionales, mientras que entre los que realizan destinos nacionales en esos tramos de edad se agrupan el 54%. Por su parte, los camioneros de ámbito internacional con 55 años o más, son el 5% del total de los que realizan esos trayectos mientras que en los destinos nacionales son el doble (10%) en ese tramo de edad. En definitiva, en el transporte internacional es menos frecuente hallar a conductores de 55 años o más, lo cual puede estar relacionado con el abandono de esta actividad, la internacional, a medida que se avanza en edad. Efectivamente, así parece ser pues el 29% de los camioneros que hoy
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tienen 55 años o más y se dedican al transporte nacional habían trabajado anteriormente en el transporte internacional.
Gráfica 2.4: Relación de empleo de camioneros según edad. Fuente: LABOUR, Grupo de Análisis Sociolaborales e Internacionales.
2.2.2.5 Accidentalidad en las ramas del sector y evolución En el año 2000 se produjeron 53.335 accidentes en jornada de trabajo con baja en el sector “transportes, comunicaciones y mar”, cifra que representa un incremento del 10’23% en relación al año 1999. Se contabilizaron 52.131 accidentes leves (aumento del 10’45 %), 958 graves (aumento del 0’10% ) y 246 mortales (aumento del 6’49 %). El transporte terrestre (ferrocarril y carretera) concentra el 55 % del total de accidentes que se producen en el sector. Con la excepción de Melilla, los accidentes laborales han aumentado en todas las comunidades autónomas. Han tenido incrementos superiores al 20%: Ceuta (57’14%), La Rioja (41’17%), Castilla–La Mancha (24’43%), MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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Navarra (24’30%)y Baleares (22’01%). En cuanto a mortalidad, Cantabria (200%), Navarra (100%), Aragón (80%), Baleares(50%) y Andalucía (46’15%), son las comunidades que tienen un mayor aumento en el número de accidentes mortales. En términos relativos, respecto al número de trabajadores, la accidentalidad es mayor en Canarias, Cataluña, Baleares, Comunidad Valenciana y Galicia. En el año 2000, el número de conductores profesionales accidentados ascendió a 7.997 , cifra que representa un incremento del 3’74% en relación al año 1999. Se contabilizaron 434 conductores
muertos
(aumento
del
9’87%
),
1.524
heridos
graves
(descenso del 13’01 %) y 6.039 heridos leves (aumento del 8’59 %). Las estadísticas de accidentalidad elaboradas por el Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales del año 2000 dejó sin contabilizar a 273 conductores profesionales muertos, siendo todos ellos autónomos. El conductor de furgonetas sufre la más alta autoexplotación laboral. Sus 187 víctimas mortales en el 2000 lo confirman. Véase la Tabla 2.2.
Tabla 2.1. Fuente: Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales
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Tabla 2.2. Fuente: Ministerio de Trabajo y Asuntos Sociales
2.2.2.6
Lesiones
Hemos estudiado dos informes a partir de los cuales determinamos las principales lesiones laborales producidas en el sector transporte en la región de Navarra. En primer lugar, hemos analizado un informe de accidentalidad en el sector transporte entre 1994-1998 presentado por MUTUA NAVARRA. De este documento recogemos las lesiones más frecuentes en los accidentes laborales con baja en el centro de trabajo en la Tabla 2.3.
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Por otra parte, comparamos estos resultados con los mostrados en un estudio posterior del Gobierno de Navarra acerca de las lesiones producidas en 2001 en el sector del transporte. De igual manera enumeramos las lesiones acaecidas principalmente (Véase Tabla 2.4). Tabla 2.4: Lesiones en el sector del transporte (94/98) LESIÓN Torceduras, esguinces y distensiones
27.72%
Contusiones y aplastamientos
22.10%
Fracturas
11.98%
Lumbalgias
10.11%
Otras heridas
7.87%
Lesiones múltiples
4.50%
Traumatismos superficiales
4.42%
Cuerpos extraños en ojos
3.13%
Conmociones y traumatismos internos
2.81%
Luxaciones
2.50%
Fuente: Mutua Navarra
Tabla 2.4: Lesiones en el sector del transporte (2001) LESIÓN Torceduras, esguinces y distensiones
35.52%
Contusiones y aplastamientos
16.34%
Lumbalgias y cervicalgias
13.85%
Fracturas
10.48%
Heridas
7.99%
Traumatismos superficiales
4.44%
Lesiones múltiples
3.91%
Luxaciones
3.02%
Fuente: Gobierno de Navarra - 62 –
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2.2.2.7
Causas de accidentalidad
En un análisis realizado por la UNIÓN DE MUTUAS entre 1994 y 1995 se relaciona la gravedad de los accidentes con las causas que los producen, tal y como queda reflejado en la Tabla 2.5. Tabla 2.5: Causas de accidente laboral (94/95) Gravedad
Causa del accidente 21.41% Sobreesfuerzos
Leves (672)
19.10% Caídas a distinto nivel 10.85% Atropello o golpe con vehículo 10.56% Golpe con herramienta
Graves (12)
Mortales (7)
41.66% Atropello 33.33% Caída a distinto nivel 85.71% Atropellos 14.28% Choques con objetos móviles
Fuente: Unión de Mutuas
Tabla 2.6: Causas de accidente laboral (94/98) FORMA Sobreesfuerzos
18.39%
Caída persona a distinta altura
16.14%
Golpes y cortes
12.61%
Atropellos y golpes vehículos
11.16%
Pisadas sobre objetos
8.59%
Caída objetos en manipulación
7.15%
Caída personas mismo nivel
6.10%
Atrapamientos
5.94%
Proyección fragmentos y partículas
3.29%
Choque objetos inmoviles
3.21%
Fuente: Mutua Navarra
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Finalmente, se puede analizar este mismo dato (causa de accidente laboral) en el estudio de Gobierno de
Navarra realizado en 2001 (Véase
Tabla 2.7). Tabla 2.7: Causas de accidente (2001) CAUSA Sobreesfuerzos
27.18%
Caída persona distinta altura
12.61%
Atropello por golpes de vehículos
11.90%
Golpes y cortes
11.01%
Pisadas sobre objetos
9.59%
Caídas persona a mismo nivel
8.34%
Atrapamientos por o entre objetos
5.68%
Caída objetos en manipulación
3.02%
Fuente: Gobierno de Navarra
A partir de estos estudios, podemos concluir que las causas principales de accidentalidad en el sector del transporte de mercancías por carretera son: 1. Sobretensiones 2. Caídas de personas a distinta altura 3. Golpes y cortes 4. Atropellos y golpes con vehículos 5. Pisadas sobre objetos 6. Caída de personas al mismo nivel
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2.2.3
RIESGOS
DE ACCIDENTE EN EL SECTOR DEL TRANSPORTE DE
MERCANCIAS Intoxicación Por emanaciones de gasolina, de aceite diesel o gases de escape, que contienen diversas proporciones de monóxido de carbono. Averías del vehículo Por no llevar un control adecuado de las condiciones en las que se encuentra el camión. Exposiciones al ruido Alto nivel de ruido en torno a 80 decibelios y más (crestas que rebasan los 90 decibelios), con marcados componentes de muy baja frecuencia, lo que suele ocasionar frecuentemente dolor de cabeza. Riesgo de desprendimientos de las cargas transportadas Normalmente por una mala colocación de la misma dentro del vehículo, lo que supone un riesgo no sólo para el conductor sino también para el resto de los usuarios de la vía por la que circula. Trastornos reumáticos Incluida artrosis escapo-humeral o periartritis izquierda, a menudo observada en conductores de camiones que tienen la costumbre de apoyar el codo izquierdo en el brazo de la puerta de la cabina, o en la ventana, mientras conducen, y el lumbago, resultante de la vibración o suspensión inadecuada del vehículo o del tapizado del asiento. Riesgo de fatiga La
fatiga
tiene
tres
componentes:
cansancio
y
somnolencia,
disminución de la concentración, alteraciones “somáticas” (dolor muscular, dolor de cabeza...). Entre un 20% y 30% de accidentes de tráfico con víctimas tienen como factor relevante el sueño.
Fatiga
cotidiana
fisiológica:
directamente
proporcional
a
los
esfuerzos físicos y al nivel de vigilancia requerido por el conductor.
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Riesgo de sufrir alucinaciones hipnóticas durante períodos de adormilamiento: con disminución de la vigilancia y de la capacidad de reacción, que puede dar lugar a accidentes.
Riesgo de quedarse súbitamente dormido al volante sin ninguna sensación
de
preaviso:
están
particularmente
expuestos
los
conductores que tratan de vencer rápidamente la fatiga por medio de estimulantes naturales o químicos, que son tóxicos (alcohol, cafeína, anfetaminas, etc.). Riesgo de sufrir estrés Hay que tener en cuenta la tensión creada por las condiciones características del trabajo de transporte por carretera, que comprende una permanente exposición a varias clases de estrés debidas a:
Las características del trabajo: 1. Trabajo repetitivo 2. Sobrecarga de información 3. Atención mantenida 4. Inmovilización
Las características del entorno por el que circula: 1. Ruido, vibraciones, calor, frío 2. Peligro, riesgo, competitividad 3. Ambiente 4. Enclaustramiento
El individuo: 1. Uso de drogas o medicamentos 2. Condición física 3. Fatiga, sueño
Riesgo de contaminación e incluso de infección Puede derivarse de la naturaleza de la carga transportada. - 66 –
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Riesgo de caída a distinto nivel Al colocar los arquillos para extender posteriormente el toldo, al extender el propio toldo, etc., debido normalmente a:
Causas técnico-organizativas: arquillos no entran en el soporte por oxidación,
deformación,
etc.;
mantenimiento
inadecuado;
no
disponer de una norma o procedimiento escrito que regule la forma de realizar este trabajo.
Causas debidas al factor humano: realización del trabajo desde una posición inestable, sin adoptar medidas de protección.
Riesgo de caída al mismo nivel Falta de orden y limpieza Pisadas sobre objetos Falta de orden y limpieza Golpes y cortes con objetos y herramientas Falta de orden y limpieza Atrapamientos Riesgos añadidos si es necesaria la utilización de transpaletas o carretillas elevadoras en dichas operaciones, debidas normalmente a:
Causas debidas al factor humano: por estacionamientos incorrectos del camión, conducción incorrecta de la transpaleta o de la carretilla elevadora, o actos inseguros al bajar el muelle de carga.
Causas
debidas
al
factor
técnico-organizativo:
formación
inadecuada de los operarios, conductor de la transpaleta y conductor del camión, para valorar los riesgos y actuar sobre ellos. Sobreesfuerzos La mayor parte de los accidentes de trabajo que se producen en el sector del transporte por carretera, son por sobreesfuerzos al manipular cargas pesadas. Las malas manutenciones ocasionan daños corporales, un coste
financiero
directo
(médico,
farmacia,
hospital,
recuperación,
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indemnizaciones, etc.) y un coste indirecto, que es tres veces más importante que el primero, y se debe a la sustitución del herido, materiales deteriorados,
paros
en
la
producción,
retrasos
en
las
entregas
e
insatisfacción del cliente, tiempo empleado en la gestión administrativa del accidente, etc. Riesgos relacionados con el trazado de carreteras y las medidas y prácticas generales de la seguridad en carretera o seguridad en la circulación Vuelcos, pérdida de control o tijera, etc., que pueden producirse por un inadecuado
estado
de
las
carreteras,
por
condiciones
climatológicas
inestables, excesos de velocidad, pérdida de la atención-concentración, pérdida de anticipación-capacidad de reacción, no respetar la distancia de seguridad, etc. Mercancías peligrosas El transporte de este tipo de mercancías debe ir asociado a un estudio específico de las mismas. Existe una taxonomía y clasificación de las mercancías peligrosas, en virtud de las características de su transporte, su peligrosidad y cómo cambia ésta al realizar transporte conjunto o combinado de mercancías en un mismo vehículo. No obstante, podemos concretar los aspectos más importantes en los siguientes:
Almacenamiento: pueden existir fugas o derrames del producto transportado.
Transporte: los daños producidos en caso de accidente (explosión, incendio, contaminación, exposición a sustancias tóxicas, etc.) pueden afectar no sólo al conductor y al vehículo sino a numerosas personas.
En el estudio previo, hemos concluido que los riesgos más importantes en
el
sector
del
transporte
de
mercancías
por
carretera
son
los
sobreesfuerzos, las caídas de personas al mismo y a distinto nivel, los golpes y cortes, los atropellos y las pisadas sobre objetos.
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Por ello debemos, además de analizar todos y cada uno de los riesgos, hacer un análisis más exhaustivo sobre estos, de manera que podamos conocer de que forma afectan al curso normal de la actividad. En este primer estudio, podemos observar como estos riesgos dependen directamente del orden y limpieza de las zonas de trabajo, así como
de
todo
aquello
relacionado
con
los
trabajos
que
requieren
movimiento y manipulación de cargas. De manera que prestaremos gran atención a estas prácticas, sin pasar por alto cualquier otro detalle que pueda resultar de ayuda para este estudio.
2.2.4
MEDIDAS PREVENTIVAS
A continuación presentamos una lista de medidas preventivas que pretenden hacer frente a los riesgos anteriormente presentados. Estas medidas se presentan organizadas por grupos de riesgo. Riesgos de intoxicación y averías del vehículo
Realizar una revisión periódica 1. Conocer perfectamente las características del vehículo. 2. Conocer operaciones básicas respecto al mantenimiento del vehículo. 3. Revisión periódica del vehículo para mejorar la vida del vehículo, la seguridad del conductor y del resto de usuarios. 4. Revisión diaria para mejorar seguridad y tranquilidad. Consiste en la verificación y control de los siguientes puntos: (a) Niveles: Aceite, agua, embrague, limpiaparabrisas, metanol (en invierno). (b) Neumáticos:
Bandas
de
rodadura,
flancos,
tuercas,
alargaderas, y tapones de válvulas. (c) Manguera: En posición de enganche, sin pérdidas de aire. En posición correcta, sin obstáculos en su recorrido.
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(d) Calderín de embrague: Purgado. Cierre correcto de válvulas de purgado. (e) Laterales:
Toldo
(rotura
y
arrugas),
gomas
(tensas
y
enganchadas), cable (sin rotura y anillado), anillas, cartolas. (f) Válvula de control de frenado: Posición correcta, carga, media carga, vacío. (g) Patas plataforma: Levantadas al máximo, las dos al mismo nivel, brazo elevador recogido y asegurado. (h) Estado de la carga: Perfecto estado de la estiba, reparto de la carga, estado físico de la carga, rotura interior de la lona y arquillos, perfecto estado de arranque de la mercancía. (i) Puertas traseras: Seguro superior, seguro inferior, goznes y bisagras, sujeción y posibles roturas del toldo. (j) Calderines plataforma y camión: Purgado, cierre correcto válvula de purgado. (k) Quinta rueda: enganche correcto, seguros colocados. (l) Anclaje cabina: Seguros colocados, estranguladores. (m)
Luces e indicadores de
dirección: Posición, cruce, carretera, intermitentes, frenado, limpieza y funcionamiento de todo sistema. (n) Varios: Matrículas, paneles, indicativos, calzo. Triángulos de preseñalización de peligro, extintores. (o) Documentación:
Tractora,
autorización
de
transporte,
permiso de circulación, tarjeta I.T.V., ficha técnica, seguro obligatorio, discos diagrama. (p) Plataforma: Autorización de transporte si fuera necesario, permiso de circulación, tarjeta I.T.V., ficha técnica, seguro obligatorio.
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Controlar los combustibles y lubricantes (a) Controlar la calidad del combustible respecto al vehículo, tipo de ruta, capacidad del depósito, etc. (b) Vigilar el llenado para evitar desbordamientos. (c) Realizar el cambio de aceite según lo especifica el fabricante. (d) Inspeccionar periódicamente el nivel de aceite. (e) Conocer la viscosidad, índice de viscosidad y especificaciones API en caso de usar lubricante.
Seguir los siguientes consejos 1. Realizar el mantenimiento y revisión diarios y periódicos. 2. Atención a ruidos extraños. 3. Comprobar presión neumáticos. 4. Conocimiento de las rutas. 5. Prever las condiciones del tráfico con antelación. 6. Evitar circular a más de 90 km/h, ya que penaliza el consumo y la seguridad. 7. Conducir con atención y concentración.
Riesgos de desprendimientos de la carga transportada
Cargar y descargar de la forma más conveniente con el fin de: 1) Minimizar daños. 2) Facilitar las descargas especiales. 3) Aumentar la seguridad del transporte mediante la sujeción y la estabilidad. 4) Proteger las personas y las cosas.
Cumplir los principios básicos de carga y descarga 1) No sobrepasar el P.M.A. según LOOT y el Código de Circulación.
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2) El vehículo, el espacio de carga y los accesorios deben estar adaptados por construcción o por acondicionamiento a la naturaleza de la carga a transportar.
Respetar las reglas de carga 1) La carga no debe poner en peligro al conductor ni a los demás usuarios de la carretera. 2) No causar daños a la infraestructura vial. 3) Las cargas no deben desbordar los contornos laterales del vehículo. 4) Todo el material usado para sujetar la carga debe estar en buen estado y tener la solidez requerida. 5) La carga debe estar dispuesta de forma que no pueda obstruir el campo de visión del conductor ni ocultar las luces. 6) La carga debe estar repartida de la manera más uniforme posible. 7) La carga deberá ser redistribuida después de cada descarga parcial.
Riesgos de fatiga, riesgos de estrés y riesgos de trastornos reumáticos
Evitar la fatiga 1) Es muy importante encontrarse relajado y bien descansado tanto antes, durante, como después del viaje. 2) Evitar prisas. 3) Tiempo de conducción controlado por el tacógrafo.
Respetar los tiempos de conducción 1) Cada 4h30min descanso de 45min 2) No más de 9h de trabajo cada día, excepto 2 días en los que se podría conducir hasta 10h
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3) Máximo 56h semanales de conducción y no más de 6 días consecutivos 4) Si hay 2 conductores hasta 30h de conducción consecutivas entre los dos, descansando cada uno las horas señaladas en el resto de los puntos
Cumplir los tiempo de descanso 1) Cada día, 11h consecutivas o 12h con descanso obligado de 8h seguidas 2) 9h en 3 días si se recuperan en el resto de la semana 3) Tras 6 días consecutivos 45h descanso o 36h en residencia habitual
Evitar aparición de la somnolencia y el sueño 1) No cambiar el ritmo, horas y duración habitual del sueño. 2) Realizar descansos frecuentes. 3) Mantener habitáculo bien ventilado. 4) Controlar la comida antes del viaje. 5) Tomar algún café. 6) No tomar bebidas alcohólicas. 7) Conversar con alguien siempre que sea posible. 8) Control del tratamiento farmacológico. No automedicarse.
Riesgo de caída a distinto nivel
Controlar la colocación y retirada de toldos del camión 1) Realizar un buen mantenimiento de las estructuras que soportan toldos
para
evitar
sobreesfuerzos
y
dificultades
en
las
operaciones de montaje y desmontaje. 2) Revisión periódica de estas estructuras. 3) Realizar un procedimiento de trabajo incluyendo las condiciones de
seguridad,
definiendo
las
operaciones
de
montaje
y
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desmontaje desde la cama del camión y en caso de dificultades adoptar medios de protección, escaleras portátiles, plataformas, cinturón de seguridad, etc. 4) Instruir a los operarios 5) Estudiar la mecanización de esas operaciones Riesgos de caída al mismo nivel, pisadas sobre objetos y cortes con objetos y herramientas
Vigilar el desorden y la falta de limpieza 1) Establecer un procedimiento de orden y limpieza a seguir por cada trabajador en su puesto de trabajo.
Evitar cortes por salientes en las cargas 1) Tener un especial cuidado al manipular las cargas. 2) Utilización de equipos de protección individual.
Atrapamientos y atrapamiento por vuelco
Analizar el muelle de carga 1) Disponer de un procedimiento que regule el estacionamiento de los camiones en el muelle de carga. 2) Realizar
inspecciones
periódicas
sobre
el
correcto
posicionamiento de los muelles de carga. 3) Establecer un procedimiento para la colocación correcta de los muelles de carga.
Cuidar manejo de carretillas elevadoras y transpaletas 1) Formar y reciclar a los conductores de carretillas en el manejo seguro de estos vehículos. 2) Control del paso de carretillas en muelle de carga a la parte trasera del camión.
Sobreesfuerzos - 74 –
Controlar la manipulación de cargas MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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1) Intentar mecanizar el proceso de manipulación. 2) Levantamiento de cargas entre dos personas. 3) Reducción de pesos de las cargas. 4) Reducción de la frecuencia. 5) Formación de manipulación de cargas. Riesgos relacionados con el trazado de carreteras y las medidas y prácticas generales de la seguridad en carretera
Evitar el deslizamiento de tijera y vuelco 1) Respetar código circulación 2) Respetar periodos conducción y descansos 3) Conducir en condiciones físico-psíquicas adecuadas 4) No ingerir bebidas alcohólicas o drogas
Conocer las condiciones climatológicas 1) No afectan generalmente, ya que el 74% de los accidentes se producen con buen tiempo. 2) Mayor atención y reducción de velocidad en días de llovizna suave, en los que se producen un 16% por falta de precaución y exceso de confianza. 3) Elección de una ruta lo más recta posible, generalmente autopistas y autovías. 4) En caso de condiciones muy adversas se recomienda detener el vehículo y alejado de muros, árboles o tapias. 5) Mantener informado al conductor sobre la marcha de la evolución climatológica.
Mercancías peligrosas
Evitar el desconocimiento de riesgos: 1) Indicación de riesgos en fichas de seguridad y en los envases donde se transportan.
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2) Equipo de protección individual.
Cumplir los principios de carga y descarga: 1) Señalar el perímetro con indicaciones de peligro. 2) Controlar no existencia de fugas o derrames. 3) Comprobar que las bocas de carga están bien cerradas. 4) Comprobar que no quedan residuos y limpiarlos si los hubiera.
Realizar un adecuado transporte: 1) Conocimiento y cumplimiento de las normas de circulación, respecto a vías, días y horas en que pueden circular. 2) Evitar atravesar poblaciones. 3) Estacionamiento en parques vallados y vigilados, así como lugares apartados de núcleos urbanos.
2.3
SEGURIDAD EN EL TRANSPORTE POR CARRETERA VS. ABSENTISMO LABORAL El motivo sustancial del presente capítulo se centra en establecer las
interrelaciones entre la mejora de las condiciones de seguridad en el transporte por carretera y la reducción del absentismo laboral. La tesis fundamental que aquí se defiende es la siguiente: • El establecimiento de medidas de seguridad en el transporte por carretera, aunque a corto plazo suponen un mayor incremento de costes que ha de pagar el empresario del transporte o el trabajador autónomo, implican en el medio o largo plazo una reducción de los costes asociados al absentismo laboral. Esta hipótesis de trabajo es la que aquí se va a describir y se va a completar en el capítulo de descripción algorítmica, en donde se aportarán los resultados fundamentales que sostienen la tesis anteriormente descrita. De esta forma, puede ser plausible desde el punto de vista de los costes, implantar un programa de medidas de seguridad en la plantilla de
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trabajadores de una empresa que realicen labores de distribución, ya que puede ser compensado en gran medida por una mayor disponibilidad de dichos trabajadores mediante la reducción de su absentismo laboral, a través de la mejora de la seguridad en sus condiciones laborales. La razón principal por la cuál se ha realizado la descripción del absentismo que aquí se presenta es consecuencia de la necesidad de poder constatar la influencia que este fenómeno tiene en las empresas españolas al implementar estrategias, planes de trabajo y producción. Normalmente, cada empresa realiza estudios y controles en función de sus necesidades para conocer su absentismo laboral y darle el tratamiento adecuado. Sin embargo, el conocimiento del absentismo laboral de un sector o zona geográfica permitirá establecer en cada empresa un sistema de decisiones que cubra todos los niveles de responsabilidad de la organización empresarial para el logro de los objetivos planificados, en tanto pone de manifiesto la existencia de hechos atribuibles a costumbres o características locales o sectoriales, o por el contrario indica la existencia de problemas específicos cuando el absentismo propio difiere del resto del sector o área geográfica. Este conocimiento es básico e indispensable para poder tomar decisiones y emprender acciones encaminadas a su reducción, a través del análisis de las desviaciones que se produzcan en función del tipo de absentismo laboral que se presente en cada empresa.
2.3.1
OBJETIVOS
HABITUALES
DE
LOS
ESTUDIOS
SOBRE
ABSENTISMO Dada la relevancia y la actualidad que presenta el tema del absentismo laboral, los objetivos de los estudios sobre absentismo se suelen centrar en: A) Profundizar en el conocimiento que requiere el tratamiento del absentismo laboral para determina las líneas de acción a seguir, que han de ser generales y con participación de los mandos; y B) Observar la influencia del entorno; es decir, ver en que medida la existencia de mecanismos psicológicos, sociológicos, jurídicos, económicos y culturales contribuyen a reducir el absentismo laboral. MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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Estos objetivos se pueden especificar concretamente en: 1) Estudiar cuáles son las características y factores determinantes del absentismo
laboral,
y
en
particular
el
sistema
de
medición
y
su
problemática. 2) Observar las limitaciones que presentan los modelos teóricos actuales del absentismo laboral para garantizar un control sobre la presencia efectiva de los trabajadores en las empresas. 3)
Analizar
los
mecanismos
de
registro,
medición,
decisiones,
actuaciones y resultados para que se puedan establecer los mecanismos oportunos de control y regulación del mismo.
2.3.2
CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE EL ABSENTISMO
El absentismo laboral es un fenómeno sociológico directamente vinculado a la actitud del individuo y de la sociedad ante el trabajo. Todo lo que propicie una actitud adecuada (integración, satisfacción, motivación, representatividad, etc.) redunda en un menor absentismo y todo lo que favorece un deterioro de esta actitud redunda en un mayor absentismo (falta de promoción, tareas monótonas y repetitivas, etc.). Por ello, al absentismo laboral no puede dársele un tratamiento único y exclusivamente coercitivo, sino que fundamentalmente donde ha de operarse es en su raíz, en el propio ambiente de cada centro de trabajo. En
consecuencia,
habría
que
realizar
dos
tipos
de
acciones
fundamentalmente: 1) Acciones a corto plazo consistentes en mecanismos adecuados que tienden a descubrir la diversidad de situaciones fraudulentas que se producen en el Absentismo Laboral. 2) Acciones a medio y largo plazo tendentes a una mayor promoción de la humanización de las tareas en sus aspectos intrínsecos y extrínsecos, al objeto de facilitar la asiduidad al centro de trabajo no solo materialmente sino también psicológicamente.
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Es decir, el establecimiento de acciones meramente coercitivas sin que establezcan las bases de una eliminación progresiva de la causa matriz, se consideran más tarde o más temprano abocadas totalmente al fracaso.
2.3.3
DEFINICIÓN DEL PROBLEMA DEL ABSENTISMO LABORAL
La esencia del contrato de trabajo consiste en la prestación de un servicio u obra a cambio de un salario. En la gran mayoría de los casos la prestación del servicio está ligada al cumplimiento de una jornada laboral con unos horarios preestablecidos. El absentismo laboral no es sino el incumplimiento por parte del trabajador de la jornada laboral, bien por retrasar su incorporación o adelantar su salida diaria, bien por no acudir al trabajo en una jornada completa o en varias. Pero no todos estos incumplimientos tienen el mismo tratamiento legal. En cualquier caso, el absentismo laboral implica necesariamente ausencia del trabajador, e independientemente de la justificación de la misma, que puede ser aparente, aquélla será el elemento determinante a todos los efectos, por lo que se definirá el absentismo laboral como: “toda ausencia de una persona de su puesto de trabajo, en horas que correspondan a un día laborable, dentro de la jornada legal de trabajo”. Es decir, las vacaciones o los días festivos no son absentismo. Lo que se pretende es observar el total de ausencias habidas en un período determinado, dentro del total de horas de trabajo
pactadas
por
convenio
colectivo,
o
a
nivel
de
empresa,
correspondientes al período de referencia. También conviene señalar que lo que se pretende cuantificar es la no asistencia al trabajo (las faltas físicas), a lo que se denomina absentismo, y no las actitudes derivadas de la presencia en el puesto de trabajo, a lo que se denomina abstencionismo. Es decir, las faltas del puesto de trabajo por la motivación que sea, bien por media hora o por varias, por un día o semanas, etc., se consideran absentismo. Sin embargo, mientras no se dé la
falta
del
trabajador
de
su
puesto
de
trabajo,
justificada
o
injustificadamente, no se da absentismo en el sentido antes entendido. Por ejemplo, “el tiempo del bocadillo”, si se recupera no será ni absentismo ni
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abstencionismo; ahora bien, si no se recupera será abstencionismo y no absentismo, ya que la presencia física en el puesto de trabajo se da.
2.3.4
CAUSAS DEL ABSENTISMO LABORAL
El análisis de las causas que dan lugar al absentismo laboral es de gran importancia para su clasificación, bien sea bajo una perspectiva preventiva, bien bajo una perspectiva correctiva. La unificación de criterios debería ser un hecho, ya que con ello se esclarecería y agilizaría tanto la información ya existente, como los trabajos futuros que puedan realizarse. Para ello se propone como posible solución la elaboración de un listado en el que figuren, con todo detenimiento, el máximo posible de hechos concretos que motiven las ausencias, con los que, después, se formarán grupos afines. Todo ello con el fin de obtener una normalización del tema y que en cada estudio sectorial pueda elegirse la clasificación que más convenga, desagregada según las exigencias y necesidades características. De este modo, no se obstruyen posteriores comparaciones y asimilaciones. De ahí que se haya elaborado la siguiente lista de posibles causas del absentismo laboral: Maternidad y adopción de menores de 5 años La duración de la maternidad es de 16 semanas, ampliables a 18 si el parto es múltiple. Por adopción la duración es de 8 semanas si el adoptado es menor de 9 meses, y de 6 semanas si es mayor de 9 meses y menor de 5 años. Enfermedad normal Ausencias
debidas
a
enfermedad
común,
accidente
no
laboral,
justificados con el correspondiente parte de baja médica. Accidente laboral Ausencias por accidente de trabajo tanto en el propio centro como in itinere, y sea o no causa de baja laboral.
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Licencias legales Ausencias recogidas en el Estatuto de los Trabajadores (fallecimiento o enfermedad grave de familiares, licencias por matrimonio, consultas médicas, embarazo, natalidad). Además, las que figuran recogidas en el Convenio Colectivo (formación durante la jornada laboral, reuniones de miembros del comité de empresa y secciones sindicales, asambleas previamente autorizadas por la dirección). Finalmente, las debidas de forma esporádica por motivos de referéndum constitucional, elecciones generales y elecciones municipales. Permisos particulares Ausencias personales que no son objeto de retribución (ausencias injustificadas, faltas de puntualidad). Ausencias no autorizadas Ausencias por motivo de sanción, cuando ésta lleva aparejada la suspensión de empleo y sueldo. Conflictos laborales Paros, huelgas, asambleas no autorizadas, ocasionadas por motivos de carácter laboral (reivindicaciones salariales, por ejemplo) y huelgas de carácter no laboral (motivos políticos, por ejemplo). Enfermedades profesionales La contraída a consecuencia de trabajo ejecutado por cuenta ajena en las actividades que se especifiquen en el cuadro que se apruebe por las disposiciones de aplicación y desarrollo de la Ley General de la Seguridad Social, y que esté provocada por la acción de los elementos o sustancias que en dicho cuadro se indiquen para cada enfermedad profesional. Otros Debidos a inclemencias del tiempo, catástrofes, etc.(es bien sabido que con ciertos materiales sometidos a bajas temperaturas, es imposible trabajar con ellos; el cemento, el yeso, por ejemplo).
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2.3.5
CLASIFICACIÓN DEFINITIVA DE LAS CAUSAS DE ABSENTISMO
De este modo, la clasificación definitiva por la que se ha optado en función de las causas anteriormente establecidas, es la siguiente: Absentismo legal o involuntario Se caracteriza por ser un coste para la empresa y porque el trabajador, en tales circunstancias, sigue percibiendo su remuneración. Es lo que se podría denominar absentismo retribuido y comprende los siguientes apartados: a) Enfermedad Normal b) Accidente Laboral c) Licencias Legales d) Maternidad y Adopción de menores de 5 años e) Enfermedad Profesional f ) Otros Absentismo personal o voluntario Se caracteriza por ser un coste de oportunidad para la empresa y porque el trabajador, en tales circunstancias, no sigue percibiendo su remuneración. Es lo que se podría denominar absentismo no retribuido y comprende los siguientes apartados: a) Permisos Particulares b) Ausencias no autorizadas c) Conflictos Laborales Dentro del primer tipo de absentismo, el único apartado que pudiera suscitar alguna duda es el - f); sin embargo, hay que decir al respecto que los trabajadores que se encuentren en esa situación no dejan de percibir su salario, al ser requeridos para realizar otro tipo de actividades posibles por parte de la empresa. En cuanto al segundo tipo de absentismo, es indudable que todos aquellos permisos, retribuidos o no, a que legalmente el trabajador tiene - 82 –
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derecho, deben considerarse dentro del absentismo legal. Igualmente se incluirán aquellos permisos que el trabajador solicita fuera de lo regulado legalmente y la empresa conceda. Con ello se está introduciendo el elemento subjetivo, puesto que si la ausencia se ha solicitado pero la empresa, al no estar obligada por convenio colectivo o norma legal, decide denegar tal solicitud, si se produce, a pesar de ello, la falta al trabajo deberá considerarse absentismo personal. Ello significa dejar a criterio de las empresas, en algunos casos, la clarificación en un sentido u otro de una determinada ausencia.
2.3.6
ELEMENTOS
COMPARATIVOS
DE
ESTUDIOS
REALIZADOS
SOBRE ABSENTISMO Por otra parte, desde el punto de vista de la organización empresarial, el absentismo constituye un importante problema económico en el mundo empresarial globalizado y también en España. En 1995, por ejemplo, el absentismo laboral supuso la pérdida del 4,26% de las horas de trabajo pactadas en los convenios colectivos de las grandes empresas españolas (Ministerio de Economía y Hacienda, 1997), representando el principal motivo de pérdida de tiempo de trabajo, a gran distancia del resto de causas. No solamente desde punto de vista de la sociedad en su conjunto, sino también desde el de la empresa, el absentismo es percibido como un problema importante (Neira, 1993). A no ser que el nivel de producción sea independiente del número de horas de trabajo, y éste no es el caso de las empresas del transporte, el absentismo será costoso para la empresa y reducirá sus beneficios, ya que crea distorsiones en el cumplimiento de los planes de producción y supone la utilización de trabajadores sustitutos, que son menos eficientes que aquellos a los que reemplazan.
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Tabla 2.8: Variables propuestas desde distintas disciplinas para explicar el absentismo Dirección de empresas
Prácticas de recursos humanos
Economía
Medicina
Psicología
Sociología
Condiciones de salud
Satisfacción en el trabajo
Cultura de absentismo
Hábitos (ejercicio físico, alcohol, etc.)
Actitudes hacia el trabajo
Normas sociales
Personalidad
Espíritu de grupo
Salario Rentas no salariales
Políticas de control del absentismo
Coste del absentismo para la empresa
Flexibilidad de horarios
Penalización del absentismo
Fuente: Bayo (2003)
Entre los elementos destacables del absentismo en diversos tipos de empresas, y en particular en las empresas de transporte, podemos citar los siguientes: El absentismo, como problema relevante y generalizado que es, ha sido analizado tanto teórica como empíricamente desde múltiples disciplinas. Por ejemplo, ha sido estudiado desde la psicología industrial, la economía, la dirección de empresas, la sociología, la medicina ocupacional o la ergonomía (Leigh, 1986; Harrison y Martocchio, 1998). Dependiendo de la perspectiva desde la que se contempla el absentismo, son distintas las razones que se proponen para explicar su existencia. En el Tabla 2.3 se presentan algunas de las variables propuestas por las distintas disciplinas. Por ejemplo, desde la psicología el absentismo ha sido considerado como un intento del trabajador por evadirse de un ambiente de trabajo negativo que genera en él altos niveles de insatisfacción (Steers y Rhodes, 1978; Goldberg y Waldman, 2000), lo que lleva a poner un especial énfasis en el papel que juegan los aspectos relacionados con el puesto de trabajo.
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Por ejemplo, desde el punto de vista de la oferta de trabajo (Allen, 1981a), se examina el absentismo a través de factores como el salario, las rentas no salariales, la duración de la jornada de trabajo o la penalización que sufre el trabajador por ausentarse de su puesto de trabajo. Otra cuestión que tampoco se deja de lado en esta literatura es que el coste del absentismo no es idéntico para todas las empresas (Allen, 1981b), con lo que los aspectos que influyen en este coste afectarán a la tolerancia hacia el absentismo por parte de la dirección.
2.3.7
ABSENTISMO
EN EL SECTOR DEL TRANSPORTE E HIPÓTESIS
ASUMIDAS Si centramos los estudios anteriores en el sector del transporte, se ha hecho una revisión completa de datos de absentismo en el sector del transporte de mercancías por carretera. Para ello se consultaron las bases de datos del Instituto Nacional de Estadística, del Instituto Navarro de Salud Laboral, junto con las referencias de Bayo (2003) y de Molinera (2001) y no se han encontrado estudios suficientemente desagregados que hagan referencia única al sector del transporte por carretera. Por todo ello no se encontró un porcentaje de absentismo para este sector. No obstante, se conoce el porcentaje medio de absentismo total en España (4,26%), dado por el Ministerio de Economía y Hacienda. Por otra parte, se realizó una encuesta contraste a 50 empresarios del sector en Navarra, con objeto de verificar sus estimaciones personales respecto al absentismo en sus respectivas empresas. Esta encuesta aparece descrita en los anexos de la presente memoria. Finalmente, teniendo en cuenta la experiencia de los miembros del equipo de investigación y consultando a expertos en absentismo laboral como el Prof. Bayo de la Universidad Pública de Navarra, se hizo una estimación de este porcentaje de absentismo para el sector del transporte de mercancías por carretera. Teniendo en cuenta que la penosidad inherente a los trabajos de transporte de mercancías es superior a la de otros sectores laborales, y que de acuerdo con el estudio de Bayo (2003) la penosidad está correlacionada de manera positiva con el absentismo, es esperable un porcentaje de
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absentismo mucho mayor que el que proporciona el Ministerio de Economía y Hacienda para el conjunto de los sectores económicos. Por otro ello, se planteó como hipótesis de trabajo respecto al absentismo laboral la siguiente: • Hipótesis de absentismo: El porcentaje de absentismo laboral en el sector del transporte en España es del 8% de los trabajadores de dicho sector. Teniendo en cuenta esta hipótesis, se tratará de verificar cómo van a influir las medidas preventivas que se van a presentar en las fichas de seguridad del siguiente epígrafe en la reducción del absentismo. Es decir, se tratará de comprobar en qué medida invertir en una mejora de la seguridad laboral en el transporte de mercancías por carretera supondrá una disminución del absentismo laboral en el sector, manteniendo el nivel de optimización de las rutas de transporte. De esta forma, será posible rediseñar
rutas
óptimas
de
reparto
de
mercancías
mejorando
las
condiciones de seguridad en el transporte sin un coste adicional grande, puesto que de forma indirecta se reducirá el porcentaje de absentismo en el sector.
2.4
ESTIMACIÓN DE LOS RIESGOS MÁS REPRESENTATIVOS EN EL TRANSPORTE POR CARRETERA: LA ELABORACIÓN DE LAS FICHAS DE SEGURIDAD En esta sección vamos a presentar un conjunto de nueve fichas que
aplicadas en distintas situaciones reales del transporte permiten establecer medidas específicas para abordar diferentes riesgos relativos asociados con el transporte de mercancías. Estas fichas han sido elaboradas fruto de la revisión bibliográfica y del análisis de los riesgos descritos en los apartados anteriores del presente capítulo. Se estructuran de la siguiente forma: a) Una descripción general de los riesgos específicos a los que hace referencia la ficha, que aparecen agrupados de acuerdo a criterios de operatividad y efectividad
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b) Una presentación de las medidas efectivas que se deben tomar para hacer frente de manera efectiva a los riesgos presentados en el epígrafe anterior c) Una descripción concisa de las soluciones prácticas con las que se lleven a cabo las medidas efectivas descritas en el apartado anterior d) Una descripción de las implicaciones que las medidas efectivas y sus soluciones prácticas tienen sobre la optimización de rutas que se propondrá mediante el algoritmo pertinente De esta forma, en los siguientes puntos de este apartado, vamos a describir, siguiendo esta estructura, las fichas de seguridad (anexo V) relativas a los riesgos más importantes para el sector del transporte de mercancías por carretera.
2.4.1
FICHA 1: RIESGO DE INTOXICACIÓN Y AVERÍAS
RIESGOS DE ACCIDENTE - Intoxicación por emanaciones de gasolina, de aceite diesel o gases de escape, que contienen diversas proporciones de monóxido de carbono. - Averías del vehículo. MEDIDAS PREVENTIVAS 1. Realizar una revisión periódica. 2. Controlar los combustibles y lubricantes. 3. Prever las condiciones del tráfico con antelación. 4. Tener un claro y conciso conocimiento de las rutas existentes entre el origen y el destino. 5. Evitar circular a más de 90 km/h, ya que penaliza el consumo y la seguridad. 6. Conducir con atención y concentración.
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SOLUCIÓN PRÁCTICA Tras analizar en profundidad el riesgo de intoxicación y averías, y las medidas preventivas para evitarlo, sería conveniente aplicar la siguiente medida: • Destinar 30min diarios a revisar el vehículo La aplicación de esta norma afectaría directamente a la planificación de las rutas, ya que disminuiría el tiempo de conducción efectivo debido a que el vehículo estaría cada día 30min inactivo. Esto afectaría en un principio a la productividad (o a las horas que el vehículo pasa en carretera), así como al aumento del coste de mantenimiento. Por otra parte, todas estas contrapartidas se podrían compensar con una clara ventaja: disminuiría el absentismo. Es decir, al producirse muchas menos averías las intoxicaciones se reducirían sustancialmente y mejoraría la eficiencia del transporte a través del máximo rendimiento del equipo y del personal, permitiendo una mejor y menos arriesgada conducción basada en la concentración y en la atención sobre la carretera y sobre el propio vehículo. La decisión de destinar exactamente 30 minutos y no 15 ó 50 minutos es debida a que es un intervalo de tiempo suficientemente amplio para la verificación y el control de los distintos elementos del vehículo. Además se deberá establecer un protocolo de actuación para llevar a cabo dicha revisión, ya que en caso de alargase excesivamente podría afectar de forma muy negativa a la efectividad y rendimiento de los vehículos. IMPLICACIONES DE LA OPTIMIZACIÓN La determinación de hacer esta revisión puede parecer al principio como una pérdida de beneficios para la empresa, ya que los vehículos permanecen más tiempo parados. Pero esto puede llegar a ser una gran ventaja competitiva para la empresa respecto a sus competidores, dado que aunque perderíamos 30 min. de productividad estaríamos en disposición de dar un servicio de calidad, según el cuál nuestra mercancía llegaría siempre
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a tiempo a su destino, creando un valor intangible de gran importante en la empresa.
2.4.2
FICHA 2: RIESGOS DE DESPRENDIMIENTOS DE LA CARGA
RIESGO DE ACCIDENTE - Riesgo de desprendimientos de las cargas transportadas. MEDIDAS PREVENTIVAS 1. Cargar y descargar de la forma más conveniente. 2. Cumplir los principios básicos de carga y descarga. 3. Respetar las reglas de carga. SOLUCIÓN PRÁCTICA Tras analizar de forma exhaustiva el riesgo de desprendimientos de carga, sería adecuado realizar la siguiente medida: • Destinar tiempo a comprobar la carga colocada Esta
norma
afectaría
de
la
siguiente
forma.
Por
una
parte,
aumentaría el tiempo de carga y descarga con la consecuente disminución en la productividad de la carga y descarga. Pero, por otra parte, la medida nos ayudaría a evitar que la mala colocación de la carga ponga en peligro al conductor y a los demás usuarios de la carretera, así como a no causar daños en la infraestructura vial. Esta
reducción
de
accidentes
laborales
desembocaría
en
una
disminución del absentismo, y como consecuencia en una disminución del coste por hora del conductor. Por ello, esto podría convertirse en un importante beneficio para la empresa. El tiempo empleado en comprobar la carga debe ser el suficiente para cumplir todas las medidas preventivas anteriormente citadas. Es importante que el propio conductor sepa como debe estar colocada la carga en cada situación, es decir, para los distintos niveles de carga, así como realizar una redistribución de la carga después de cada descarga parcial. En su defecto debería recibir una instrucción de cómo se lleva a cabo esta comprobación. MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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IMPLICACIÓN EN LA OPTIMIZACIÓN La decisión de hacer esta comprobación puede convertirse en un importante beneficio para la empresa, ya que se reduciría sustancialmente el número de bajas en la empresa. Así mismo, las mercancías enviadas no sufrirían retrasos dado que no se producirían estos altercados tan frecuentemente. Podemos concluir que con esta medida estamos evitando dos puntos muy importantes: no poner en peligro a los trabajadores y ofrecer un servicio sin retrasos.
2.4.3
FICHA 3: RIESGO
DE FATIGA, ESTRÉS Y TRASTORNOS
REUMÁTICOS RIESGOS DE ACCIDENTES 1. Trastornos reumáticos. 2. Riesgo de fatiga. 3. Riesgo de sufrir estrés debido a: - Las características del trabajo. - Las características del entorno por el que circula. - Las características del individuo. MEDIDAS PREVENTIVAS 1. Evitar la fatiga. 2. Respetar los tiempos de conducción. 3. Cumplir los tiempo de descanso. 4. Evitar aparición de la somnolencia y el sueño. SOLUCIÓN PRÁCTICA Tras el estudio del riesgo de fatiga, de estrés y de trastornos reumáticos, sería interesante llevar a cabo la siguiente medida:
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• Realizar restricciones de tiempo así como del número de entregas y conductor en rutas o aunque sea según requerimientos legales Esta medida tendría las siguientes consecuencias para la empresa. Por una parte se definirían unas rutas menores en el espacio de tiempo y con un menor número de paradas, y siempre respetando los tiempos de conducción y descanso establecidos por la ley. Con todo esto evitaríamos la aparición de fatiga. Por otra parte, se pretende evitar que un mismo conductor realice permanentemente el mismo recorrido, ya que esto provocaría una rutina que podría desembocar en la pérdida de concentración del conductor. Aunque
esto
puede
provocar
consecuencias
inesperadas
por
el
desconocimiento del conductor de la ruta y destinos que visitará. Estas medidas puede que produzcan un mayor coste para la empresa, pero en cambio se produciría una disminución del absentismo, ya que reduciríamos las bajas por fatiga, estrés, trastornos reumáticos y, quizá, se reducirían el número de accidentes ya que el conductor se encontraría mucho más descansado, relajado y podría estar más concentrado en la carretera. Como consecuencia de todo ello, se espera que el aumento de costes derivados de los cambios en las rutas y sus asignaciones, se compense con la disminución del coste por hora del conductor derivado de la menor tasa de absentismo esperada. IMPLICACIONES EN LA OPTIMIZACIÓN La decisión de incluir estas restricciones es especialmente interesante debido a que las bajas por fatiga, estrés y trastornos reumáticos son numerosas entre los conductores de vehículos de mercancías que circulan por carretera. Además, esta medida se basa en requerimientos legales, por lo que sería importante llevarla a cabo para no incumplir la ley, ya que esto desembocan en fuertes multas.
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2.4.4
FICHA 4: RIESGO DE CAÍDA A DISTINTO NIVEL
RIESGO DE ACCIDENTE 1. Causas técnico-organizativas: •
Mantenimiento inadecuado.
•
No disponer de una norma que regule la forma de realizar este trabajo.
2. Causas debidas al factor humano. MEDIDAS PREVENTIVAS 1. Controlar la colocación y retirada de toldos del camión. •
Mantenimiento de las estructuras que soportan toldos.
•
Hacer una revisión periódica de estas estructuras.
•
Realizar un procedimiento de trabajo
•
Formar a los operarios
SOLUCIÓN PRÁCTICA En este caso, no tendríamos que ejecutar ninguna medida especifica, sino cumplir estrictamente todas las medidas preventivas anteriormente citadas, desde realizar mantenimientos de estructuras de forma periódica, realizar procedimientos así como instruir a los operarios. Todas estas medidas afectarían de forma significativa a la empresa. Por una parte se disminuiría el tiempo de conducción efectivo así como se aumentaría el coste de mantenimiento, ya que todas estas medidas preventivas tienen un coste añadido y cuesta un tiempo llevarlas a cabo, durante el cual el operario o conductor no está produciendo. Sin embargo al disminuir el riesgo de caída a distinto nivel se disminuiría también el absentismo, es decir el coste hora conductor. En el estudio de este riesgo podemos ver como aplicando una serie de medidas de prevención las cuales no son difíciles de llevar a cabo podemos evitar peligros tan frecuentes como la caída a distinto nivel. Para realizar una buena instrucción a los operarios es aconsejable una buena formación de la empresa en los temas de seguridad. Una opción es a través de cursos, impartidos por gente preparada de la propia empresa. Una segunda opción es contratar a un equipo especializado en estos temas para que venga a instruir al personal. - 92 –
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2.4.5
FICHA 5: RIESGO DE CAÍDA AL MISMO NIVEL Y PISADAS SOBRE OBJETOS
RIESGOS DE ACCIDENTES
- Riesgo de caída al mismo nivel: falta de orden y limpieza. - Pisadas sobre objetos: falta de orden y limpieza. MEDIDAS PREVENTIVAS • Vigilar el desorden y la falta de limpieza. SOLUCIÓN PRÁCTICA En este caso, no tendríamos que ejecutar ninguna medida específica, sino cumplir estrictamente con la vigilancia de la limpieza y el orden en la empresa. Para un buen funcionamiento de la empresa es importante que esta siga unos estándares de orden y limpieza, ya no solo para evitar riesgos de caídas al mismo nivel y/o pisadas sobre objetos, sino también para conseguir un funcionamiento de la empresa lo más eficiente posible, evitando pérdidas de tiempo innecesarias. Es importante que las empresas elaboren procedimientos de aplicación diaria en materia de limpieza y orden, que deberán ser gestionados por el departamento o el responsable de calidad, ya que esta comprobado que es uno de los primeros pasos para optimizar el funcionamiento de la empresa. Uno de los pilares del establecimiento de estos procedimientos es hacer creer a cada uno de los empleados que el orden y la limpieza son necesarios para llevar a cabo la actividad con seguridad. Además, gracias a la ejecución de estas medidas la empresa obtendrá una disminución del absentismo, ya que se eliminarán todos estos riesgos de caídas o pisadas de objetos y, por tanto, los trabajadores no sufrirán ningún percance. Consecuentemente, se producirá un importante beneficio en la empresa.
2.4.6
FICHA 6: RIESGO DE CORTES CON OBJETOS Y HERRAMIENTAS
RIESGO DE ACCIDENTE
- Golpes y cortes con objetos y herramientas provocados por la falta de orden y limpieza. MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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MEDIDAS PREVENTIVAS - Evitar cortes por salientes en las cargas. - Establecer un protocolo de orden y limpieza. SOLUCIÓN PRÁCTICA Tras analizar en profundidad el riesgo de intoxicación y averías, y estudiar las medidas preventivas para evitarlo, sería conveniente tomar la siguiente medida: • Revisar zonas de carga y descarga antes de la operación Esta medida afectará de la siguiente manera. Por una lado disminuirá la productividad de carga y descarga, ya que el operario tendrá que revisar la zona antes de cada operación, por lo que no dispondrá del mismo tiempo productivo. Sin
embargo,
también
se
producirá
una
disminución
del
absentismo, es decir, una disminución del coste por hora del conductor, debido a que no se producirán golpes y cortes con objetos ni otras herramientas y el trabajador no causará baja por causas debidas a este riesgo. Para obtener estos beneficios, se recuerda que deben revisarse estas zonas “de riesgo” y tener un nivel mínimo de limpieza y orden, así como tener nociones acerca de cual es la forma más adecuada de manipular las distintas cargas que se van a transportar diariamente.
2.4.7
FICHA 7: RIESGO
DE ATRAPAMIENTO Y ATRAPAMIENTOS POR
VUELCO RIESGO DE ACCIDENTE 1. Causas debidas al factor humano: •
Estacionamientos incorrectos del camión.
•
Conducción incorrecta de la traspaleta o de la carretilla elevadora.
• - 94 –
Actos inseguros al bajar el muelle de carga. MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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2. Causas debidas al factor técnico-organizativo: •
Formación
inadecuada
de
los
operarios
(conductor
de
la
traspaleta y conductor del camión). MEDIDAS PREVENTIVAS 1. Analizar el muelle de carga: •
Procedimiento que regule el estacionamiento de los camiones.
•
Realizar
inspecciones
periódicas
sobre
el
correcto
posicionamiento de los muelles de carga. •
Procedimiento para la colocación correcta de los muelles de carga.
2. Cuidar manejo de carretillas elevadoras y transpaletas: •
Correcto manejo de las carretillas y transpaletas.
•
Formar y reciclar a los conductores de carretillas en el manejo seguro de estos vehículos.
•
Control del paso de carretillas en muelle de carga a la parte trasera del camión.
SOLUCIÓN PRÁCTICA Tras estudiar el porqué se producen los riesgos de atrapamiento
y
atrapamientos por vuelcos, sería conveniente aplicar la siguiente medida: • Formación en tareas de carga, descarga y manejo de carretillas Con
esta
medida
obtendríamos
una
reducción
de
daños
que
desembocaría en una disminución del absentismo y, en consecuencia, en una disminución del coste por hora del conductor. Por esta razón, es muy importante formar y asesorar de la mejor manera posible a los operarios que realizan esas tareas, así como realizar los procedimientos de trabajo y control correspondientes.
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La decisión de llevar a cabo estas medidas es especialmente interesante, ya que los accidentes por atrapamiento y atrapamientos por vuelco son los producen accidentes de mayor gravedad. Hemos podido ver como este riesgo se debe fundamentalmente al factor humano y viene especialmente causado por incongruencias en el apartado técnico-organizativo de la empresa. Por ello, para solucionar este problema deben implicarse todos los niveles jerárquicos de la empresa, desde los operarios hasta la directiva.
2.4.8
FICHA 8: RIESGO DE SOBREESFUERZO
RIESGO DE ACCIDENTE - Sobreesfuerzos: la mayor parte de los accidentes de trabajo que se producen en el sector del transporte por carretera, son por sobreesfuerzos al manipular cargas pesadas. MEDIDAS DE PREVENCIÓN 1. Mecanizar el proceso de manipulación en la medida de lo posible. 2. Reducir los pesos de las cargas, así como reducir la frecuencia. 3. Dar cursos de formación a los operarios. SOLUCIÓN PRÁCTICA Tras un exhaustivo estudio del problema de sobreesfuerzo, sería muy adecuado realizar la siguientes medidas: -
Manipulación
correcta
de
cargas
y
uso
de
elementos
mecánicos - Limitar el número de entregas Estas medidas podrían afectar a la empresa de una manera bien distinta. Por una parte disminuiría la productividad de descarga ya que el uso de elementos mecánicos puede hacer el trabajo más fácil pero mas largo y además porque una adecuada manipulación de las cargas puede costar
más
tiempo.
También
aumentaría
el
coste
debido
a
la
mecanización, por eso es importante buscar elementos prácticos y - 96 –
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económicos, para que así no suponga una inversión tan fuerte para la empresa.
Pero
todos
estos
gastos
se
podrían
ver
perfectamente
compensados con la disminución del absentismo, debido a que al solucionar el problema de baja por sobreesfuerzo tendríamos a los trabajadores rindiendo en sus mejores condiciones. Es muy importante llevar a cabo estas dos medidas ya que la mayor parte de los accidentes de trabajo en el sector del transporte se producen por realizar sobreesfuerzos. Cuando la manipulación de las cargas no se hace a través de elementos mecánicos sería bueno estudiar el tipo de carga, es decir, tanto las dimensiones como su peso y decidir levantarla entre 1 o 2 personas. La otra opción es reducir los pesos de las cargas de forma que no creen a la postra problemas de sobreesfuerzo en los trabajadores. Si por cualquier caso esta división de carga es imposible es cuando la manipulación debería ser a través de elementos mecánicos. El número de bajas por sobreesfuerzo es uno de los más elevados, por ello se debe tener especial cuidado en el cumplimiento de todas las medidas preventivas para evitarlo.
2.4.9
FICHA 9: RIESGO
RELACIONADOS CON EL TRAZADO DE CARRETERAS Y MEDIDAS DE SEGURIDAD VIAL
RIESGO DE ACCIDENTE 1. Vuelcos o pérdidas de control debidos a: •
Inadecuado estado de las carreteras.
•
Condiciones climatológicas inestables.
•
Excesos de velocidad.
•
Pérdida de la atención-concentración.
•
Pérdida de anticipación-capacidad de reacción.
•
No respetar la distancia de seguridad.
•
Etc.
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MEDIDAS PREVENTIVAS • Evitar la tijera y vuelco • Respetar código circulación y periodos de conducción y descanso. • Conocer las condiciones climatológicas SOLUCIÓN PRÁCTICA Tras un estudio profundo de los riesgos relacionados con el trazado de carreteras y medidas de seguridad vial así como la medidas preventivas, es conveniente aplicar la siguiente medida: • Integrar comunicación SMS y GPS Esta medida es muy importante tanto para elegir adecuadamente la mejor ruta, es decir, sin riesgos de despistarse buscando la mejor solución, así como para mantener informado al conductor sobre la marcha de la evolución climatológica. La integración de estos dos sistemas de comunicación tendría distintas consecuencias en la empresa. Por un lado, aumentaría el coste fijo y variable del camión, debido a la compra de ambos sistemas así como su instalación en el vehículo. Pero, por otra parte, esta medida disminuiría el absentismo,
ya
que
los
riesgos
de
sufrir
accidentes
disminuirían
considerablemente debido a una buena comunicación con el conductor, que estaría informado en todo momento. Además, la probabilidad de perderse o hacer una mala elección de la carretera se disminuirían considerablemente y los entregas no sufrirían retrasos. La empresa obtendría un beneficio importante ya que ofrecería un servicio fiable y mucho más puntual. La utilización de tecnología GPS también se convertiría en una ventaja para la empresa, ya que podría tener localizados a sus conductores y saber si cumplen los tiempos de conducción, de descanso etc. Actualmente estos dos sistemas de comunicación se encuentran en expansión y desarrollo. Su compra también sería interesante para estar al día de las últimas tecnologías, y así estar al corriente de las mejoras que se producen en ellas y relacionarlas con las mejoras que podrían crear en la propia empresa. - 98 –
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IMPLICACIÓN A LA OPTIMIZACIÓN Para integrar tanto el sistema SMS como el sistema GPS, se necesita tanto la implicación de los socios para decidir comprarlos así como la implicación de los propios trabajadores para aprender a utilizarlo y hacer un buen uso del mismo.
2.5
INTERNALIZACIÓN DE COSTES DE SEGURIDAD. RESTRICCIONES, ÍNDICES Y PARÁMETROS SUSTANCIALES
2.5.1
TIEMPOS DE CONDUCCIÓN Y DESCANSO
Vivimos en un mundo en el cual estamos acostumbrados a disponer de bienes y servicios cuando y donde los deseemos. La mayor parte de las veces nuestras expectativas se realizan, pero tienen un precio. Uno de ellos es el cansancio humano, reconocido como una de las principales causas de accidentes en el sector del trasporte por carretera en todo el mundo. Si bien el cansancio no puede ser siempre evitado, es posible enfrentarlo mejor. La entrada de España en la actual Unión Europea, el 1 de enero de 1986, supuso, entre otras muchas cosas, la aplicación directa de la reglamentación sobre tiempos de conducción y descanso que a tal efecto existía en estos países. Dicha normativa está compuesta por el Reglamento CEE 3820/85 del Consejo relativo a la armonización de determinadas disposiciones en materia social en el sector de los transportes por carretera y el Reglamento CEE 3821/85 de Consejo relativo al aparato de control en el sector de los transportes por carretera. Ambos Reglamentos son de aplicación a todos los conductores que realicen algún tipo de transporte por carretera, ya sea público o privado, de mercancías o de viajeros, sean españoles o extranjeros, realicen el transporte por el interior de España o por el territorio de la Comunidad Europea, lleven el vehículo en carga o circulen en vacío, pero siempre y cuando el vehículo que conduzcan tenga un PMA superior a 3.5 Tm o en el MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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caso de vehículos para viajeros, éstos tengan más de 9 plazas incluido el conductor. Todo desplazamiento de un vehículo vacío o con carga, destinado al transporte de viajeros o de mercancía, efectuado por las carreteras abiertas al uso público, tiene un tiempo máximo de conducción ininterrumpida de 4 horas y 30 minutos. Después de conducir de forma ininterrumpida durante este periodo, el conductor debe realizar una parada de al menos 45 minutos también ininterrumpidos. Puede sustituirse la interrupción de 45 minutos por interrupciones de al menos 15 minutos cada una, intercaladas en el período de conducción de las 4 horas y media, tal y como observamos en la Figura 2.1.
Figura 2.1: Esquemas de diferentes tiempos de conducción ininterrumpida
- 100 –
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Así mismo, el tiempo máximo de conducción diario no puede exceder de 9 horas, salvo dos veces a la semana que puede llegar a las 10 horas. Después de un máximo de 6 periodos de conducción diarios, el conductor deberá tomar un descanso semanal. De cualquier manera, finalmente el tiempo de conducción en dos semanas consecutivas no puede exceder de 90 horas (véase Figura 2.2). Así, si en una semana se conduce durante 56 horas (máximo permitido), en la siguiente sólo podrá conducirse durante 34 horas, puesto que sumando ambas se llega al máximo de 90 horas (véase Figura 2.2).
Figura 2.2: Tiempos de conducción bisemanal
Después de conducir durante seis días consecutivos hay que tomar un descanso de 45 horas ininterrumpidas, que puede reducirse a 36 horas ininterrumpidas cuando dicho descanso se tome en el lugar en donde se encuentre normalmente el conductor o el vehículo o reducirse a 24 horas ininterrumpidas cuando dicho descanso se tome en un lugar en donde no se encuentre normalmente el conductor o el vehículo. En estos supuestos, como no se han tomado 9 horas o 21 horas de descanso semanal
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respectivamente, habrá que añadir esas horas al periodo de descanso semanal de una de las tres semanas siguientes. El incumplimiento de esta reglamentación acerca de los tiempos de conducción y descanso en la actividad del transporte de mercancía y viajeros por carretera supone duras sanciones: - Faltas muy graves (multas desde 1382,31 hasta 2764,60 euros) 1. Conducción ininterrumpida de más de 6 horas. 2. Conducir más de 13 horas y media al día. 3. Reducir más del 50% los períodos de descanso. - Faltas graves (multa desde 276,51 a 1382,30 euros) 1. Circular con un exceso superior a un 20% de lo permitido en los tiempos de conducción. 2. Reducción superior al 20% de los períodos de descanso. - Faltas leves (apercibimiento hasta multa de 276,50 euros) 1. Circular con un exceso de hasta un 20% para lo permitido en los tiempos de conducción. 2. Reducción de hasta 20% de los períodos de descanso.
2.5.2
FATIGA Y SINIESTRALIDAD
Según los datos de la Dirección General de Tráfico, en el año 2004 murieron en accidentes laborales 315 conductores profesionales cuya actividad era el transporte de mercancía por carretera, 1145 resultaron heridos graves, y 4939 resultaron heridos leves (véase las Tablas 2.4 y 2.5). Estos niveles de siniestralidad, que muchas veces quedan diluidos en las cifras de accidentes de tráfico que se producen cada día, son equiparables e incluso superiores a los que sufren otros sectores como la construcción, aunque resulten menos visibles.
- 102 –
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Tomando los datos por tipos de vehículos (Tabla 2.4), observamos que en el año 2004 se produjo un descenso de la siniestralidad mortal en las furgonetas (-6,62%) y vehículos articulados (-11,42%), pero sin embargo, la siniestralidad aumentó considerablemente en los camiones pequeños (67,85%), y en los camiones de más de 3.500 kg de MMA (3,17%). Los conductores profesionales realizan jornadas semanales de hasta 80 horas, muchas de ellas en horario nocturno, sometidos a periodos de descanso irregulares, sedentarismo, hábitos alimenticios condicionados por la movilidad de su actividad, y situaciones de estrés provocadas por la necesidad de cumplir los horarios de carga y descarga. Como nos recuerdan las propias autoridades de Tráfico, la conducción es una actividad que requiere un alto nivel de concentración, y las condiciones laborales de estos conductores profesionales favorecen los estados de fatiga, aumentando el riesgo de accidentes para el trabajador y para la seguridad vial en su conjunto. En los estudios realizados sobre este tema queda demostrada la relación existente entre las condiciones de trabajo de los conductores profesionales y la aceleración de determinadas patologías (pérdida de visión, dolores músculo-esqueléticos, problemas gástricos, disfunciones del sueño, etc.) que disminuyen su calidad de vida y aceleran el deterioro de sus condiciones físicas. Tabla 2.4: Evolución de la siniestralidad por tipos de vehículos (transporte de mercancías) Muertos
Heridos graves
Heridos leves
Vehículo 2004
2003
2004
2003
2004
2003
Furgoneta
141
151
539
770
2854
3081
Camión – 3.500 MMA
47
28
135
174
640
700
Camión + 3.500 MMA
65
63
265
289
909
919
Vehículo articulado
62
70
206
214
536
496
TOTAL
315
312
1145
1447
4939
5196
Nota: Cómputos a 24 horas.
Fuente: Elaboración propia a partir de Dirección General de Tráfico MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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Tabla 2.5: Resumen de siniestralidad entre los conductores profesionales del transporte de mercancías por carretera Resultado del siniestro
2003
2004
Variación
312
315
0,96 %
Heridos graves
1447
1145
- 20,87 %
Heridos leves
5196
4939
-4,95 %
Muertos
Fuente: Elaboración propia a partir de Dirección General de Táfico
2.5.3
PROCESO DE DESCARGA
En la actualidad entre los puntos críticos de ineficiencias que afectan a proveedores, transportistas y distribuidores están las esperas prolongadas que se producen en las operaciones de carga y descargas de mercancías. Existen
una
serie
de
hechos
que
demuestran
las
ineficiencias
existentes durante las operaciones de cargas y descargas, por ejemplo: - Camiones que llegan con retraso y no pueden cargar. - Proveedores que no tienen la mercancía prevista para la carga. - Cambios de última hora en el punto de carga previsto. - Distribuidores que no pueden descargar en el punto de destino por motivos varios. La causa principal de dichas ineficiencias es el aislamiento de los procesos entre sí, no existiendo una comunicación entre las partes que forman la cadena de transporte. Figura 2.3: Tareas fundamentales de los diferentes agentes del transporte.
- 104 –
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Existen varias alternativas de solución. Para cada solución se debe establecer un compromiso de cumplimiento estricto de lo pactado por parte de proveedor, transportista y distribuidor. a) Pacto de horarios fijos de carga y/o descarga b) Pacto de cita previa para la carga y descarga c) Establecimiento de tiempo concreto de espera para la carga y descarga Las operaciones de descarga deben cumplir un periodo de tiempo asignado a dicha operación según los siguientes supuestos: - Caso 1: carga constituida hasta 33 unidades de carga paletizadas o 66 remontadas de una sola referencia por paleta sobre vehículo de hasta 40 Tm de MMA, requiere un tiempo máximo de 1 hora y 30 minutos para la operación de descarga sobre muelle y de tratamiento de la documentación. - Caso 2: carga constituida hasta 33 unidades de carga paletizadas de múltiples referencias por paleta sobre vehículo de hasta 40 Tm de MMA, requiere un tiempo máximo de 3 horas para la operación de descarga sobre muelle y de tratamiento de la documentación. - Caso 3: carga constituida por unidades de carga secundarias no paletizadas (granel) ocupando el peso y/o volumen completo del vehículo de 40 Tm de MMA cargado, requiere un tiempo máximo de 4 horas para la operación de descarga sobre muelle y de tratamiento de la documentación. El objetivo es conseguir que la operación de descarga de la mercancía sea lo más eficiente posible para evitar retrasos indebidos. Además, es importante realizar la operación de manera ordenada y sin prisas para evitar accidentes, de manera que para ello se ha diseñado un protocolo de actuación, que consta de las siguientes fases: 1) Comprobar la documentación de la descarga 2) Identificar zona de descarga •
Antes de descargar, estacionar el camión en la zona definida por el receptor.
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•
Las zonas de descarga deberán estar señalizadas para facilitar el posicionamiento del camión.
3) Comprobar autorización de descarga •
Acudir a la oficina de recepción a la hora pactada con una tolerancia de ±10 minutos, entregar albarán (las dos copias) quedando a la espera de asignación de muelle.
•
En caso de tener hora pactada, la asignación de muelle no deberá exceder ±10 minutos
•
En los centros en que se inicia la descarga, el responsable de recepción dará la autorización para poder realizar la descarga. Siempre será necesaria la autorización de un responsable del centro para realizar la descarga de un vehículo.
4) Preparar condiciones de descarga •
El receptor dispondrá de los medios y áreas adecuados para realizar la descarga
5) Comprobar los medios •
Antes de iniciar la operación de descarga verificar que los medios y las áreas de descarga están en condiciones adecuadas.
•
Si los medios para realizar la descarga no están en condiciones deberá entonces ponerse en conocimiento del responsables del centro.
6) Ubicar camión •
El
transportista
estará
presente
durante
la
operación
de
descarga en el caso de que la misma sea por cuenta del distribuidor o proveedor. •
En productos refrigerados o congelados, cuando el transportista ya tiene el muelle asignado, aproximará el camión dejándolo ± 3 metros separado del muelle.
•
- 106 –
Apagará el equipo de frío y abrirá las puertas del camión.
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•
Aproximará el camión al muelle y colocará, en caso de disponerse, la plataforma del muelle en el camión de forma correcta.
•
De no ser refrigerado, aproximará el camión al muelle donde se ha de descargar y colocará, en caso de disponerse, la plataforma del muelle en el camión de forma correcta.
7) Descarga del camión •
El
transportista
estará
presente
durante
la
operación
de
descarga en el caso de que la descarga sea por cuenta del proveedor o distribuidor. •
Durante el proceso de descarga, el transportista comprobará que no hayan deterioros externos en la mercancía.
•
El transportista comprobará que la cantidad de unidades de carga paletizadas que deben descargarse coinciden con las previstas descritas en el albarán del proveedor.
•
El receptor comprobará que las unidades de carga paletizadas que deben descargarse tienen la estabilidad necesaria para ser manipuladas, almacenadas y transportadas. No se descargarán, en caso que esté así pactado entre proveedor y distribuidor, las unidades de carga paletizadas que no sean estables.
•
La descarga de las unidades de carga paletizadas se realizará de forma que se mantenga la estabilidad y no se produzcan roturas. El Transportista, en el caso de que la carga la realice el distribuidor o proveedor, instruirá según su criterio la forma de cómo deben desestibarse las unidades de carga paletizadas.
•
En la recepción de mercancías se comprobará que las unidades de carga paletizadas descargadas coinciden con los indicadas en el albarán. De no ser así se avisará al responsable del centro.
•
En
la
recepción
de
mercancías
se
comprobará
que
la
temperatura del producto es la que debe tener. Si alguna unidad
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- 107 –
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de carga paletizada no cumple con los criterios de temperatura, no se descargará y se avisará al responsable del centro. •
El receptor dará conformidad a la recepción de mercancía en cuanto a la cantidad, la temperatura y condiciones de la mercancía mediante la aplicación de un sello con firma y fecha sobre el albarán en el cual se podrá hacer constar el texto "Conforme salvo examen de contenido". El receptor entregará al transportista el justificante de la descarga, junto a una copia del albarán conformado del proveedor.
8) Restablecer los medios •
Una
vez
terminada
la
descarga,
se
dejarán
los
medios
empleados en el lugar asignado. •
Se dejará, en el caso de que la hubiera, la plataforma del muelle de forma correcta.
•
Se sacará el camión del muelle.
•
Se cerrarán las puertas del camión.
9) Entrega de la documentación para iniciar la marcha de salida
Una vez justificada la elección de las medidas restrictivas en cuanto a tiempos de conducción y operación de descarga debidas a la seguridad, a continuación se detallan los parámetros de costes asociados a la seguridad que se han incluido en el algoritmo de transporte realizado en este proyecto.
2.6
PARÁMETROS DE SEGURIDAD EN UN ALGORITMO DE RUTAS POR CARRETERA Un optimizador de rutas de vehículos tiene por objetivo encontrar
aquellas soluciones que suponen un menor coste para la empresa de transporte u operador logístico. Dicha solución además, tiene por objetivo
- 108 –
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asignar diferentes destinos, con sus respectivas demandas, a un vehículo asignado a una determinada ruta. Los costes de cada ruta obtenida se obtienen teniendo en cuenta el vehículo utilizado, la carga transportada, los kilómetros recorridos, el tiempo empleado en dicha actividad, entre otros descriptores. Normalmente, el optimizador consigue su objetivo de minimización de costes asignando la demanda total al menor número de vehículos posibles de manera que recorran la menor distancia posible. El problema para conseguir mejores resultados son las restricciones asignadas a la actividad, ya que en función de su rigidez conseguiremos rutas más eficientes y menos costosas. Las restricciones que encontramos generalmente son: -
Flota de vehículos
-
Capacidad de los vehículos
-
Horario de entrega
-
Tiempo máximo de conducción
-
Velocidad máxima permitida en cada tipo de vía
En este estudio, además de implementar las restricciones de forma habitual, hemos incluido un conjunto de variantes en estos parámetros. Estas variantes nos han permitido estudiar la influencia que tiene en los costes de la ruta la implementación de unas medidas de seguridad que harán disminuir la accidentalidad laboral del sector y contribuirán de esta manera a un descenso del absentismo. Para poder cuantificar todas estas medidas de seguridad y traducirlas a los parámetros que incluiremos en el cálculo de rutas, nos hemos basado principalmente en el estudio de riesgos anteriormente mencionado. Las conclusiones
fundamentales
se
han
registrado
en
el
apartado
de
implicaciones en la optimización de las fichas de seguridad (anexo V). Posteriormente,
hemos
contrastado
las
hipótesis
obtenidas
trasladándolas en forma de encuesta (anexo IV) a los socios del ANET MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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(Asociación de Empresarios Navarros de Transporte y Logística). De esta forma, hemos podido comprobar qué medidas y en qué niveles podrían ser aplicables en esta nueva gestión del transporte que aportamos con el estudio. Las principales diferencias aportadas por la implantación de las nuevas medidas de seguridad quedan reflejadas en la Tabla 2.6. Estas pueden resumirse en una reducción de las horas de conducción y en un ligero descenso de la productividad de descarga de los vehículos, el cual se traduce en el un aumento del tiempo empleado en las operaciones previas y posteriores a la descarga. Tabla 2.6: Restricciones debidas a la aplicación de medidas de seguridad Tiempo de conducción
Operativa
(paradas incluidas)
Actual
Aplicando medidas de seguridad
Tiempo destinado para las operaciones previas y posteriores a la descarga
Productividad de descarga
9h
15 min
1 min/palet
8 h 45 min
20 min
1 min/palet
Fuente: Elaboración propia
Las consecuencias de aplicar las nuevas medidas de seguridad en la operativa de los transportistas son: - 15 minutos menos de conducción invertidos en mantenimiento y preparación del vehículo. -
5
minutos
más
destinados
a
realizar
las
operaciones
de
acondicionamiento de la operación de descarga y a las operaciones posteriores a la misma. En un principio estas medidas pueden parecer impopulares dentro del sector del transporte de mercancías por carretera, ya que les resta productividad en su actividad. Pero con la aplicación de las mismas se pretende establecer unas reglas y condiciones de trabajo que hagan la tarea más - 110 –
segura.
De
esta
manera
aunque
aparezcan
improductividades
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parciales, se espera que la productividad global de la empresa se vea así, recompensada.
2.7
CONCLUSIONES Después de presentar los principales aspectos relacionados con la
seguridad laboral en el sector del transporte, varios a establecer un primer grupo de conclusiones que tendrán que ser contrastadas con los resultados de los algoritmos que se implementen y cuya descripción se hará en el capítulo 4. Teniendo en cuenta el estado de la cuestión actual, podemos establecer el siguiente grupo de conclusiones y recomendaciones: a)
De acuerdo con las publicaciones de expertos en cuestiones de seguridad laborales, hemos conseguido recoger en este capítulo
los
principales
riesgos
asociados
al
sector
del
transporte por mercancías por carretera. Prácticamente un 95% de los accidentes laborales del sector de transporte de mercancías por carretera, descontando los de tráfico, han sido recogidos en nuestro estudio. b)
La mayor parte de los riesgos aparecen relacionados con temas de manipulación de objetos en los procesos de carga y descarga. Esta situación es claramente verificable en la encuesta realizada a empresarios del sector en Navarra y también ha sido verificable en la experiencia directa de los investigadores del presente proyecto.
c)
Las principales medidas para prevenir los riesgos asociados con el transporte hacen referencia a un aumento de las operaciones de mantenimiento y control de la carga y descarga. Esto va a suponer una mayor dedicación temporal al control de mantenimiento de los vehículos, lo que supondrá en muchos casos una disminución del tiempo dedicado por los conductores a la conducción. Esta será la principal implicación de este estudio en el diseño de los algoritmos.
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- 111 –
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d)
El conjunto de riesgos y sus medidas recogidos en las fichas de seguridad de este capítulo, fueron también registrados en las encuestas que desde la ANET (Asociación Navarra de Empresarios del Transporte) se realizó a los empresarios del transporte. Además, también se recoge la idea de que son esas medidas las que supondrán una mayor disminución de los riesgos laborales del transporte.
e)
Además, de acuerdo con la encuesta, un porcentaje bajo de los empresarios, conoce el tiempo que se dedica en sus empresas a las labores de seguridad, y no suele ser un valor de seguimiento dentro de las mismas. Esto refleja la falta de concienciación del sector del transporte en relación a las políticas de seguridad.
f)
La utilización de elementos mecánicos y nuevas tecnologías para la prevención de los riesgos del transporte, sirven de ayuda en algunos casos, pero no de una forma generalizada. La razón de esta falta de implantación radica en su alto coste y la dificultad de su uso.
g)
Todas las medidas de seguridad tienen influencia en el control detallado de los riesgos, no obstante, aquellas que consuman más tiempo son las que influirán con mayor fuerza en la generación de rutas del optimizador. Por ello, ha sido importante verificar la influencia temporal de cada medida de cada riesgo con objeto de comprobar las medidas que generarán un coste más alto.
h)
Las medidas de seguridad que hacen relación a cuestiones organizativas de la carga o del conductor, tienen un impacto más difícil de prever sobre el proceso de optimización de rutas. Habrá que verificarlo en la optimización de cada uno de los casos que se propondrán en el capítulo 4 junto con los algoritmos propuestos.
- 112 –
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i)
Las restricciones legales de conducción junto con otras medidas restrictivas del tiempo de conducción propuestas para evitar algunos de los riesgos son las que supondrán un mayor empeoramiento de las rutas óptimas generadas por el optimizador. Una descripción precisa de estas medidas se hace necesaria para controlar su influencia sobre las soluciones finales.
j)
Respecto al absentismo, cabe decir que es difícil de controlar, pero que en general una mejora de las condiciones laborales del trabajador del transporte y una disminución de la penosidad de su tarea supondrá un ambiente de trabajo, en que el que el absentismo suele disminuir.
k)
Las empresas de mayor tamaño suelen ser menos proclives al absentismo de sus trabajadores (Bayo, 2003). Esta es una de las razones que explican la presencia de un alto porcentaje de absentismo en el sector del transporte, ya que éste está atomizado
con
la
presencia
de
muchas
empresas
muy
pequeñas y de gran número de autónomos. l)
Por otra parte, la mejora de las condiciones de seguridad en las empresas crean un ambiente positivo en las mismas que suele hacer disminuir sus porcentajes de absentismo ante el sentimiento por parte de los trabajadores de que dichas medidas se toman por su propio bien.
Estos son algunos de los comentarios que es posible describir en relación a la implantación de las medidas de seguridad en las empresas y su relación con la construcción de rutas. Otras ideas se darán en la sección de conclusiones del capítulo 4 en el que se implementarán los algoritmos optimizadores de rutas.
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3. Análisis del impacto medioambiental en la logística del transporte por carretera 3.1
CONCEPTO, METODOLOGÍA Y TIPOS DEL IMPACTO MEDIOAMBIENTAL EN LOGÍSTICA DEL TRANSPORTE POR CARRETERA: CONTAMINACIÓN ACUSTICA Y EMISIONES Con la incorporación de las consideraciones medioambientales en la
toma de decisiones económicas como consecuencia de los impactos negativos que la actividad económica genera en el medio ambiente, se ha generalizado el análisis de las externalidades en distintos campos del saber económico. En el ámbito del transporte y la logística, la consideración de las externalidades ha modificado la política de transporte, especialmente en el ámbito de la Unión Europea, desembocando en la noción de movilidad sostenible. Bajo este concepto se aúnan las consideraciones económicas de esta actividad junto con los impactos medioambientales y sociales que genera
la
misma.
De
este
modo,
la
valoración
económica
de
las
externalidades es considerada una herramienta esencial para incluir los costes ambientales y sociales en la toma de decisiones políticas y empresariales, que eviten un despilfarro de recursos escasos y vitales. Siguiendo
el
trabajo
del
Gobierno
Vasco
(2005),
la
creciente
preocupación internacional por esta materia se ha visto reflejada en una - 114 –
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continua realización de estudios. La OCDE, en sus directrices para un transporte ambientalmente sostenible (OCDE, 2002), establece la necesidad de incorporar los costes externos en el análisis de viabilidad económica e implicaciones de la política de transporte. De forma similar, la Conferencia Europea
de
Ministros
de
Transporte
instó
en
el
año
1998
(CEMT/OM(98)5/Final) a los gobiernos a desarrollar instrumentos para la internalización de las externalidades en el transporte. Más recientemente, la Comisión Europea ha incorporado este enfoque en la política comunitaria de transportes mediante el Libro Blanco sobre Tarifas Justas por el uso de las infraestructuras (1998) y el Libro Blanco del Transporte (2001). Más recientemente, en el año 2004, el Parlamento Europeo solicitaba a la Comisión la “creación de un modelo de aplicación general, transparente y comprensible para la valoración de todos los costes externos ambientales, de congestión y relacionados con la salud, que sirva de base para cálculos futuros de tarificación de infraestructuras” (Parlamento Europeo, 2004). Como se ha recogido en la Introducción de la presente Memoria, este trabajo se centra no en el análisis de las externalidades en la creación de infraestructuras de transporte, sino en la consideración e inclusión de las variables medioambientales en las decisiones logísticas y de transporte que realizan las empresas. De este modo, junto a los costes económicos intrínsecos a la actividad logística y de transporte (gasolina o gas-oil, mantenimiento del vehículo, sueldo del conductor, etc.), hay que incluir los costes medioambientales generados como consecuencia de la realización de dicha actividad. En
general,
las
externalidades
medioambientales
asociadas
al
transporte en el ámbito europeo constituyen una variable significativa en términos de PIB. Así en el INFRAS (1995), los costes externos en la UE más Suiza y Noruega eran estimados en un 4,60% del PIB, alcanzando el 8,30% en el año 1995 (INFRAS, 2000) y al 8% en el año 2000 (INFRAS, 2004). En otros trabajos de la OCDE (2003), para Europa central y oriental, se ha estimado en un 14% del PIB. A pesar de la diversidad de resultados en algunas estimaciones, reciente Quinet (2004) en un meta-análisis de los estudios más significativos ha concluido que las estimaciones de costes MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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externos resultan fiables para la toma de decisiones políticas y sus resultados pueden ser transferibles dentro de la Europa occidental. Dentro de los emisores de estas externalidades negativas, destaca el transporte por carretera, que es responsable del 90% del total de los costes externos del transporte (UNITE, 2003). De hecho, los vehículos de mercancías suponen el 30% del total de las externalidades generadas por el transporte (European Environment Agency, 2002). Entre los diversos costes medioambientales que generan la actividad del transporte y la logística, se han considerado dos costes fundamentales: los ocasionados por el ruido producido y por las emisiones contaminantes generadas por dicha actividad. Dichos costes han sido tradicionalmente estudiados por estudios europeos como INFRAS (1995, 2000, 2004) y UNITE (2003). En este trabajo, se ha seguido la metodología de trabajo elaborada y recogida por INFRAS (1995, 2000, 2004). Esta metodología se ha plasmado en varias publicaciones de gran prestigio en Europa que han permitido implantar una metodología común de estimación y cálculo de los costes externos del transporte. Este enfoque facilita, además, las comparaciones entre los países europeos. Asimismo, esta metodología ha sido un referente en los trabajos realizados por la Comisión Europea, en documentos diversos como el Libro Verde Hacia una Tarificación Equitativa y Eficaz del Transporte (1995) o el Libro Blanco La Política Europea de Transportes de Cara al 2010 (2001). Dado que en España no existe un estudio nacional propio que cuantifique y calcule el efecto económico de las externalidades negativas generadas por el transporte, se ha recurrido a los estudios europeos y de otros países con mayor relevancia. Así, finalmente, se ha optado por utilizar la metodología del INFRAS y asumir como valores propios los establecidos en el último estudio del INFRAS para España como valores de referencia. En concreto, en este trabajo se va a considerar únicamente dos tipos de costes externos medioambientales: el ruido que ocasiona el transporte de mercancías por carretera y las emisiones contaminantes que genera - 116 –
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dicho tipo de transporte. Los dos subapartados siguientes recopilan el trabajo, los desarrollos y los resultados y conclusiones obtenidos para cada uno de las dos externalidades citadas.
3.2
LA CONTAMINACIÓN ACÚSTICA. EL RUIDO Está demostrado que el ruido es uno de los principales problemas de
contaminación ambiental que afecta a la población, tanto en el medio urbano como en el interurbano, ya que proviene de muy diversas fuentes y no es sencillo controlar la cantidad de ruido que se envía a la atmósfera. Por regla general, los datos sobre la exposición global de la población de los países europeos contienen muchas lagunas y, a menudo, son difíciles de comparar, debido a la utilización de diferentes métodos de obtención de información
y
a
las
diferentes
descripciones.
Los
primeros
datos
representativos sobre la exposición al ruido en Europa fueron obtenidos por la OCDE en 1993, e incluyen datos de 14 países europeos. Posteriormente, una serie de estudios llevados a cabo recientemente ha empleado estos datos y se calcula que entre el 17 y el 22% (cerca de 80 millones de personas) de la población de la Unión está expuesta durante el día a niveles de ruido continuos causados por el transporte superiores a los que generalmente se consideran aceptables; esto es, a más de 65 dBA (INRETS 1994, von Meier 1994, INFRAS/IWW 1995, 2000 y 2004). Al mismo tiempo, otros 170 millones de ciudadanos están expuestos a niveles de ruido entre 55 y 65 dBA; que es el nivel a partir del cual, durante el día, las personas empiezan a sentir molestias serias. En este mismo sentido, resulta especialmente interesante constatar que el ruido del transporte rodado es la fuente de ruido principal para nueve décimos de la población de la Unión expuesta a niveles de ruido superiores a 65 dBA. En cuanto al ferrocarril: el 1,7% de la población; y respecto al transporte aéreo, más del 1% de la población está expuesta a estos elevados niveles. Por otro lado, son muchos los efectos adversos que elevados niveles de ruido generan al ser humano, como son trastornos auditivos, deficiencias en la comunicación oral, dolor, perturbación del sueño, incremento del estrés, efectos sobre el sistema circulatorio y daños en el equilibrio, entre otros. Por MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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ello, la Organización Mundial de la Salud (OMS) reconoce que el ruido debe ser tratado como una amenaza al bienestar humano. El ruido originado por los transportes en operación sobre una infraestructura, es cada vez más elevado. En la Figura 3.1 se muestra el porcentaje de personas expuestas a diferentes niveles de ruido en algunos países bajo tres niveles diferentes: 65 dBA, donde se utilizan los conceptos: Leq diurno: Nivel de presión que habría sido producido por un ruido constante con la misma energía del ruido realmente percibido en un intervalo de tiempo diurno, usualmente de 6:00 a 22:00 hr. Leq 24 horas: Nivel de presión que habría sido producido por un ruido constante con la misma energía del ruido realmente percibido durante un intervalo de 24 horas. dBA: dB significa decibelio y es la unidad de medición del ruido; la (A) representa el filtro de ponderación “A” que filtra el ruido de manera similar a como lo hace el oído humano.
Figura 3.1: Porcentaje de población expuesta al ruido
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3.2.1
CONCEPTO, DEFINICIÓN Y MEDIDA DE RUIDO
Existen diferentes maneras de definir el concepto de ruido. La más general hace referencia a "todo sonido no deseado" y se suele concretar diciendo que es "todo sonido indeseable que moleste, perjudique o afecte a la salud de las personas, o que tenga efectos dañinos en los seres vivos". No existe, por tanto, una definición exacta para el ruido, pero se admite que se trata de un sonido que provoca una sensación desagradable en quien lo escucha. Evidentemente, esta definición se encuentra muy ligada a la subjetividad. Al mismo tiempo, desde el punto de vista médico, se considera ruido el sonido que puede producir pérdida de audición, ser nocivo para la salud o interferir gravemente una actividad. La diferencia entre sonido y ruido es, por tanto, muy subjetiva y depende no sólo de la sensibilidad de las personas, sino también de las circunstancias en que éstas se encuentran y de las características del sonido o ruido: intensidad, tono, duración, variaciones en el tiempo, forma de presentación... Por último, desde el punto de vista físico el sonido, y por lo tanto el ruido, es una vibración del medio, una onda mecánica que se genera y propaga a través de un medio elástico (gases, líquidos o sólidos) con una intensidad y frecuencia determinada, provocando una vibración acústica capaz de producir una sensación auditiva. La intensidad del sonido corresponde a la amplitud de la vibración acústica, la cual es medida en decibelios (dB). La frecuencia por su parte indica el número de ciclos por unidad de tiempo que tiene una onda.(c.p.s. o Hertzios - Hz). A partir de ahí, el ruido ha sido definido desde el punto de vista físico como una superposición de sonidos de frecuencias e intensidades diferentes, sin una correlación de base.
3.2.1.1
Medida del ruido. Grado de molestia
Ya se ha explicado que puede definirse como ruido a cualquier sonido que sea desagradable; sin embargo, el nivel en que un ruido pueda ser molesto no sólo depende de la calidad del sonido, sino también de la actitud hacia él. Este carácter de molestia, unido a la definición de ruido, añade un MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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componente de carácter no acústico que necesita la contribución de la fisiología,
la
sicología,
la
sociología
y
otras
disciplinas
para
ser
correctamente interpretado. Por tanto, para poder abordar el problema del ruido, es necesario el establecimiento de un indicador que explique el grado de molestia. Es decir, de los parámetros e índices desarrollados en el campo de la acústica para el estudio de los sonidos, es preciso seleccionar un indicador de molestia que sirva de base para la evaluación del impacto y para el establecimiento de valores límite que garanticen una determinada calidad del ambiente sonoro. En este sentido, las molestias debidas al ruido dependen de numerosos factores. Por ello, el índice que se seleccione debe ser capaz de contemplar las variaciones o diferentes situaciones de al menos los siguientes aspectos: Energía sonora. Las molestias que produce un sonido están directamente relacionadas con la energía del mismo; a más energía mayor molestia. Tiempo de exposición. Para un mismo nivel de ruido, la molestia depende del tiempo de exposición; en general, un mayor tiempo de exposición supone un mayor grado de molestia. Características del sonido. Para un mismo nivel de ruido y un mismo
tiempo
de
exposición,
la
molestia
depende
de
las
características del sonido: espectro de frecuencias, ritmo, etc. Receptor. No todas las personas consideran el mismo grado de molestia para el ruido, depende de factores físicos, sensibilidades auditivas y, en mayor medida, de factores culturales. Actividad del receptor. Para un mismo sonido, dependiendo de la actividad del receptor, éste puede ser considerado como un ruido o no. Algunas actividades o estados requieren ambientes sonoros más silenciosos
(lectura,
enfermedades,
conversaciones,
etc.)
percibiéndose como ruido cualquier sonido que no esté relacionado con la actividad.
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Expectativas y calidad de vida. En este punto, se engloban aquellos
aspectos
subjetivos,
difíciles
de
evaluar,
que
están
relacionados con la calidad de vida de las personas; para ciertos grupos de personas, las exigencias de calidad ambiental para el tiempo y los espacios dedicados al ocio son muy superiores a las de otras situaciones. En cualquier caso, los datos relativos a las molestias son todavía más insuficientes que los relativos a la exposición. Las encuestas nacionales no utilizan siempre las mismas cuestiones que permitan la evaluación de la manera en que se percibe el ruido (perturba, molesta o afecta). Sólo se dispone de datos comparativos para cuatro países: Alemania, Francia, Países Bajos y Reino Unido. Estos datos muestran que el tráfico rodado parece molestar a entre el 20 y el 25% de la población y el ferroviario a entre el 2 y el 4%. Existen datos de diversos países que indican una mayor tolerancia para los ruidos ferroviarios que para el ruido del tráfico rodado y en algunos países esto se tiene en cuenta en el momento de establecer normas, directrices o recomendaciones, que para los ferrocarriles son superiores en 5 dBA a las del tráfico rodado. Por otro lado, y con objetivo ejemplarizante, señalar como el rango de frecuencia de los sonidos audibles en personas jóvenes y sanas es entre 20 y 20.000 Hz. Los ruidos de alta frecuencia son los más dañinos para el oído humano. En los programas de vigilancia médica del riesgo ruido en trabajadores, es posible detectar sus efectos iniciales en las frecuencias entre 4.000 y 6.000 Hz. En cuanto al ruido relacionado con el transporte y la automoción, se suele prestar una especial atención al rango de frecuencias situadas entre los 30 y los 4.000 Hz (Harrison, 2004). Por otro lado, el valor mínimo de presión sonora que puede detectar el oído humano es de 2x10-5 Nw/m2, prolongándose hasta el umbral de dolor que se ubica cercano a los 20 Nw/m2. En la Tabla 3.1, se ejemplifica el ruido producido en diferentes lugares.
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Tabla 3.1: Niveles de ruido diversos
3.2.1.2
Efectos sobre la salud
El ruido afecta a lo largo de la vida y no hay nadie (ni siquiera las personas con sordera total) que no se halle expuesto a los efectos del mismo. Este fenómeno puede perturbar el trabajo, el descanso, el sueño y la comunicación de los seres humanos; provoca reacciones psicológicas, fisiológicas e incluso patológicas; no obstante, a causa de la complejidad y variabilidad de estas reacciones y de la interacción del ruido con otros factores ambientales, es difícil analizar los efectos nocivos del ruido en la salud. En la mayoría de los casos, los efectos del ruido sobre el ser humano son negativos, ciertas veces nulos y casi nunca benéficos. En el caso de los conductores de vehículos de transporte, su comportamiento se puede ver afectado por tensión y fatiga lo que lleva a situaciones donde se aumenta de manera importante el riesgo de accidentes. A continuación, se presentan los efectos más significativos del ruido sobre el ser humano, identificados por la Organización Mundial de la Salud. - 122 –
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Audición Suele considerarse como trastorno auditivo el nivel de audición en el que los individuos comienzan a tener dificultades para llevar una vida normal, comúnmente en lo concerniente a la comprensión del habla. En Estados Unidos, se ha definido el trastorno auditivo como un promedio aritmético de pérdida de audición de 26 dBA; en Polonia, se ha establecido ese promedio en 30 dBA, al igual que en el Reino Unido. El desplazamiento temporal del umbral inducido por el ruido (DTUIR), es el fenómeno que experimenta una persona que entra en una zona muy ruidosa y sufre una pérdida medible de sensibilidad auditiva, pero que puede recobrarse algún tiempo después de regresar a un ambiente silencioso. El desplazamiento permanente del umbral inducido por el ruido (DPUIR) a diferencia del DTUIR, implica que la pérdida auditiva es permanente y no existe recuperación. Comunicación oral Ciertas mediciones indican que a una distancia de un metro del hablante la conversación reposada se realiza con un nivel de voz de unos 56 dBA y a medida que aumentan los niveles de ruido las personas tienden a elevar la voz para superar el efecto de enmascaramiento. Las voces normal y elevada emplean niveles aproximados de 66 dBA y 72 dBA, respectivamente. Dolor Se produce dolor de oído cuando el tejido de la membrana timpánica resulta distendido por presiones acústicas de gran amplitud; en ocasiones la membrana puede incluso llegar a romperse. Si bien son muy amplias las variaciones individuales, especialmente ante los estímulos de alta frecuencia, el umbral de dolor en los oídos normales se encuentra en la región de los 110-130 dBA. El umbral del malestar físico está en la región de los 80 dBA, mientras que en oídos enfermos, por ejemplo en casos de inflamación, sonidos de MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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unos 80-90 dBA pueden causar dolor en el tímpano o en el oído medio. Perturbación del sueño El ruido producido por las operaciones del transporte, puede causar dificultad para conciliar el sueño, alterar los patrones de éste y despertar a los durmientes. Se han podido identificar 4 etapas en el sueño, cada una de las cuales es más profunda; todas estas etapas son necesarias para la salud mental y fisiológica. Los efectos del ruido sobre el sueño parecen aumentar a medida que los niveles de ruido sobrepasan un Leq de 35 dBA. En un estudio, la probabilidad de que los sujetos fueran despertados por un nivel sonoro máximo de 40 dBA fue de 5% y aumentó al 30% con 70 dBA. El ruido intenso puede mejorar el rendimiento en personas que no han dormido y están cansadas, incluso cuando realizan un trabajo que se vería muy afectado por el ruido si el sueño hubiera sido normal. Sin embargo, es inferior el desempeño de una tarea que requiera la participación de la memoria, después de la exposición nocturna a niveles de 80 dBA. Estrés El estrés es una serie de respuestas primitivas de defensa del organismo transmitidas por medio del sistema nervioso vegetativo debido a la exposición a ciertos estímulos, uno de ellos es el ruido. Si la exposición es transitoria, generalmente el sistema vuelve a la normalidad en unos minutos. Sin embargo, si la estimulación por el ruido es persistente o se repite con regularidad, pueden producirse alteraciones
permanentes
en
los
sistemas
neurosensorial,
circulatorio, endocrino, sensorial y digestivo. Equilibrio Un nivel elevado de ruido puede influir sobre el equilibrio. Los niveles requeridos para causar esos efectos en las personas son de - 124 –
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130 dBA o más; niveles menos intensos, de 95 a 120 dBA, también perturban el equilibrio cuando es desigual la estimulación en uno y otro oído. Fatiga La tensión adicional que el ruido ejerce sobre el organismo puede causar la aparición de fatiga en forma directa o indirecta al interferir con el sueño, pero también pueden provocar síntomas de fatiga una serie de factores ambientales e individuales. Salud mental Se ha comprobado que la exposición al ruido puede provocar una serie de respuestas y reflejos biológicos. La mayor parte de los datos se han obtenido en estudios de corta duración con animales y seres humanos; no obstante, se ha supuesto que si la estimulación fuera continua, esas respuestas conducirían finalmente a la aparición en el hombre
de
enfermedades
físicas
y
mentales
clínicamente
identificables. Se ha atribuido a la exposición al ruido numerosos síntomas y signos clínicos que incluyen náusea, cefaleas, irritabilidad, inestabilidad, conflictividad,
disminución
del
impulso
sexual,
ansiedad,
nerviosidad, insomnio, somnolencia anormal y pérdida del apetito. Molestias Se han establecido curvas patrón que señalan el porcentaje de personas que sufren molestias en función del ruido generado por la operación del transporte; por lo que, en base a éstas, se puede llegar a la conclusión de que en zonas residenciales donde la exposición general diurna al ruido sea inferior a un Leq de 55 dBA, serán pocas las personas que sufrirán molestias graves. Rendimiento El ruido puede interferir en el rendimiento o mejorarlo, pero a menudo
no
se
produce
ninguna
modificación
significativa.
Básicamente todo desempeño, ya sea mental o motor, puede MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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resultar afectado negativamente por el ruido, tendiendo a ser este efecto más grave cuando la tarea es difícil o compleja y a medida que aumenta el tiempo de exposición al ruido. El ruido puede actuar como elemento de distracción cuando se presenta
un
ruido
novedoso
o
cuando
se
interrumpe
inesperadamente un ruido familiar. En ambos casos, el efecto desaparece cuando el ruido, o la ausencia de éste, deja de ser una novedad. Los niveles moderados de ruido aumentan el estado de alerta durante las tareas monótonas. Estímulos sonoros con un nivel de 72 dBA mejoran la vigilancia visual. La exposición al ruido produce una mezcla de efectos positivos y negativos
sobre
el
desempeño
de
tareas
y
puede
afectar
negativamente las tareas que requieren una labor de memorización y de resolución de problemas; sin embargo, cuando el ruido actúa únicamente en la etapa de cálculo, mejora el rendimiento.
3.2.2
FUENTES DE RUIDO ASOCIADAS AL TRANSPORTE POR CARRETERA
El ruido producido por la operación del transporte por carretera es un fenómeno complejo, esencialmente en razón de los efectos sensoriales que produce sobre los seres humanos, lo que explica la relatividad de ciertos componentes, así como el hecho de la dificultad de medirlo físicamente. Su intensidad varía con la distancia que separa la fuente del receptor y el contexto ambiental en el cual se propaga. Así, la propagación del ruido depende de la interacción entre: Los vehículos: tipo, número y velocidad. La estructura de la carretera: su concepción o diseño, construcción y materiales. El medio próximo al sistema carretera-entorno, sus componentes y receptores, las características de los edificios y el nº de habitantes. A su vez, ciertos factores ejercen influencia en la propagación del ruido, como son: - 126 –
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La distancia.
La absorción del aire.
La temperatura y el viento.
El efecto de suelo y la topografía.
Los obstáculos (vegetación, barreras).
Lo más habitual al tratan de clasificar las diferentes fuentes de ruido asociadas al transporte por carretera, es relacionar las mismas con los distintos subsistemas del vehículo: Los neumáticos. El motor. El sistema de escape. La admisión. La transmisión. Otros (frenos, amortiguadores, aerodinámica, ...). En este sentido, la Tabla 3.2 ofrece los distintos niveles sugeridos como aceptables para los citados subsistemas de cara a los vehículos puestos en venta en la Unión Europea. Tabla 3.2: Niveles tope de ruido sugeridos bajo la aprobación de la norma 9297/EEC Coche Camión ligero Camión pesado Niveles objetivo a 7,5 m, prueba de aceleración (dBA) 69 72 77 69 70 70 63 63 65 68 69 75 60 63 66 60 72 65
Motor Escape Admisión Neumáticos Transmisión Otros Nivel combinado
3.2.3
74,2
77,3
80,1
MEDIDA Y CUANTIFICACIÓN DE LA IMPORTANCIA GLOBAL DE CADA UNA DE LAS FUENTES DE RUIDO
Conocidas las principales fuentes de ruido, resulta del máximo interés poder establecer la contribución relativa de cada uno de los subsistemas del MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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vehículo (motor, escape, neumáticos, etc.) al ruido que éste genera en su conjunto. Ello permitirá establecer una lista priorizada, a la hora de tratar de plantear soluciones que busquen minimizar dicho ruido, a partir del "grado de importancia" que tenga cada una de las fuentes de ruido. Dicho "grado" puede medirse en función de: El nivel de potencia sonora en un punto particular del espacio. El
nivel
de
potencia
sonora
en
una
determinada banda de
frecuencias. Las características de propagación del ruido a larga distancia. Una escala basada en la subjetividad humana. En ese sentido, las metodologías más comúnmente aplicadas para poder establecer esta clasificación se basan en técnicas de: Aislamiento: Siempre que sea posible se mide directamente la contribución al ruido de cada subsistema del vehículo haciéndolo funcionar de manera aislada del resto. Encapsulado: Se llevan a cabo una serie de medidas de ruido de forma
que,
en cada una de las medidas, se establece un
encapsulado absorbedor del ruido alrededor de una fuente de ruido distinta. La reducción del nivel global de ruido en cada caso permite establecer la contribución particular de cada una de las fuentes al valor global de ruido (Balcombe y Crowther, 1993). Aunque pueda resultar discutible, es la técnica más extendida a día de hoy para establecer los niveles de ruido de vehículos motorizados; tanto del motor como del propio vehículo. Micrófonos de proximidad: Operando en el interior de una cámara anecoica, se van desplazando el micrófono de proximidad por las diferentes superficies del vehículo, detectando las zonas con un nivel de presión sonora alto. Permite establecer una primera y rápida estimación de la ubicación de las principales fuentes de ruido. Mapas de intensidad sonora: Con el vehículo en funcionamiento, una sonda de intensidad sonora se va desplazando a través de una - 128 –
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superficie teórica definida alrededor del vehículo. Dentro del mapa de intensidad que resulta, las regiones con un nivel de intensidad alto establecen la posición y el nivel de las distintas fuentes de ruido. STSF (Spatial Transformation of Sound Field): Constituye una técnica relativamente reciente en la que mediante una matriz de micrófonos en un plano (o un solo micrófono si se trata de campos de
ruido
estacionarios)
se
alcanza
a
determinar
el
campo
tridimensional de ruido (Taylor y Bridgewater, 1998 y Lee, 1990) Vibraciones: Con el vehículo en funcionamiento, se llevan a cabo medidas de vibración en velocidad en la superficie de potenciales fuentes de ruido. A partir de ahí, se puede llegar a estimar la contribución al ruido de cada una de esas fuentes. Modelización virtual: La contribución al ruido de cada una de las potenciales fuentes de ruido es establecida a partir de modelos empíricos o matemáticos. De todas estas técnicas, una de las más habituales, como ya se ha comentado, es la de Encapsulado. En principio, puede parecer sencilla su aplicación; sin embargo, requiere un elevado número de ensayos y medidas y
los
resultados
que
se
obtienen
han
de
considerarse
como
una
aproximación, debido a las potenciales variaciones que pueden encontrarse de ensayo a ensayo. Por ello, en este tipo de técnicas, resulta de vital importancia tratar de reducir el número de variables en los ensayos e intentar llevar a cabo los mismos durante un mismo día. Así, a modo de ejemplo, en la figura siguiente puede verse dos clasificaciones de ruidos obtenidas al principio y al final de un conjunto de ensayos.
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Figura 3.2: Clasificación de las fuentes de ruido. (a) Resultados al comienzo de la prueba. (b) Resultados al final de la prueba. Otros
Transmisión
Admisión
Otros
Admisión
Transmisión Motor
Motor
Escape
Escape
(b)
(a) Fuente: Elaboración propia a partir de Balcome y Crowther (1993).
3.2.4
EL RUIDO DE LOS NEUMÁTICOS
El neumático es uno de los elementos de mayor importancia en el vehículo de transporte por carretera. Es fundamental para la dirección del mismo, ya que su adherencia contra la superficie de la carretera permite los cambios de dirección del vehículo, venciendo el efecto de las fuerzas de inercia que se originan (seguridad); colabora en la tracción por razón de la adherencia citada, transmitiendo la potencia del motor a la circunferencia exterior de la rueda (potencia en ruedas), así como en el frenado por idénticas razones (seguridad); además amortigua las vibraciones originadas por las irregularidades del terreno sobre las ruedas a causa del aire a presión contenido en los neumáticos y la constitución elástica de los mismos (confort), e igualmente interviene en otras circunstancias, como lo son la evacuación del agua acumulada en la calzada, evitando el peligroso acuaplanning, o los efectos de deslizamiento y patinaje debidos a la nieve, o el barro (seguridad). Por otro lado, con el vehículo en carretera, una de las fuentes de ruido más importante es el derivado de los neumáticos. En este sentido, es necesario distinguir entre lo que se conoce como el "ruido del neumático" y el "ruido de la carretera". El primero (ruido del neumático) se corresponde con el ruido externo resultante del contacto entre los neumáticos y la carretera. El segundo (ruido de la carretera) hace referencia al ruido interno que tiene su origen en el citado contacto y se transmite al interior del habitáculo.
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La razón de esta distinción es bien sencilla. La motivación por controlar el "ruido de los neumáticos" tiene su origen en la obligación de pasar las pruebas de ruido en conducción y está directamente relacionado con el concepto de contaminación acústica; mientras que el objetivo para controlar el "ruido de la carretera" está asociado al interés en mejorar el confort de los pasajeros y preservar la calidad en la comunicación hablada en el interior del habitáculo.
3.2.4.1 Origen del ruido de neumáticos propagado por el aire El ruido de los neumáticos que se propaga en el aire causando los niveles de contaminación sonora en las carreteras ha estado dominado durante años por los vehículos circulando a altas velocidades. Sin embargo, más recientemente, también ha comenzado a ser tomado en consideración el asociado a situaciones de aceleración a bajas velocidades. Por otro lado, existen ciertos debates acerca de las fuentes concretas del ruido de neumáticos propagado por el aire. En este sentido, dos son los mecanismos de generación de ruido que más interés despiertan: El ruido generado cuando el aire es impulsado a la entrada y salida del contacto entre el neumático y el pavimento, a través del dibujo del neumático y de las cavidades de la carretera (ruido de aire bombeado). El ruido generado por las vibraciones en el neumático debidas al proceso de contacto con el pavimento. La explicación más sencilla para la incertidumbre existente sobre el mecanismo generador del ruido de neumático es que ambos puede comprobarse que resultan significativos dependiendo de: El proceso de fabricación del neumático y el diseño de su huella. La superficie de la carretera. La velocidad del neumático. Así, para neumáticos con un ranurado profundo y cruzado, se ha comprobado que el mecanismo de "aire bombeado" resulta importante MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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(Wilken et al., 1976). Por otro lado, la simple observación de que muchos de los modelos de neumáticos sin huella resultan tan ruidosos como aquellos que si las tienen, permite concluir que la vibración de neumático también constituye una importante fuente de ruido. En este sentido, existen estudios (Nilsson, 1976) donde se comparan las mediciones del ruido cerca y lejos de un neumático en rotación, y se indica como conclusiones que: La mayor parte del ruido se genera cerca de la zona de contacto. La intensidad del sonido es mayor a la entrada y salida de las superficies del área de contacto. La salida de la zona de contacto tiene una especial importancia en las componentes tonales del ruido del neumático. El lateral del neumático no es una fuente significativa de ruido. Como consecuencia de este estudio se han desarrollado investigaciones acerca de la medición de niveles de vibración y ruido en la huella del neumático (Jennewein y Bergmann, 1985). El tono del ruido de neumático es originado por las regularidades en la construcción del neumático. Mientras, la aleatoriedad del ruido de los mismos se debe tanto a la excitación radial debida a la rugosidad de la carretera, como a los movimientos tangenciales aleatorios del dibujo de la huella (Nilsson, 1976). Al mismo tiempo, el tono del ruido generado por los neumáticos es más dependiente de la velocidad que el ruido aleatorio del neumático (Nilsson, 1976). Este último está fuertemente influenciado por las características de la superficie de la carretera. Por otra parte, medidas de vibración en aceleración hechas sobre la huella (Jennewein y Bergmann, 1985) demuestran que son mayores durante el proceso de contacto. Además, la aceleración radial de la parte inferior de la huella es más importante por debajo de 1000 Hz (especialmente en la sección de entrada al contacto), mientras que las vibraciones tangenciales de los bloques de la huella son más notorias por encima de 1000 Hz (especialmente en la sección de entrada al contacto).
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Todas estas resonancias acústicas puede apreciarse con claridad en el espectro del ruido medido en la zona de contacto y, lo que es más importante, continúan manifestándose en el ruido medido al borde de la carretera.
3.2.4.2 La influencia de la superficie de la carretera en el ruido de neumáticos propagado por el aire Es comúnmente conocido que las características de la superficie de la carretera afectan a los niveles de ruido que puedan detectarse en las cercanías de la misma. Las tres características de la carretera que influyen sobre el ruido generado por los neumáticos son: La rugosidad de la superficie. La capacidad para deshacerse de superficies de agua. La absorción del sonido. Al mismo tiempo, no hay que olvidar que, con el objetivo de mejorar la seguridad en la conducción con suelo mojado, existen dos técnicas empleadas habitualmente para crear una determinada textura de la superficie de la carretera: Lanzar pequeñas piedras en el asfalto caliente. Reproducir
surcos
ligeramente
espaciados
que
recorran
transversalmente una carretera de hormigón usando un cepillo de alambre. El segundo de estos métodos genera unos niveles de ruido 5 dB mayores que el primero de ellos (Wright, 1999). Otra alternativa, con la que se consigue mejorar en 3.5 dB el primer método, consiste en usar asfalto poroso. Sin embargo, se trata de una técnica más costosa, con un elevado índice de desgaste y con tendencia a las heladas con bajas temperaturas. En cualquier caso, existen hoy en día soluciones de 2 a 5 dB más silenciosas que la primera propuesta habitual y menos costosas y con mejor resistencia al desgaste que la solución del asfalto poroso. Por último, es importante que tomar en consideración los aspectos de seguridad en la carretera cuando se está estudiando el problema del ruido MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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provocado por los neumáticos. Aunque los niveles de ruido se incrementen en mayor medida cuando un vehículo acelera que cuando va en punto muerto (Donovan, 1993) y cuando la carga sobre los neumáticos aumenta, afortunadamente no parece existir ninguna correlación entre la fricción en mojado y el ruido (Sandberg et al., 1999).
3.2.5
EL RUIDO DEL MOTOR DEL VEHÍCULO
Bajo el concepto de ruido del motor se recoge el ruido producido por una combinación de las cargas de los gases en los cilindros y de movimientos mecánicos de la base del motor. Los ruidos asociados a los sistemas de admisión y escape se suelen considerar de forma separada (y se comentan en el apartado siguiente), al igual que los ruidos causados por los elementos accesorios del motor (alternadores, ventiladores, bombas, motores eléctricos, …). Por tanto, el "ruido del motor" resulta de la suma de dos elementos cuya mezcla puede variar de unos motores a otros, pero que responde a una regla de carácter general: Ruido de combustión: componente que resulta predominante en los motores diesel. Ruido mecánico: elemento dominante en los motores de gasolina. A su vez, el ruido del motor resulta dependiente de la velocidad del mismo y puede verse influenciado también por el nivel de carga en el motor para algunos tipos de motor (los diesel de inyección directa - DI - y los motores de gasolina).
3.2.5.1
El ruido de combustión
El ruido de combustión deriva de las fuerzas de los gases en los cilindros aplicadas sobre la estructura del motor. El resultado es una vibración que se irradia en forma de ruido. Por otro lado, dichas fuerzas varían para cada cilindro durante el ciclo de trabajo del motor, siendo máximas durante el intervalo de la combustión, en el que la presión cilindro aumenta rápidamente. A su vez, la respuesta en vibración del motor es mayor cuanto mayores son los esfuerzos causados por el aumento de la relación de - 134 –
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compresión. Y cuanto mayor es la rapidez de aumento en presión, mayor es el contenido en alta frecuencia de las fuerzas resultantes y, por tanto, de la vibración y el ruido que de ellas se derivan. En este sentido, el espectro en frecuencia de la presión del cilindro suele resultar un muy bueno y extendido indicador del ruido de combustión. La Figura 3.3 muestra un espectro típico de un motor diesel de inyección directa (DI) a plena carga (Nelson, 1987) y permite comprobar que un aumento en la velocidad del motor: Desplaza el espectro hacia frecuencias más altas. Incrementa los niveles del espectro para cada banda de tercio de octava como resultado de ese desplazamiento hacia frecuencias mayores. Figura 3.3: Efectos de la velocidad del motor sobre el espectro de la presión del cilindro. NA-DI motor diesel a plena carga: datos obtenidos de Nelson (1987) y Russell (1979) 210
1000 Rev/min 1500 Rev/min
SPL (dB)
200
2200 Rev/min
190 180 170 160 150 100
1000
10000
Frecuencia (Hz)
Del mismo modo, puede observarse que la pendiente del espectro en frecuencia de la presión del cilindro proporciona una estimación de la dependencia respecto de la velocidad del ruido de combustión. Así, valores típicos de dicha pendiente en función del tipo de motor (Lilly, 1984) son: 25-30 dB/década para motores diesel de inyección directa (DI). 40-50 dB/década para motores diesel de inyección indirecta (IDI). 40-50 dB/década para motores turbodiesel de inyección directa (TDI).
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50-60 dB/década para motores de gasolina. De la observación de esta última clasificación y de la consideración de que dicha clasificación se corresponde precisamente con la de los motores ordenados del más ruidoso al menos ruidoso (de mayor a menor aumento en la relación de compresión en la combustión), se puede concluir: A mayor pendiente del espectro en frecuencia de la presión del cilindro, mayor dependencia de la velocidad. Los motores con mayor ruido de combustión resultan menos dependientes de la velocidad. Ello explica porqué los camiones resultan ruidosos aunque sean empleados a bajas velocidades; y porqué este tipo de ruido no resulta dominante en los motores a gasolina. Por otro lado, el aumento en la relación de compresión es mayor en los motores diesel cuanto mayor es el retraso en la ignición (lo que ocurre cuando se adelanta el momento de la inyección). Ello es debido a que, con el
avance
de
la
inyección,
el
combustible
tiene
más
tiempo
para
premezclarse con el aire antes de que tenga lugar la combustión, permitiendo una carga premezclada mayor que se quemará rápidamente generando un rápido aumento de la presión. Por lo tanto, adelantar el momento de la inyección genera un incremento en el ruido de combustión. Este fenómeno suele emplearse para separar el ruido de combustión del ruido mecánico, ya que el momento de inyección puede ser suavemente adelantado hasta que la variación del espectro de ruido exterior coincida con la variación del espectro de frecuencia de la presión en el cilindro; lo que indica que, en ese punto, el ruido de combustión resulta el dominante en el ruido exterior del motor. Como es lógico, el fenómeno es reversible; de forma que, si se retarda el momento de la inyección, disminuye el ruido de combustión. No obstante, esta técnica de control del ruido no puede extenderse en su aplicación debido al importante y negativo impacto que genera sobre la propia eficiencia del motor y sobre la emisiones contaminantes del mismo. Por ello, se hace necesario encontrar en cada caso una relación de compromiso entre - 136 –
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la emisiones contaminantes (humo) y las acústicas (ruido), retardando el momento de la inyección y aumentando la relación de inyección (Glikin, 1985).
3.2.5.2
El ruido mecánico
El mecanismo que constituye propiamente el motor (pistones, bielas, cigüeñal y cojinetes) está sometido a la acción de fuerzas de carácter externo, asociadas a las fuerzas de expansión de los gases del cilindro, y fuerzas de naturaleza interna debidas a la inercia de los componentes de dicho mecanismo. Las fuerzas de reacción, fuerzas de sacudimiento, de la estructura soporte del motor a la resultante de todas esas fuerzas, provocan la aparición del denominado ruido mecánico. Alrededor del Punto Muerto Superior de la carrera del pistón, se produce un cambio brusco en el sentido de movimiento y, por tanto, en el sentido de la fuerza de inercia que provoca lo que se conoce como el "golpe de pistón". Este "golpe" es precisamente la fuente principal del ruido mecánico en los motores diesel (Lalor et al., 1980). Además, se comprueba que el ruido provocado por el "golpe de pistón" aumenta con la velocidad del motor y con la entrada del turbo, pudiendo ser minimizado mediante la reducción de la holgura entre el pistón y las camisas del cilindro. En los motores de gasolina, las holguras entre pistón y camisas son relativamente pequeñas lo que hace que el ruido mecánico tienda a estar dominado por los impactos en los rodamientos del cigüeñal (Lalor et al., 1980). A bajas velocidades del motor, estos impactos se ven aumentados con el incremento de la carga del motor; sin embargo, a altas velocidades los efectos de la inercia del mecanismo de manivela resultan dominantes y la influencia de la carga del motor se minimiza.
3.2.5.3 Influencia de la velocidad del motor y de su carga en el nivel de ruido El ruido total emitido por un motor (de combustión y mecánico) para un motor diesel de inyección directa (DI) varía sólo levemente dentro del rango normal de velocidades de operación. En el espectro en frecuencia, para los motores sin turbo la pendiente viene a ser de 30 dB/década y para MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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los motores con turbo del orden de 20 dB/década (Priede, 1975). En cuanto a la dependencia respecto del nivel de carga del motor, esta resulta modesta para los motores diesel de inyección directa (4-5 dB) y pequeña para los motores turbo diesel de inyección directa (TDI). Por su parte, los motores diesel de inyección indirecta (IDI) suelen presentar una menor dependencia de la carga del motor y, sin embargo, mayor dependencia de la velocidad (alrededor de 40 dB/década) que los de inyección directa (DI). En cuanto a los motores de gasolina, pueden distinguirse dos perfiles de características del ruido del motor: A
bajas
velocidades
(menos
de
2.500
rpm),
presentan
una
moderada dependencia de la carga del motor (alrededor de 5 dB) y una suave dependencia de la velocidad (20 dB/década). A altas velocidades, se presenta una pequeña dependencia de la carga del motor y una mayor influencia de la velocidad (50 dB/década) debido a los efectos de las fuerzas de inercia en el ruido mecánico. Ello explica el fenómeno del rugido que se experimenta en un motor de gasolina al revolucionarlo bruscamente.
3.2.5.4
Clasificación de las fuentes de ruido motor
Como ya se ha comentado anteriormente, varias son las técnicas que pueden emplearse para establecer una clasificación y ponderación de las diferentes fuentes de ruido en el motor. A altas frecuencias (por encima de 300 Hz) la "técnica de encapsulado" proporciona resultados fiables y resulta de fácil aplicación. Sin embargo, la aplicación de esta misma técnica a bajas frecuencias proporciona valores subestimados de la contribución de los diferentes componentes del motor (Crocker et al., 1980). Por otro lado, a bajas frecuencias, las técnicas de intensidad sonora (Crocker et al., 1980), o la medida de ruido a partir de las vibraciones que lo provocan, resulta preferible (Dixon and Phillips, 1998). Como resultado de todas estas técnicas, puede establecerse la clasificación de fuentes de ruido motor de la Tabla (empezando siempre por el componente más ruidoso en la parte superior) (March y Crocker, 1998):
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Tabla 3.3: Clasificación de las fuentes de ruido motor en motores de diesel y gasolina Motores Diesel
Motores Gasolina
Cárter de aceite
Transmisión
Otras fuentes
Otras fuentes
Sistema de combustible Sistema de admisión Cilindro Dirección asistida Dirección asistida Cárter de aceite Transmisión Colector de escape Efecto Sistema de admisión Cubierta del árbol de levas similar Colector de escape Cubierta frontal Cubierta frontal Sistema de combustible Cubierta del árbol de levas Cilindro Fuente: Vehicle Refinement. Controlling noise and vibration in Road Vehicles (Harrison, 2004)
3.2.6
EL RUIDO DE LOS SISTEMAS DE ADMISIÓN Y DE ESCAPE
Ambos subsistemas (admisión y escape) siguen constituyendo fuentes de ruido externo del vehículo a tener muy en cuenta. No obstante, las importantes reducciones de los niveles de ruido en los tubos de escape alrededor de 1960 hicieron que éste dejara de ser, como así había ocurrido hasta entonces, la principal fuente de ruido externo de los vehículos a motor. A partir de entonces, los ruidos asociados a los sistemas de admisión pasaron a ocupar un importante lugar en la escala de fuentes de ruido. Sin embargo, en las últimas décadas la introducción de las tecnologías de moldeado plástico, que hacen que en los diseños de sistema de admisión se incorporen elementos silenciadores y además de bajo coste, así como de los modernos sistemas de inyección, ha permitido rebajar de manera muy importante sus niveles de ruido. Como resultado, la ponderación sobre el conjunto del ruido asociado a un vehículo en carretera de ambos subsistemas se encuentra por debajo de los niveles de ruido asociados al motor y a los neumáticos.
3.2.6.1 Fuentes de ruidos de los sistemas de admisión y escape La primera cuestión que es preciso constatar es que algunos ruidos en los sistemas de admisión y escape ayudan a crear una imagen de velocidad y potencia; sin embargo, otros ruidos son inadmisibles y pueden contribuir a generar excesivos niveles de ruido tanto en el interior como en el exterior
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del vehículo. Por ello, han de considerarse dos categorías de ruidos no deseables en estos sistemas: Ruidos externos, que contribuyen al nivel global de ruido del vehículo y afectarán, por tanto, a los aspectos de contaminación acústica. Ruidos internos, que reducirán el nivel de confort de conductor y pasajeros, e interferirán en la calidad de la comunicación hablada en el interior del habitáculo. En general, las fuentes de ruidos asociados a las operaciones de admisión y escape se pueden clasificar en tres grupos: Fuentes de ruido primarias: Tienen su origen en los flujos de masa transitorios a través de las válvulas, que dan lugar a fluctuaciones en la presión que se propagan hacia el orificio de admisión, o de escape según corresponda, y son radiados en forma de ruido. Fuentes de ruido secundarias: Se corresponden propiamente con los movimientos de flujos hacia la admisión y el escape y con los ruidos autoinducidos que se generan. Ruido
estructural:
Hace
referencia
al
sonido
radiado
por
la
estructura del vehículo a partir de los conductos de admisión o escape excitados, a su vez, por las fuentes primarias o secundarias de ruido. Al analizar en la admisión o el escape los ruidos, hay que hacer constar lo complicado que, en ocasiones, puede resultar distinguir qué parte proviene de las fuentes primarias y cuál de las secundarias.
3.2.7
EL RUIDO AERODINÁMICO
El ruido aerodinámico ("ruido del viento") puede resultar una fuente importante de ruido, tanto exterior como interior, para muchos vehículos viajando a altas velocidades. En ocasiones, se confunde con el "ruido de carretera". Puede ser debido a diferentes mecanismos:
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Excitación aerodinámica de las llamadas "superficies invernadero" del vehículo (cristales y techo). Corrientes de aire que rodean al vehículo y cuyas turbulencias (asociadas a irregularidades o salientes de la superficie del vehículo) generan un ruido que es radiado al entorno. Ruidos asociados a puertas y ventanas debido a fenómenos de aspiración o de turbulencias en cierres sellados.
3.2.8
EL RUIDO DE FRENOS
Pueden establecerse diferentes tipos de ruido en los frenos (Betella et al., 2002): "Brake squeal" (chillido): tiene lugar a altas velocidades y se caracteriza por componentes en frecuencia por encima de 1000 Hz. "Brake moan" (gemido): tiene lugar a velocidades moderadas y se caracteriza por componentes en frecuencia de alrededor de 100 Hz. "Brake creep-groan": tiene lugar a velocidades inferiores a la del andar humano y se caracteriza por componentes en frecuencia de alrededor de 100 Hz. "Brake judder (vibrante)": tiene lugar a velocidades inferiores a la del andar humano y se caracteriza por componentes en frecuencia de alrededor de 10 Hz. El origen de estos cuatro tipos de ruido hay que buscarlo en el par de superficies de fricción que constituyen las pastillas/almohadillas de frenado y el disco de freno. El primero de los tipos de ruido es irradiado directamente por los mismos componentes del sistema de frenado (pastillas, disco y cáliper) y puede ser detectado fácilmente utilizando técnicas de vibrometría láser. Sin embargo, debido a que las frecuencias de resonancia de los citados componentes suelen ser altas (raramente por debajo de 1.000 - 2.000 Hz), en el caso de los otros tres tipos de ruidos, el sistema que suele actuar como resonante e irradiador del ruido es la suspensión del automóvil.
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3.2.9
REDUCCIÓN DE LA EXPOSICIÓN AL RUIDO
Existen tres planteamientos básicos a la hora de plantearse reducir la exposición al ruido ambiental: Reducir el ruido en la fuente: de máquinas, motores, contacto de neumáticos y superficie, reducción de las velocidades y reducción del volumen de tráfico y la utilización de equipo. Limitar la transmisión del ruido colocando barreras entre la fuente y las personas afectadas. Reducir el ruido en el punto de recepción, por ejemplo, a través del aislamiento de los ruidos en los edificios. Los instrumentos desarrollados para la aplicación de estos métodos incluyen: normas de emisión para fuentes individuales fijadas generalmente en la legislación, normas de emisión basadas en criterios de calidad para el ruido, planificación de la utilización del suelo, medidas de infraestructura, instrumentos
económicos,
procedimientos
operativos,
investigación
y
desarrollo y acciones de educación e información. Las siguientes secciones de este capítulo analizan la utilización de estos instrumentos de política en la Unión Europea y evalúan brevemente el impacto que su aplicación ha tenido en la situación del ruido. La mayoría de estos instrumentos fueron desarrollados y aplicados a escala nacional y local. Las participaciones de la Comunidad Europea y de la comunidad internacional se han basado principalmente en el establecimiento de normas de emisión para controlar el ruido de fuentes individuales, aunque existe cada vez más una cooperación en la Comunidad y a escala internacional en la investigación de los efectos del ruido, los métodos de reducción del ruido y la determinación de los niveles de exposición al ruido.
3.2.9.1
Normas de emisión
Durante décadas, la política del ruido ambiental comunitaria ha consistido básicamente en una legislación que fijaba niveles sonoros máximos para vehículos, aeronaves y máquinas con el objetivo de un mercado único, junto con procedimientos de certificación por terceros, para
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garantizar que los vehículos y equipos nuevos cumplen, en el momento de su fabricación, los límites de emisión sonora que establecen las directivas. Así, para los vehículos de motor, la legislación que originalmente regulaba los niveles de sonido de los vehículos de motor (coches, camiones y autobuses) se adoptó en 1970 (Directiva 70/157/CEE) y se ha modificado desde entonces en numerosas ocasiones. Así, la última vez que se adaptó al progreso técnico fue a través de la Directiva 1999/101/CE de la Comisión. La prueba de homologación prevista en esta directiva tiene como objetivo limitar el ruido producido en una situación típica de tráfico urbano. Todos los vehículos deben atenerse a los límites y, por lo tanto, los modelos de producción deben diseñarse para emisiones de 1dBA por debajo del límite para que haya margen para las tolerancias de producción. Tabla 3.4: Evolución de los límites de emisión sonora en la CE para varias categorías de vehículos Directiva EC 70/157/EEC 77/212/EEC 81/334/EEC 84/424/EEC 92/97/EEC Aplicable para nuevos 1976 1983 1984** 1990 1996 vehículos Categoría del vehículo Máximo nivel de ruido permitido (dBA) en 7,5 m (prueba de aceleración) Coche ( 150 kW 91 85 85 83 80 Camión ligero < 2 Tm 84 81 81 79 76 Camión ligero 2-3,5 Tm 84 81 81 80 77 Camión > 3.5 Tm ≤ 75 kW 89 86 86 83 77 75-150 kW 89 86 86 85 78 > 150 kW 91 88 88 86 80 * 75 dBA medidos para motores diesel DI y coches de gran potencia. ** Se imponen requerimientos más estrictos para sistemas de admisión y escape.
Sin embargo, a medida que disminuían los límites, fueron ganando en importancia los ruidos producidos por los neumáticos, que con los nuevos límites se convirtieron en la fuente principal de ruido a velocidades superiores a los 50 km/h. En la actualidad, se ha llegado a una situación en la que no es eficaz disminuir los límites si no se adoptan medidas para resolver el problema del ruido producido por el contacto del neumático con el suelo. Así, si bien la consecuencia de la aplicación de la legislación debería haber tenido como resultado una reducción del ruido del 85% para los MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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automóviles (8 dBA) y de más del 90% para los camiones pesados (11 dBA), lo cierto es que una serie de estudios han demostrado que la reducción real de los ruidos procedentes del tráfico rodado debida a esta legislación fue mucho menor: apenas 1-2 dBA. Las razones que explican esta escasa eficacia son: la aplicación de límites más flexibles durante los primeros años, una lenta substitución de los vehículos más antiguos, un crecimiento significativo del tráfico y las limitaciones en términos de posibilidades de reducción de los ruidos causados por la interacción entre el neumático y el suelo (Sandberg, 1993). Además, sin un procedimiento de inspección regular que garantice el mantenimiento de las características acústicas, los niveles de ruido de los vehículos pueden aumentar a lo largo del tiempo. Por todo ello, una de las últimas iniciativas legislativas ha sido la aprobación, como norma general, de la Directiva 2002/49/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 25 de junio de 2002, sobre evaluación y gestión del ruido ambiental (DOCE Serie L 189, de 18.07.2002), que constituye en la actualidad un referente básico, coherente e integrado, de la política comunitaria en esta materia. La nueva norma introduce medidas que permiten clasificar y comprender los problemas causados por el ruido en sus distintas fuentes y preparar el camino de medidas concretas. A tales efectos, se establecerán indicadores armonizados para medir las molestias causadas por el mismo durante el día (LDEN) y las perturbaciones del sueño (LNIGHT), así como métodos de evaluación, también armonizados. Los Estados miembros podrán proponer los valores límite para los dos tipos de indicadores considerados. Mediante estos indicadores, los Estados miembros elaborarán, además, mapas del ruido, que serán la fuente imprescindible para la elaboración de planes de acción y estrategias de lucha contra la contaminación acústica a todos los niveles: local, nacional y comunitario. En España, para efectuar la transposición de la Directiva comunitaria 2002/49/CE, sobre Ruido Ambiental, el Ministerio de Medio Ambiente ha aprobado la Ley 37/2003, de 17 de noviembre, del Ruido (BOE número 276,
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de 18.11.2003). Esta ueva normativa promueve activamente y tiene como objetivos prevenir, vigilar y reducir la contaminación acústica para evitar los riesgos y reducir los daños en la salud humana, los bienes o el medio ambiente, así como con el fin de proteger el derecho a la intimidad de las personas y el disfrute de un entorno adecuado. Como se dijo anteriormente, los mapas de ruido son un elemento previsto por la Directiva comunitaria sobre Ruido Ambiental para disponer de información uniforme sobre los niveles de contaminación acústica en los distintos puntos del territorio, necesaria para fijar objetivos de calidad y adoptar los planes de acción que correspondan. En ese sentido, el Gobierno fijará objetivos de calidad acústica para cada una de las zonas, según los distintos usos del suelo (residencial, industrial, recreativo y de espectáculos, sanitario y docente, con infraestructuras de transporte o equipamientos públicos y espacios naturales, etc.), y establecerá los objetivos de calidad en los espacios interiores habitables de las edificaciones. También adoptará planes de acción tomando como base los resultados de los mapas de ruidos. La ley también define y regula determinadas figuras específicas, como las son las denominadas zonas de servidumbre acústica, zonas tranquilas en las aglomeraciones y zonas tranquilas en campo abierto. Además, para corregir la contaminación acústica prevé las condiciones para la declaración, por la Administración pública competente, de las zonas de protección acústica especial, para los que se elaborarán planes zonales de mejora progresiva, y de las zonas de situación acústica especial, donde se aplicarán medidas correctoras específicas..
3.2.9.2
Normas de inmisión
Las normas para las inmisiones se basan en criterios de calidad acústica o en valores de orientación para la exposición al ruido que deban aplicarse a situaciones específicas y que normalmente se incorporan a los procedimientos de planificación.
3.2.9.3
Medidas de planificación
Los procedimientos de planificación territorial son uno de los medios de aplicación práctica de los reglamentos sobre las inmisiones y constituyen un MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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instrumento fundamental para la reducción del ruido y para garantizar el aislamiento de viviendas y otros edificios sensibles al ruido de las fuentes del mismo. A largo plazo, la planificación territorial es una de las formas más eficientes de reducción de los ruidos, y puede ser utilizado para evitar que surjan nuevos problemas. La reducción de los ruidos a través de la planificación territorial puede incluir: Restricción de la utilización de los suelos donde ya se han observado altos niveles de ruido. Restricción de la implantación de nuevas fuentes generadoras de ruido, tales como carreteras o instalaciones industriales, con objeto de proteger los progresos existentes. Fomentar la agrupación de actividades generadoras de ruido y, de este modo reservar otras zonas con bajos niveles de ruido. El ruido es uno de los elementos a tener en cuenta en las declaraciones de carácter ambiental que deban efectuarse sobre cualquier política que requiera una evaluación del impacto medioambiental.
3.2.9.4 Existen
Medidas en infraestructuras básicamente
dos
grandes
categorías
de
medidas
de
infraestructuras de reducción del ruido: Las que limitan la transmisión del ruido, como muros de protección contra el ruido, túneles, zanjas, protección pasiva de edificios mediante el aislamiento. Las que pueden contribuir a la reducción del ruido en la fuente mediante, por ejemplo, proyectos de revestimiento de las calzadas. En este último caso, los revestimientos porosos de las calzadas de bajo nivel de ruido han sido objeto de una intensa investigación. Estos revestimientos porosos reducen la generación y la propagación del ruido a través de una serie de mecanismos que pueden estar relacionados con la estructura abierta de la capa superior. Los resultados obtenidos han mostrado que los niveles de ruido pueden ser reducidos, en comparación con los niveles de ruido generados en superficies equivalentes no porosas, - 146 –
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de 3 a 5 dBA por término medio y pueden conseguirse reducciones aún mayores si se optimiza el diseño de la superficie. Actualmente, el coste del asfalto poroso es superior al de las superficies convencionales, pero podría disminuir a medida que los empresarios vayan adquiriendo experiencia en su utilización. El material es también menos duradero. No obstante, se están realizando mejoras con respecto a la durabilidad y en muchos países estos materiales ya se están utilizando en el proceso normal de construcción de calzadas en zonas sensibles al ruido (INRETS, 1994).
3.2.9.5
Instrumentos económicos
Los tipos de medidas económicas que se utilizan o podrían ser utilizadas en la política de reducción del ruido incluyen impuestos y tasas por la emisión de ruidos, incentivos económicos para fomentar la reducción de ruido y el desarrollo de camiones con niveles de ruido bajos, así como el pago de compensaciones a las personas afectadas por el ruido. Aunque la utilización de instrumentos económicos para la reducción del ruido no es muy común en Europa, la OCDE, en su informe "Combatir el ruido en los años 90" (OCDE 1991) llegó a la conclusión de que los incentivos económicos para la reducción del ruido se habían demostrado eficaces con respecto a los vehículos rodados en los pocos casos en que fueron utilizados y estaba a favor de su mayor utilización. Los impuestos sobre el ruido - excepto en el sector aeronáutico - han sido utilizados todavía menos que los incentivos y cuando se han utilizado han sido generalmente demasiado bajos como para fomentar la reducción de ruido. Su función principal ha sido aumentar los fondos para las medidas de control del ruido, tales como el aislamiento de edificios.
3.2.9.6
Procedimientos operativos
Entre las medidas más utilizadas se encuentran los límites de velocidad en las secciones más sensibles de las carreteras, la aplicación de rutas preferenciales, así como restricciones en la utilización de vehículos ruidosos en zonas sensibles y durante períodos sensibles. Las restricciones de este tipo más utilizadas han sido las limitaciones impuestas a los camiones, especialmente por la noche, en numerosas MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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ciudades europeas. Las restricciones han sido totales o parciales. Pueden citarse como ejemplos el régimen de las ciudades silenciosas en la Francia de los años 80; la prohibición de circulación durante el periodo nocturno, con excepciones para los vehículos con bajo nivel de ruido, que se aplica en las localidades termales alemanas; una prohibición de circulación de camiones en Salzburgo, de nuevo con excepciones para los vehículos con bajo nivel de ruido; la prohibición de circulación de camiones durante la noche y el fin de semana en el gran Londres y la prohibición de circulación de camiones durante la noche en la autopista de Tauern, Austria. La OCDE (OCDE 1991) evaluó varios de estos regímenes y concluyó que eran necesarias varias condiciones para que tengan éxito: Un marco jurídico que no esté en conflicto con la legislación supranacional y que incluya una definición de los vehículos de bajo ruido. Una clara delimitación de la zona restringida e identificación de los vehículos exentos. Medios de vigilancia y aplicación de las prohibiciones, en los que la población tiene un papel importante que desempeñar. Cooperación con los fabricantes y empresarios. Sensibilización pública del problema del ruido, lo que podría ayudar a los empresarios de vehículos con bajos niveles de ruido a tomar conciencia de los beneficios obtenidos de una mejora de sus relaciones públicas.
3.2.9.7
Investigación y desarrollo
La investigación científica relacionada con los efectos del ruido ambiental, los métodos de reducción del ruido, las tecnologías con bajo nivel de ruido y el desarrollo de vehículos con bajo nivel de ruido son instrumentos vitales de ayuda y, a menudo, desencadenan mejoras en las tecnologías de punta de reducción del ruido. La ayuda financiera a proyectos experimentales. sirve para demostrar las ventajas de las medidas técnicas y de planificación en la reducción de la exposición al ruido de los ciudadanos. - 148 –
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3.2.9.8
Información y educación
Las actividades de educación e información son importantes para promocionar la aceptación y el cumplimiento de la reglamentación sobre el ruido y fomentar cambios en los comportamientos. También pueden ser utilizadas directamente para fomentar la reducción del ruido y el aumento de la concienciación de los responsables políticos y del público en general. En
este
sentido,
la
experiencia
realizada
en
varios
países
ha
demostrado que las campañas de ámbito limitado y relacionadas con los progresos en la reducción del ruido son más eficaces que las campañas nacionales, importantes, pero ocasionales y efímeras, sin ninguna relación con los avances realizados.
3.2.10
NORMATIVA
EUROPEA.
LÍMITES
EN EL RUIDO DE TRÁFICO
RODADO Los primeros requisitos armonizados europeos sobre el ruido de los vehículos de carretera se introdujeron en 1970 con la Directiva 70/157/CEE relativa a la aproximación de las legislaciones de los Estados Miembros sobre el nivel sonoro admisible y el dispositivo de escape de los vehículos a motor y que afecta a todos los vehículos de este tipo que pueden circular a más de 25 km/h en carretera. La misma se ha modificado varias veces posteriormente para revisar y hacer más estrictos los límites de ruido homologados como parte del marco europeo de homologación de los vehículos de motor. Paralelamente, se está trabajando para velar por que el método
de
ensayo
utilizado
para
conceder
la
homologación
refleje
suficientemente la emisión de ruido en condiciones de tráfico real. Los límites vigentes ahora figuran en el cuadro siguiente:
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Tabla 3.5: Límites vigentes en la Unión Europea
A escala internacional, el Foro Mundial para la Armonización de las Reglamentaciones aplicables a Vehículos en la Comisión Económica de las Naciones Unidas para Europa (CEPE/ONU) ha elaborado el Reglamento nº 51 sobre las emisiones sonoras de los vehículos de carretera, que se considera equivalente a la Directiva 70/157/CEE. No obstante, pese a que los límites de ruido homologados se han vuelto más estrictos año tras año (mediante una reducción de más de 10 decibelios en el caso de determinados vehículos), no se ha introducido ninguna mejora en lo relativo a la exposición global al ruido generado por los vehículos de carretera. El crecimiento y la expansión del tráfico en el espacio y en el tiempo y el desarrollo de las actividades de ocio y turismo han anulado parcialmente los efectos de los avances tecnológicos. En el caso de los vehículos de motor también son importantes otros factores, por ejemplo, el predominio del ruido producido por los neumáticos a partir de velocidades bastante bajas (50 km/h) y la ausencia de procedimientos regulares de inspección y mantenimiento con respecto a la emisión de ruidos. De hecho, la introducción y el ajuste regular de estos límites han facilitado una armonización del parque de vehículos de carretera en relación con las características de emisión de ruido, pero no se ha revelado un - 150 –
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estímulo técnico fuerte en favor de unos vehículos menos ruidosos, especialmente en el caso de las furgonetas de reparto y los camiones. Así, el valor límite fijado por la CE en noviembre de 1992 para los camiones es de 80 dBA. De este modo, el camión poco ruidoso se convierte en el vehículo reglamentario para el transporte de mercancías por las carreteras europeas. A partir de 1995/1996, en condiciones de tráfico urbano, el ruido de 25 camiones - medido en relación con los valores límite y teniendo en cuenta el procedimiento de medición - equivale al de un único camión de comienzos de los años ochenta. Los camiones que cumplan los niveles de ruido admisibles de la nueva Directiva comunitaria pueden llevar un distintivo especial a partir de 1994. De esta manera se simplifica notablemente el control de las disposiciones que benefician a los usuarios de camiones con un bajo nivel de ruido: por ejemplo, la prohibición vigente en todas las autopistas de tránsito y carreteras nacionales asociadas de Austria de circular por la noche, de las 22 a las 5 horas, de la que quedan excluidos los camiones con un bajo nivel de ruido (como máximo 78 dBA para los camiones de menos de 150 kW y 80 dB para los camiones de más de 150 kW). Por último, el 23 de julio de 2003, la Comisión adoptó una propuesta de directiva por la que se modificaba la Directiva 1999/62/CE relativa a la aplicación de gravámenes a los vehículos pesados de transporte de mercancías por la utilización de determinadas infraestructuras. Uno de los objetivos de la propuesta es velar por que los costes relacionados con las infraestructuras viales se reflejen mejor en los gravámenes cobrados a los usuarios de la carretera. Comparada a la Directiva en vigor, la enmienda propuesta declararía explícitamente que «los costes de infraestructura relacionados con la reducción de la contaminación sonora» podrían incluirse en la base de costes de los peajes cobrados a los vehículos de transporte de mercancías pesados por el uso de la carretera, de manera que se podrían repercutir en los usuarios los costes de reducción del ruido del tráfico rodado conforme al principio de quien contamina paga.
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3.2.11
EVALUACIÓN DE COSTES DE DAÑOS MEDIOAMBIENTALES Y DE
SALUD PÚBLICA GENERADOS POR LA CONTAMINACIÓN ACÚSTICA De cara a llevar a cabo la evaluación de costes, se parte del dato, ya conocido, por el cual el ruido provoca molestias en el transporte de carretera a partir de 55 dBA, estableciéndose intervalos de 5 decibelios, para poder medir sus impactos; ya que, a mayor ruido, más impacto, y, por lo tanto, más costes negativos. Asimismo, se utilizan dos parámetros adicionales (Victoria Transport Policy Institute, 2003) como son: Leq, (ya definido anteriormente) que representa el nivel de presión que habría sido producido por un ruido constante con la misma energía del ruido realmente percibido durante un intervalo de "X" horas. Normalmente, Leq(8horas) es el usado de manera estándar en la OECD para medir el ruido. L10, que representa el nivel de decibelios que excede el 10% del período de tiempo establecido, habitualmente una hora. L10(18 horas) es la media de los valores horarios obtenidos en un período de 18 horas, normalmente desde las 6 de la mañana hasta la medianoche. Se utiliza para medir el ruido del tráfico en USA y otros países.
3.2.11.1
Metodologías para la medición del ruido
En general, como ya se ha comentado, los efectos negativos que provoca el ruido se pueden medir desde dos puntos de vista: los daños a la salud humana, y los daños al valor de las propiedades. Los métodos para medir estos daños se pueden desglosar en los siguientes: Disposición
a
pagar
por
reducción
del
ruido
o
el
silencio,
especialmente cuando las molestias son subjetivas y en muchos casos con efectos psicológicos (ansiedad, imposibilidad de dormir, etc.). La disposición a pagar se obtiene mediante encuestas a la población. Varios estudios empíricos a nivel europeo han resultado en funciones lineales con pendientes similares, de alrededor del 0,11% de la renta per cápita (INFRAS, 2000).
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Análisis de la caída del precio de las propiedades. Así, por ejemplo se ha determinado el Noise Depreciation Sensitivity Index, que establece valores entre 0,2 y 0,67 por decibelio. En otros trabajos, recogidos en Samson et al. (2001) se habla entre 0,5 y 1%. Asimismo, la OCDE recomienda usar un índice de 0,5% del valor de la propiedad por cada decibelio de incremento del ruido por encima de 50dBA Leq (24 horas). En otros trabajos, a partir de 65dBA, el índice sería de 0,8%, según detalla Victorian Transport Policy Institute, VTPI (2003). Costes médicos y sobre la salud, a partir del número de personas expuestas y los costes de atención y las pérdidas por esas bajas médicas. Sería el coste de las hospitalizaciones, aunque se podría incluir el coste de inactividad de las mismas y una valoración económica del dolor y el sufrimiento (Guerrero, 2002). Costes de mortalidad asociadas al ruido (ataques al corazón, preferentemente, junto con hipertensión y problemas de sueño). Por ejemplo, en INFRAS (2004) se obtiene que incrementos del ruido pueden provocar un incremento de fallecimientos por ataques del corazón entre un 20% y 30%, estimando en 1,5 millones de euros el valor de una vida humana. Asimismo, alrededor del 8% de los ataques al corazón están relacionados con el ruido en el transporte (INFRAS 2004). De hecho, en la actualidad, existe un amplio consenso acerca de los efectos nocivos para la salud del ser humano que implica el ruido. Efectivamente, la Organización Mundial de la Salud destaca numerosos efectos
nocivos
del
ruido:
problemas
de
audición,
dificultades
de
comunicación oral, trastornos del sueño y el descanso, efectos psicológicos y
fisiológicos,
menor
rendimiento
laboral
y
académico,
afecciones
cardiovasculares, malestar e interferencias en actividades (OMS, 1999). Estos
efectos
son
mayores
en
determinados
grupos
de
población
considerados especialmente vulnerables, como la población infantil y la tercera edad, las personas enfermas, etc.
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Asimismo, la OMS (1999) ha estimado que la población europea expuesta a niveles superiores a los 65dBA ha aumentado desde el 15% en los años ochenta al 26% en la década de los noventa (OMS; 2000). Dentro de las fuentes de emisión de ruido, destaca el sistema de transporte, que se ha convertido en la mayor fuente de contaminación acústica en Europa, con un 50% de la contaminación acústica asociada al mismo (entre el 47% y el 75% en diferentes estudios según Quinet, 1993, o el 83,7% según INFRAS, 2004). Dentro de las fuentes de emisión de ruido provocadas por el transporte, destaca la modalidad del transporte por carretera que supone el 60% (Guerrero, 2002), especialmente en lo que se refiere al transporte de mercancías. De hecho, el coste medio para el transporte por carretera en tonelada transportada y kilómetro recorrido es superior a otros medios de transportes, como el tren o el barco, superándolo en una proporción de 1 a 4, mientras que el coste marginal varía mucho según a dónde y cuándo se realice el viaje, áreas urbanas o no urbanas, por ejemplo.
3.2.11.2 Variables que condicionan la generación de ruido en el transporte por carretera Como ya se ha adelantado brevemente con anterioridad, las variables que condicionan el nivel de contaminación acústica en la modalidad del transporte por carretera son muy diversas y sus efectos dependen de múltiples causas. Entre otros efectos, cabe destacar que la contaminación acústica va a depender de: La velocidad de los vehículos (véase, por ejemplo, VTPI (2003) donde se relaciona velocidad y ruido). Las características de los vehículos (tipo de vehículo: camioneta, con remolque,
etc.).
Por
ejemplo,
en
INFRAS
el
coste
de
la
contaminación acústica de los camiones es superior al de las camionetas, a pesar de que en términos unitarios, es menor el valor asociado al camión que el de una camioneta. En concreto, en INFRAS, se ha estimado en 32,4 euros por tonelada y kilómetro realizado para las camionetas y 4,9 para los camiones. - 154 –
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El tipo de neumático (Vid. VTPI (2003). El tipo de vías por las que circulen. El volumen de tráfico. Se ha detectado una relación logarítmica entre volumen de trafico y nivel de ruido, de modo que si se dobla el volumen de tráfico, aumenta el ruido en tres decibelios (véase por ejemplo, Bickel, 2004). Las medidas antirruido previstas, así como de la población afectada por el mismo. El carácter intermitente de algunas fuentes de transporte. El hecho de si se trata del día o la noche (el ruido se “oye más”). Por ejemplo, el trabajo de Weinreich et al. (1998) detalla como se calcula mediante una función las emisiones de ruido en una hora distinguiendo entre el día y la noche. Lógicamente, los efectos de la contaminación acústica serán mayores o menores en función de la población afectada por el mismo. En VTPI (2003) se recoge como el Ministerio holandés de Medio Ambiente ha desarrollado fórmulas para calcular el impacto del ruido en situaciones específicas (www.xs4all.nl/-rigolett/ENGELS.index.html.)
3.2.11.3 Estimación del impacto negativo del ruido en el transporte por carretera El ruido es una externalidad cada vez más relevante, que afecta a la salud de las personas principalmente. De hecho, del conjunto de costes medioambientales, el ruido es el más importante para el transporte de mercancías por carretera (Samson et al., 2001). Tal y como se ha comentado con anterioridad, no existen referencias únicas para una evaluación normalizada de los costes del ruido. En Quinet (1993), el coste del ruido varía entre el 0,2% y el 2% del PIB. En INFRAS (2004), para 15 países europeos, el coste total del ruido en el transporte se estimó en el 0,51% del PIB. En general, el ruido supone el 7% del total de costes externos generados por el transporte (INFRAS, 2004) o el 46% por tipo de emisor (UNITE, 2003). MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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A nivel de otros países europeos, en VTPI (2003) se detalla, por ejemplo, que el coste del ruido puede suponer entre el 0,24% del GDP en Francia, al 0,50% en el Reino Unido, o una media de 0,15% en los países de la OCDE. En Estados Unidos, las estimaciones dan valores inferiores (Delucchi, 2004, Delucchi y Hsu, 1996, 1998), por dos razones: existe una menor preocupación por este tema y, además, hay una menor densidad de población. En Canadá, según VTPI (2003), supone un coste entre 1.000 y 1.500 dólares canadienses por persona afectada. Por otro lado, y como detalla el Gobierno Vasco (2005), según el método de valoración empleado (costes inducidos, valoración contingente, precios hedónicos, etc.), las externalidades del ruido varían entre un 0,2% y un 0,6% del PIB. Los métodos de valoración contingente, mediante el cálculo de la disposición a pagar, obtienen resultados superiores, entre un 0,5 y e 0,6% del PIB. En lo que se refiere a los cálculos por persona expuesta, en INFRAS (1995), el coste en ECU por año de una persona expuesta al ruido varía de 15.46 ECU/año entre 50-55 dBA, 61,86 ECU/año, 247,41 para 60-65dBA, 618,52, 1237,04 ECU/año entre 70-75dBA, y de más de 75 por valor de 2.474,08 ECUs/año. En lo que sí hay un acuerdo generalizado es en el hecho de que la contaminación acústica ha aumentado drásticamente en el período 1995 a 2000 en la UE. De manera que si los costes externos han aumentado un 12%, en carretera han sido un 26% el incremento de los costes provocados por el ruido, siendo la media un crecimiento del 25% para el conjunto de medios de transporte. Para el caso de España, según se recoge en INFRAS (1995) y detalla Cantos et al. (2003), en 1995 había un total de 16,06 millones de personas expuestas al ruido por carretera, tanto de transporte de mercancías como de pasajeros (incluyendo el automóvil). Asimismo, en Cantos et al. (2003) se recoge que en año 1998, el coste total del ruido era de 2.965 millones de euros en el transporte por carretera en España. - 156 –
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En UNITE (2003) y para España, se calcula un coste de 15,6 euros por 1.000 vehículo-Km, con un coste total de 2.733 millones de euros en 1998, lo que supone el 46% de los costes de la carretera relacionados con el medioambiente. No obstante, conviene advertir que el propio estudio dice que las cifras son meramente orientativas.
3.2.12
INTERNALIZACIÓN DE COSTES MEDIOAMBIENTALES. ÍNDICES Y
PARÁMETROS SUSTANCIALES Como se ha señalado con anterioridad, de los distintos trabajos realizados para la estimación de los costes externos negativos provocados por el transporte se ha seleccionado el estudio INFRAS como trabajo de referencia en el análisis del ruido. La metodología empleada por INFRAS (1995, 2000, 2004) se basa en dos grandes elementos: El estudio de la disponibilidad a pagar por reducción del ruido, tomando como referencia los valores obtenidos en Alemania (lo que un ciudadano medio alemán está dispuesto a pagar por reducir el ruido que soporta) y ponderados al resto de países según el nivel de renta. Los costes sanitarios que provocan las diversas dolencias físicas y psicológicas asociadas al ruido; y las muertes generadas por dolencias asociadas al ruido. Los valores nacionales en cuanto al transporte (volumen, tipo de vehículos, etc.) son estimados a partir de la base de datos TRENDS, mientras que los datos de población expuesta al ruido proceden de la datos recogidos en 1993 por la OCDE. Los costes obtenidos se dividen en costes medios y marginales. Los primeros recogen valores específicos para España en función de las características y volumen del tráfico por carretera de mercancías; mientras que los valores marginales son comunes al conjunto de los países europeos. Por esta razón, se ha optado en el análisis por considerar los valores medios y no los marginales, sujetos asimismo a un mayor rango de variabilidad. Los MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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costes medios se distinguen según tipo de vehículo, entre camión y camioneta, reflejándose en céntimos de euro por 1.000tnKm. A continuación, se detalla en la Tabla 3.6 los tres estudios más significativos que se han comparado a la hora de determinar la metodología a seguir en el presente trabajo. De esta manera, se ponen de manifiesto las distintas metodologías empleadas en el ámbito europeo entre los distintos estudios, y la disponibilidad de información en términos de costes existentes para España. Como se observa en la Tabla, el estudio más actual y con mayor información disponible es el referido a INFRAS (2004), que incluye datos de costes medios aplicados a España y datos marginales comunes al conjunto de países europeos. Por su parte, UNITE (2003) sólo ofrece costes medios, pero sin desglosar por tipo de vehículo para el caso de la contaminación acústica. Finalmente, el trabajo de Samson et al. (2001), si bien resulta un trabajo exhaustivo, resulta difícil de aplicar a España ya que las condiciones de tráfico de ambos países difieren de manera significativa. En la tabla (Tabla 3.7) siguiente a la comentada, se ofrece información adicional acerca de las estimaciones de costes de la contaminación acústica para los dos estudios europeos más significativos, INFRAS (2004) y UNITE (2003).
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MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
Por encima de 55dB(A)
Medios y marginales Por encima de 55dB(A)
Margínales
Valores para camioneta y camión en céntimos de euro 1000tKm. según tipo de vía (rural, suburbana y urbana), dos No hay valores períodos de tiempo (día/noche), y dos condiciones de tráfico (densa y relajada)
Valores para camioneta y camión y en Valores totales, incluyendo céntimos de euro 1000tKm. camión, autobús y coche.
camioneta,
Fuente: Elaboración propia a partir de INFRAS (2004); UNITE (2003) y Samson et al. (2001).
Costes marginales
Costes medios
UK (2001)
Método: Damage cost approach .
Valores según 11 tipos de regiones, 3 tipos de vías (motorway, trunk and principal, and other), 5 tipos de vehículos (camioneta, camión rígido, articulado, coche y vehículo de servicios público), y 2 períodos de tiempo (día/noche).
Valores para camioneta, camión rígido y camión articulado. Dos estimaciones según el NSDI que se use.
No hay valores para España.
Por encima de 55dB(A)
Completos y marginales
Estimación de los niveles de ruido por tipo de vía y la población afectada, y luego mediante precios hedónicos recoge la caída del precio de las propiedades. Maneja un rango de NSDI (0,22; Alemania es la referencia y para el resto de Los valores obtenidos son inferiores a los 0,44 and 0,67), lo que luego le da estimaciones de costes altas y bajas. países se ajusta según renta per capita. del INFRAS. Los valores obtenidos son superiores a los del UNITE
Estimación de las casas y personas afectadas Método: Avoidance cost approach. por el ruido. Costes: 2 tipos: impacto en la salud en Costes: 3 tipos, disposición a pagar, costes cuatro enfermedades y pérdida de valor de médicos y disposición a pagar para evitar las propiedades mediante precios hedónicos muertes. (NSDI = 0.9).
Método: Avoidance cost approach.
Sólo para costes medios pero no para Valores para españa marginales (no refleja las condiciones de Sí, pero sólo el total del coste medio. tráfico en España)
Considreciones del ruido
Tipos de coste
Metodología
Datos
UNITE (2003)
Basado en datos reales de tráfico en España Basado en valores nacionales del TRENDS. y no en TRENDS. Los datos de población Aplicado al Reino Unido. Los datos se basan en la Los datos de población expuestas son de la expuesta son de la OCDE (1993). Las situación en dicho país. Datos referidos a 1998. OCDE (1993). Datos referidos a 2000. emisiones de ruido permanecen constantes entre 1996 y 1998. Datos referidos a1998.
INFRAS (2004)
Tabla 3.6: Comparativa de metodologías para la estimación del coste del ruido en el transporte por carretera
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Tabla 3.7: Comparativa de los costes asociados a la contaminación acústica en los estudios INFRAS y UNITE Valores
INFRAS (2004)
UNITE (2003)
Costes medios(1)
euros/1000 tKm
euros/1000 vehicle-Km
6,62
Camioneta
20,4
Nd.
Camión
2,93
Nd.
euros/1000 tKm
euros/1000 vehicle-Km
2,4-307
Nd.
0,25 – 32
Nd.
0,71 – 92,10
Nd.
1,31 – 169,47
Nd.
Costes marginales Camioneta Camión Camioneta (Interurbano vs. urbano) Camión (Interurbano vs. urbano) (1)
15,6
(1)
Camión + camioneta
Incluye también coches y autobuses. Nd.: No disponible.
Fuente: Elaboración propia a partir de INFRAS (2004) y UNITE (2003)
Como se observa de la Tabla 3.7 para el ámbito de estudio del ruido, resulta más completo el primero de ellos que el segundo, a la vez que UNITE (2003) ofrece valores inferiores en general que INFRAS (2004). Por todo ello, se ha optado en el presente trabajo por utilizar los valores de costes medios recogidos en el estudio INFRAS (2004), que constituirán los índices y parámetros fundamentales a incluir en el algoritmo del transporte que consideren los costes medioambientales en el transporte de mercancías por carretera. Una vez justificada la elección como referencia y metodología de trabajo el estudio INFRAS, a continuación se detallan los parámetros de costes asociados a la contaminación acústica que se han incluido en el algoritmo de transporte realizado en este proyecto.
3.2.13
PARÁMETROS
DE CONTAMINACIÓN ALGORITMO DE RUTAS POR CARRETERA
ACÚSTICA
EN
UN
Un optimizador de rutas de vehículos tiene por objetivo encontrar aquellas soluciones que suponen un menor coste para la empresa. Dicha solución además, tiene por objetivo asignar diferentes destinos (con sus respectivas demandas) a un vehículo asignado a una determinada ruta. - 160 –
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Los costes de cada ruta obtenida se obtienen teniendo en cuenta los siguientes parámetros: Coste del conductor: es un coste variable, ya que depende de las horas de conducción necesarias. Se calcula a partir de componentes como el salario, el absentismo y las improductividades. Coste por vehículo: es un coste fijo, ya que se aplica cada vez que ponemos en marcha un vehículo. Se calcula a partir de la amortización de dicho vehículo, las dietas, los costes informáticos o de comunicación y los seguros. Coste por kilómetro: es un coste variable que se calcula en función del consumo de combustible, el mantenimiento y la degradación de los neumáticos. Coste de autopista: se aplica cuando se ha utilizado este tipo de red viaria, siendo su importe equivalente a los peajes incluidos en el trayecto. Generalmente se tarifica en función de los kilómetros recorridos por autopista. Habitualmente, el optimizador consigue su objetivo (minimizar costes) asignando la demanda al menor número de vehículos posibles de manera que recorran la menor distancia posible. En el hipotético caso de que este optimizador incluyera un parámetro que asignara costes medioambientales o debidos a externalidades, éste sería un coste variable, que dependería de la carga y los kilómetros recorridos, así como del tipo de vehículo utilizado. Estas variables que determinan el coste medioambiental son las mismas que operan en los optimizadores (número de vehículos, carga y kilómetros), por lo que indirectamente ya se está optimizando el impacto externo que dicha actividad supone. Ahora bien, si se quiere controlar el coste externo que esto supone, bastaría con incluir los costes estudiados en este capítulo (véase Tabla 3.8). De manera que si, por ejemplo ,se requiere la utilización de un vehículo de 3500 kg de carga (vehículo ligero) para transportar 3200 kg
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recorriendo 500 km, el coste externo debido al ruido aplicable a la ruta sería: Coste externo (ruido) = 0.0204 × 3.2 × 500 = 32.64 € Es cuestión de los capítulos posteriores determinar si este coste es asumible y qué incremento supondría respecto al coste básico de la ruta. Tabla 3.8: Costes aplicados por contaminación acústica Tipo de vehículo
Contaminación acústica (€ / 1000 Tm-km)
Vehículos ligeros
20.4
Vehículos pesados
2.93
Fuente: Elaboración propia a partir de INFRAS (2004)
3.3
LAS EMISIONES
3.3.1
TIPOLOGÍA Y CLASIFICACIÓN
La contaminación del aire es un serio efecto externo del tráfico generado por el transporte, ya que causa daños que afectan tanto a seres humanos, como a la flora y fauna. En general, los vehículos utilizados en labores de transporte de mercancías por carretera emiten contaminantes como consecuencia de la combustión de combustibles fósiles líquidos, aunque la composición de estas emisiones dependen en gran medida de la composición exacta del combustible empleado y de las condiciones en las que se produce dicha combustión. El transporte, pese a haber disminuido de manera considerable la emisión de algunos contaminantes, ha aumentado la participación en las emisiones totales y es uno de las principales fuentes de contaminación, si bien es la más importante en áreas urbanas. Entre las emisiones contaminantes procedentes del transporte de mercancías por carretera destacan los gases de efecto invernadero como es el dióxido de carbono (CO2) proveniente de la combustión completa del carburante. De cualquier manera no siempre se produce esta operación completamente, por lo que se generan una serie de contaminantes como por ejemplo el monóxido de carbono (CO) y algunos hidrocarburos volátiles
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debidos a la oxidación de una pequeña fracción del carburante, que se emiten en forma de vapor en el proceso de escape. Otros contaminantes que provocan este efecto nocivo, comúnmente conocido como cambio climático, son el metano (CH4) y el óxido nitroso (N2O). Todos los combustibles contienen además ciertas impurezas incluidas en la mezcla de hidrocarburos como azufre, nitrógeno, vanadio, partículas orgánicas, etc. El azufre se oxida en la combustión casi en su totalidad en dióxido de azufre (SO2), y en ocasiones en sulfatos que pueden facilitar la nucleación de las partículas en el escape. De igual manera, algunas impurezas como el vanadio generan productos de combustión que tienen baja presión de vapor y contribuyen a la formación de partículas. Finalmente, a altas temperaturas de combustión el nitrógeno (N2) se oxida dando lugar a óxido nítrico (NO) y a pequeñas cantidades de dióxido de nitrógeno (NO2), aunque este último es más abundante en los escapes de los vehículos que incorporan un conversor catalítico. Existen ciertas tecnologías como los motores diesel, en las cuales las partículas emitidas se coagulan y sufren otro tipo de procesos que hacen que tengan un espectro doble de tamaños. Por una parte se depositan partículas de dimensiones en torno a los 20 nm, y por otra partículas de entre 30 y 100 nm aproximadamente (Shi et al., 1999). Estas partículas provienen
fundamentalmente
de
la
adición
en
los
combustibles
de
impurezas como el plomo (Pb), el niquel (Ni), el cobre (Cu), cromo (Cr), zinc (Zn), etc. Además de todos estos contaminantes podemos encontrar otros productos de la combustión como el amoniaco (NH3), los compuestos orgánicos volátiles (COV) y distintos óxidos de azufre (SOX) y de nitrógeno (NOX). Tampoco debemos olvidar que algunos de estos contaminantes primarios, principalmente los NOX y SO2, pueden dar lugar a contaminantes secundarios (aerosoles) por transformación química en la atmósfera. Por tanto, las emisiones contaminantes emitidas por un vehículo destinado a este tipo de transporte son fundamentalmente: PM (Partículas) NOx (óxido de nitrógeno) MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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CO (monóxido de carbono) CO2 (anhídrido carbónico) HC (Hidrocarburos) SO2 (dióxido de sulfuro) La importancia de cada uno de estos contaminantes se puede calcular a partir de los datos obtenidos por el Ministerio de Medio Ambiente, que reflejan las toneladas de cada uno de ellos emitidas en el año 1996 por vehículos ligeros y pesados, tal y como queda reflejado en la Tabla 3.9. Tabla 3.9: Emisiones directas del transporte en España 1996 (Tm) NOx
SO2
COV
CO2
CH4
CO
N 2O
NH3
61044
8151
9989
8738×103
402
131435
455
89
Vehículos pesados y autobuses
177058
19002
36884
19509×103
1615
307804
751
81
Total
238102
27153
46873
28247×103
2017
439239
1203
170
Porcentaje sobre el total
0.82%
0.09%
0.16%
97.4%
0.007%
1.51%
0.004%
0.001%
Vehículos ligeros
Fuente: Elaboración propia a partir de Ministerio Medio Ambiente (2000)
Los efectos que tienen los contaminantes hasta ahora estudiados sobre la salud y el medio ambiente quedan recogidos en la Tabla 3.10 según tres niveles: impacto local, regional y global. A diferencia de lo que ocurre con otras fuentes, las emisiones del transporte tienen un impacto más acusado sobre la salud debido a que se producen muy próximas a las personas y a la altura de las vías respiratorias. Los
contaminantes
emitidos
por
el
transporte
también
tienen
numerosos efectos sobre el medio natural. Algunos ejemplos de ello son la corrosión y ensuciamiento de materiales, ecotoxicidad en las cosechas, así como acidificación en los sistemas terrestres y acuáticos. Además, las alteraciones provocadas por estos contaminantes sobre la composición química de la atmósfera deriva en grandes problemas ambientales como la lluvia ácida, la destrucción de la capa de ozono o el cambio climático.
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El efecto invernadero se debe principalmente a las emisiones de CO2, NOX, CH4 y CO, mientras que la acidificación mayormente por los agentes SO2 y NOX. Además, no ha de pasarse por alto que dado que las poblaciones se encuentran cada vez más concentradas en las áreas urbanas, los efectos adversos derivados del transporte se agravan debido a esta limitación del espacio.
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CFCs
Pb
CH4
COVs
Partículas
SO2
X
X
X
X
NO2
N2O
X
Altas concentraciones
CO
CO2
Contaminante
Local
X
X
Acidificación
X
X
X
X
Oxidantes fotoquímicos
X
X
X
X
X
Efecto invernadero indirecto
Tipo de impacto Regional
X
X
X
X
Efecto invernadero directo
Global
X
X
X
Reducción capa ozono
Debido a su adición a combustible para mejorar funcionamiento del motor
Productos de combustion de combustibles, así como evaporación de combustible no quemado.
Aumento de la temperatura terrestre
Afecta a los sistemas circulatorio, reproductor y nervioso
Irritación de ojos, intoxicaciones, trastornos nerviosos y cáncer
Aumento de la temperatura terrestre
Aumento de la temperatura terrestre
Favorece la formación de contaminantes secundarios en la atmósfera
Puede reaccionar en la atmósfera con otros contaminantes
Acidificación de ríos y lagos, Produce dificultades que produce lluvia ácida, lo respiratorias, incluso llegando a que a su vez acidifica ser mortal. suelos y bosques
Productos de combustión Irritación de membranas incompleta, así como del uso de mucosas, incremento de frenos y neumáticos problemas respiratorios y cáncer
Producto de la combustión decombustibles fósiles y derivados del petróleo
Producto de combustión de combustibles y biomasa, como el formado en convertidores catalíticos
Irritación de pulmones, e incremento de la susceptibilidad a víruses
Producto de la combustión de combustibles a altas temperaturas
Origina lluvia ácida y destruye la capa de ozono
Aumento de la temperatura terrestre
Reduce la capacidad de transportar oxígeno de los glóbulos rojos
Productos de la combustión incompleta de combustibles basados en carbono
Efectos sobre el medio ambiente
Aumento de la temperatura terrestre
Efectos sobre la salud
Productos de la combustión de combustibles basados en carbono
Fuente de emisión
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Tabla 3.10: Efectos principales de los contaminantes sobre la salud y el medio ambiente
Fuente: Elaboración propia a partir de OCDE (1996).
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3.3.2 En
CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES CONTAMINANTES los
motores
alternativos,
aparte
del
ruido,
las
fuentes
de
contaminación son: Gases del cárter (20% del total). Se ha eliminado este problema poniendo un tubo que recircula los gases del cárter desde la tapa de balancines al filtro de aire. Vapores de combustible (15% del total). En los motores de gasolina especialmente los vapores de combustible del depósito. Se eliminan estos vapores de combustible del depósito, cuando el motor está parado, absorbiéndolos con una trampa de carbón activo, “canister”. Al ponerse el motor en marcha esos vapores pasan al colector de admisión por efecto de la depresión en el colector. Gases de escape (65 % del total). Constituyen la fuente más importante, por lo que el estudio de la contaminación se va a centrar en ellos.
3.3.2.1
Composición de los gases de escape
Los gases que emiten por el escape los motores de combustión interna alternativos llevan las siguientes sustancias: Monóxido de carbono (CO) Dióxido de carbono (CO2) Carbono puro (C): partículas sólidas, humos negros Hidrocarburos
sin
quemar
o
parcialmente
quemados
(HC):
aldehidos, cetonas, ácidos carbónicos, parafinas... Óxidos de nitrógeno (NOX): óxido nítrico (NO) fundamentalmente y algo de dióxido de nitrógeno (NO2) Vapor de agua (H2O) Nitrógeno Oxígeno Dióxido de azufre (SO2) MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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Plomo (Pb): a través del bromuro de plomo De estas sustancias el agua, el nitrógeno y el oxígeno no son contaminantes. El dióxido de carbono (CO2) aunque es contaminante, ya que contribuye al efecto invernadero, es inevitable en la combustión de un combustible fósil por lo que se quiere limitar su emisión. El dióxido de azufre (SO2) se produce por oxidación del azufre que lleva el combustible. Depende de la calidad del combustible. Se puede eliminar casi totalmente si el combustible lleva un bajo contenido de azufre. Las gasolinas llevan un bajo contenido de azufre por lo que la emisión de dióxido de azufre en los M.E.P. es muy pequeña. Los gasóleos llevan un contenido de azufre mayor y, por tanto, emiten mayor cantidad de SO2 por lo que se suele limitar el contenido de azufre en los gasóleos. El plomo proviene de las gasolinas a las que se les añade el plomo tetraetilo para subir su número de octano. Se puede eliminar totalmente utilizando gasolinas sin plomo. Actualmente en la UE están prohibidas las gasolinas con plomo. Por consiguiente los contaminantes que son directamente atribuibles al funcionamiento del motor son el monóxido de carbono, los óxidos de nitrógeno, los hidrocarburos sin quemar y las partículas.
Figura 3.4: Gases de escape contaminantes en los M.E.P.
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En las figuras 3.4, 3.5 y 3.6 se puede ver como varía la proporción de contaminantes al variar el dosado para un M.E.P. y para un M.E.C.
Fig. 3.5: Gases de escape contaminantes en los M.E.P.
Fig. 3.6: Gases de escape contaminantes en los M.E.C.
En los M.E.P. el CO aumenta al aumentar el dosado, los óxidos de nitrógeno NOX, tiene su máxima concentración con mezclas algo más pobres que la estequiométrica, la proporción de hidrocarburos sin quemar HC tiene MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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el mínimo con mezclas próximas a la estequiométrica y luego crece al aumentar o disminuir el dosado. En los M.E.C. la concentración de CO es muy baja y crece únicamente en la proximidad del limite de humos, pero globalmente es menor que en los M.E.P. La concentración de HC es prácticamente constante en la zona de mezclas pobres, descendiendo su valor para la zona de dosados de plena carga. La concentración de NOx
sigue la misma tendencia que en los
M.E.P., obteniéndose el máximo con dosados relativos más bajos que en los M.E.P. La concentración de humos es baja para dosados menores de 0.5, subiendo rápidamente al aumentar el dosado.
3.3.2.2
Formación del monóxido de carbono (CO)
La combustión ideal de los hidrocarburos produce dióxido de carbono y vapor de agua, sin embargo, aún con exceso de aire se produce monóxido de carbono en la combustión de los M.C.I.A. El monóxido de carbono se produce a alta temperatura y presión durante la fase de combustión en las proximidades del P.M.S. por disociación del dióxido de carbono. CO2 ↔ CO + ½ O2 A alta presión y temperatura el equilibrio está desplazado hacia la derecha. En la fase de expansión y el escape como disminuye la presión y la temperatura el equilibrio se desplaza hacia la izquierda. No obstante, si el dosado relativo es mayor que 1, como hay escasez de oxígeno no se puede recombinar todo el monóxido de carbono con el oxígeno, aumentando, por tanto, su emisión al aumentar el dosado. Con mezclas pobres también hay una emisión de CO, aunque sea pequeña por que el proceso de recombinado del monóxido de carbono con el oxígeno tiene una cierta inercia y no da tiempo a que se oxide la totalidad del CO. Este mecanismo explica por que la emisión de CO es mucho más pequeña en los M.E.C. que en los M.E.P., pues los M.E.C. funcionan con mezclas pobres. Por tanto, la emisión de CO depende fundamentalmente del dosado. - 170 –
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3.3.2.3
Formación de los óxidos de nitrógeno
Los NOx se forman en la cámara de combustión al oxidarse el N del aire a alta presión y temperatura. Cuanto mayor sea la temperatura mayor será la tendencia a formarse los NOx. La producción del NO se explica por el mecanismo generalizado de Zeldovich: O2 ↔ 2O N2 + O ↔ NO + N O2 + N ↔ NO + O OH + N ↔ NO + H En los M.E.P. se producen durante la combustión cuando el pistón está en las proximidades del P.M.S. que es cuando la temperatura en el cilindro es más alta. Los factores más importantes que inciden en la producción de NO son: Dosado. Proporción de gases residuales. Avance al encendido. Aunque la máxima temperatura de llama se obtiene con mezclas algo más ricas que la estequiométrica, la mayor producción de NOx en los M.E.P. se da con mezclas algo más pobres que la estequiométrica, por que además de alta temperatura se requiere una proporción de oxígeno suficiente y con mezclas de dosados relativos de alrededor de 0.95 se da la combinación óptima de ambas condiciones. Los gases residuales actúan como diluyentes de la mezcla que queda sin quemar y reducen la temperatura máxima que se alcanza en el cilindro por lo que al aumentar la proporción de gases residuales disminuye la producción de NOx Al aumentar el avance al encendido aumenta la producción de NOx por que aumentan las temperaturas en el cilindro cuando el pistón está en las proximidades del P.M.S. como se ha visto antes.
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La producción de los NOx en los M.E.C. ocurre al final de la fase de combustión rápida y el principio de la fase de combustión controlada. Los factores que tienen más importancia en su producción son: Dosado Proporción de gases residuales Cámara de combustión Sobrealimentación Avance a la inyección El comportamiento frente al dosado y a los gases residuales es análogo en los M.E.C. a los M.E.P. respecto a la producción de NOx. Los motores con precámara por utilizar dosados más ricos en la primera fase de la combustión y alcanzar temperaturas más bajas al tener mayores pérdidas de calor, en general, producen algo menos NOx que los de inyección directa. Al sobrealimentar aumenta la producción de NOx por aumentar las temperaturas máximas que se alcanzan en el cilindro. Al reducir el avance a la inyección se reduce la producción de NOx por disminuir las temperaturas máximas que se alcanzan en el cilindro.
3.3.2.4
Hidrocarburos sin quemar
Los hidrocarburos sin quemar HC o parcialmente quemados en los M.E.P. se pueden producir por tres mecanismos: Combustión incompleta Efecto pared. Cortocircuito de la mezcla fresca. Cuando la mezcla no es homogénea puede haber zonas en las que la mezcla es excesivamente rica o pobre lo que puede dar lugar a una combustión incompleta, por que la combustión no se desarrolla en buenas condiciones y puede haber apagado de llama.
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El efecto pared es el mecanismo más importante. En la capa límite alrededor de los cilindros y especialmente en la zona entre la cabeza del pistón, los segmentos y el cilindro el frente de llama no llega debido a que está
a
temperatura
más
baja.
Estos
hidrocarburos
sin
quemar
o
parcialmente quemados se pueden quemar en el escape si hay oxígeno suficiente y si la temperatura es suficientemente alta. Al aumentar la riqueza de la mezcla aumente la proporción de hidrocarburos sin quemar porque aumenta la cantidad de hidrocarburos en esa capa límite y hay menos oxígeno disponible. El cortocircuito de la mezcla fresca se puede dar en los M.E.P. de 4 tiempos con gran cruce de válvulas, pero, sobre todo, en los M.E.P. de 2 tiempos con barrido simétrico. En los M.E.P. la emisión de HC se compone fundamentalmente de parafinas, olefinas y aromáticos que son los más perjudiciales pues son cancerígenos y también de aldehidos. En la figura 3.5 se puede ver como se forman el CO, los NOx y los HC en un M.E.P. En los M.E.C. la emisión de HC tiene una importancia similar. La emisión de aldehidos es la que da el olor característico a los gases de escape y sus propiedades irritantes son debidas a esos compuestos. La producción de HC gaseosos en los M.E.C. es debida a dos causas principales: A la combustión incompleta de la mezcla que está alrededor de la zona de reacción del combustible inyectado en la fase de retraso. A la combustión incompleta del combustible que queda retenido entre la aguja del inyector y los orificios de salida.
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Fig. 3.7: Formación de CO, N NOx y los HC en un M.E.P.
Cuando el chorro de combustible penetra en la cámara se vaporiza y se mezcla
con
el
aire
quedando
zonas
con
mezcla
rica,
con
mezcla
estequiométrica y con mezcla pobre. La combustión se inicia en las zonas donde hay mezcla estequiométrica y se propaga por difusión, como ya se ha visto y puede ocurrir que se detenga en la zona donde hay mezcla excesivamente rica o pobre. El combustible que queda retenido entre la aguja del inyector y los orificios de salida al final del proceso de inyección se vaporiza y se mezcla con el aire más lentamente al final de la combustión y puede oxidarse si la mezcla no es muy pobre. A cargas ligeras y al ralentí es cuando este fenómeno tiene mayor importancia. Esto explica que a plena carga produzcan menos HC gaseosos. La cantidad de HC se vuelve a incrementar a partir del dosado cercano al estequiométrico, alrededor de 0.9 de dosado relativo, debido al primer mecanismo.
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3.3.2.5
Formación de partículas sólidas
Aunque se producen varios tipos de partículas sólidas las más importantes
son
las
partículas
de
C
(humos
negros)
que
emiten
fundamentalmente los M.E.C por combustión incompleta que dan lugar a la carbonilla. Como se ha dicho antes en la cámara de combustión de un diesel se pueden distinguir tres zonas (ver figura 3.8): Zona próxima al inyector con deficiencia de oxígeno. Zona de reacción rodeando a la anterior que contiene productos de la reacción y un aporte importante de aire. Una zona de aire arrastrado hacia el combustible por los torbellinos.
Fig. 3.8: Cámara de combustión de un motor diesel
En la primera zona se presentan altas temperaturas y un defecto de oxígeno, produciéndose C por cracking de los hidrocarburos de cadena más larga del combustible que se vaporizan más tarde que los ligeros, una vez que ha comenzado la fase de combustión rápida. Luego, en su mayor parte, se oxida en etapas posteriores al mezclarse con el aire. Las partículas pequeñas se agregan, dando lugar a los humos en el escape, si hay insuficiencia de aire, si está poco mezclado, hay poca turbulencia, o si la temperatura cae por debajo de 1000 ºC, temperatura de oxidación del C. Las emisiones de humo crecen al aumentar el dosado en los M.E.C., siendo
muy
importantes
a
partir
de
un
dosado
relativo
de
0.7.
Fundamentalmente crecen al aumentar el combustible inyectado después de la fase de retraso porque al quemar más combustible se incrementan las temperaturas alcanzadas en el cilindro y hay menos oxígeno y menos tiempo parta hacer la oxidación de las partículas formadas.
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En los M.E.P. es poco importante la producción de partículas sólidas al estar compuesta la gasolina de hidrocarburos más ligeros.
3.3.2.6
Medición de los contaminantes
Los equipos analizadores de gases de escape, en general, miden la concentración de gases contaminantes en los gases de escape, en % o en partes por millón (1% ~ 10000 ppm). En esta medida se ha de tener en cuenta si los gases de escape son secos o llevan vapor de agua. La concentración ψi del componente i en los gases de escape será: m
i n M m M i = i es ψ = i = i n m m M es es es i M es M i m m =ψ i iM es es
ni el número de kilomoles del componente i en la muestra. nes el número de kilomoles totales de la muestra de gases de escape. mi masa del componente i en la muestra mes masa de gases de escape en la muestra. Mi masa molecular del componente i. Mes masa molecular de los gases de escape. La emisión de la especie i en la muestra se puede expresar en función del dosado si se supone que la masa de gases de escape es la suma de la de aire y la de combustible. m
1 =m +m =m + 1 es a f f F F r e
M i m 1 + 1 m =ψ i iM f F F es r e
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Para evaluar la emisión de contaminantes producidos por un motor se suelen referir a la potencia, a la distancia recorrida por el vehículo o al combustible empleado. - En función de la potencia Ne: M i =ψ i g 1 + 1 i M ef F F N e es r e m
- En función de la distancia recorrida l: m l
i =ψ
M i M
i
es
m
f 1 + 1 l F F r e
- En función del consumo de combustible: m
M i =ψ i i M m f es
1 + 1 F F r e
La mayor emisión de contaminantes que se produce en los M.E.P. es en los períodos transitorios, en arranque en frío y fase de calentamiento, en aceleración y en deceleración. También se tiene en cuenta la emisión de contaminantes al ralentí. En arranque en frío y calentamiento como se suministra mezcla rica y mal gasificada por estar las paredes de los colectores de admisión y del cilindro frías se produce una gran emisión de CO y HC. La de NOX es poco importante. A medida que se va calentando el motor disminuye la emisión de CO y HC paulatinamente. En aceleración al aumentar el aporte de gasolina, para compensar el efecto de su condensación en el colector de admisión, al abrir bruscamente la mariposa de gases, se incrementa la emisión de CO y HC, disminuyendo la de NOX. En deceleración al cerrarse la mariposa de gases se produce una elevada depresión en el colector de admisión que hace evaporarse el combustible depositado en sus paredes, produciéndose una mezcla muy rica que junto con los gases
residuales da lugar primero a fallos en la
combustión y luego a la combustión de mezclas muy ricas, con su MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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consecuencia en un aumento de la emisión de CO y HC. En los motores de inyección como se interrumpe la inyección de combustible en deceleración la emisión es mucho menor. En los M.E.C. se produce las mayores emisiones de HC en arranque en frío, y con cargas ligeras y de NOX y humos a plena carga. Para controlar la emisión de contaminantes se han adoptado diversos ciclos de funcionamiento a los que se somete a los vehículos para su homologación. El primer ciclo se estableció en California en 1968 que posteriormente ha sido sustituido por otros en años sucesivos. En Europa se ha adoptado el ciclo Europa que se muestra en la figura 3.9. Todo vehículo que se venda en el mercado europeo tiene que ser homologado con ese ciclo.
Fig. 3.9: Ciclo Europa de funcionamiento de vehículos
A continuación se dan los valores máximos permitidos de emisión de contaminantes para los turismos y vehículos industriales según las normas de la C.E.E. Tabla 3.11 Valores máximos permitidos de emisión de contaminantes para turismos y vehículos industriales ligeros
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TURISMOS M.E.C. Y VEHÍCULOS INDUSTRIALES LIGEROS AÑO
1991
1994
Límite CO (g/km)
2.72
1
Límite HC (g/km)
1998* 1998** (2000) (2005) 0.64
0.5
0.5
0.25
Reducción (%) Reducción (%) 98**/ 94
98**/ 98*
36
50
Límite NOx (g/km)
0.97
0.7
0.56
0.3
20
57.14
HC + NOx (g/km)
0.14
0.08
0.05
0.025
37.5
68.75
3.3.2.7 Regulación de los contaminantes emitidos por motores diesel de vehículos pesados Las legislaciones europeas para los motores diesel de los vehículos pesados se recogen tomando como referencia las normas Euro I … V. La norma Euro I para motores medios y pesados se introdujo en 1992, llegando
en 1996 la norma correspondiente al Euro II. Estas normas
tuvieron su aplicación en vehículos diesel pesados y autobuses urbanos, aunque para estos últimos fue de implantación voluntaria. En 1999, el parlamento Europeo y el consejo de ministros para el medio ambiente adoptaron la norma final Euro III (Directiva 1999/96/EC del 13 de Diciembre de 1999, en lugar de la directiva 88/77/EEC para emisiones de vehículos pesados diesel), así como las normas Euro VI y Euro V para el periodo 2005/2008. Las normas también dan valores específicos y estrictos para los vehículos de bajo nivel de emisiones o “vehículos ecológicos” con vistas a minimizar la polución atmosférica en las ciudades. En abril del 2001, la Comisión Europea adoptó la Directiva 2001/27/EC que introdujo enmiendas a la Directiva 88/77/EEC. Esta nueva Directiva prohibió el uso de mecanismos inservibles de emisiones así como las estrategias irracionales de control de emisiones, que podrían reducir la eficiencia de los sistemas de control de emisiones cuando los vehículos operan por debajo de las condiciones normales de circulación determinados durante las pruebas de emisiones.
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Se espera que los valores límite de las emisiones establecidos para el periodo 2005/2008 requieran nuevos vehículos diesel pesados hechos a medida para dichos niveles de gases de escape. La siguiente tabla contiene un resumen de las normas de emisión de contaminantes de los vehículos pesados y sus fechas de implantación. Tabla 3.12: Normas europeas de emisiones para vehículos pesados, y propuestas UBA para 2008 y 2010 Norma
NOx (g/kWh)
HC (g/kWh)
PM (mg/kWh)
Euro I (1992-93)
9.0
1.23
400
Euro II (1995-96)
7.0
1.1
150
Euro III (2000)
5.0
1)
0.66
2)
100/160
Euro IV (2005)
3.5
1)
0.46
2)
20/30
3)
Euro V (2008)
2.0
1)
0.46
2)
20/30
3)
Euro V (2008)
1.0
1)
0.46
2)
2/3
3)
Euro VI (2010)
0.05
0.46
2)
2/3
3)
1)
3)
1) Ciclo ESC y ciclo ETC. 2) Ciclo ESC. 3) Ciclos ESC y ETC respectivamente. Nota: También existen valores para CO Y CH4, pero no se han incluido en esta tabla.
Estos valores se han certificado según el ciclo ESC (Ciclo Europeo Estacionario) y el ciclo ETC (Ciclo Europeo Transitorio) que podemos ver en las figuras 3.9 y 3.10. Los motores se ensayan sobre un dinamómetro que recorre una secuencia de modos. El motor debe operar durante un tiempo en cada modo, alcanzando la velocidad y el nivel de carga en los primeros 20 segundos (véase Tabla 3.13). Las emisiones se miden durante cada modo y promediadas a lo largo del ciclo usando una serie de factores de ponderación. Se toman muestras de las sustancias contaminantes en el mismo filtro sobre los 13 modos. Finalmente, los resultados se expresan en g/kWh.
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Tabla 3.13: Modos de la prueba del ciclo europeo estacionario
Modo
Velocidad del motor
% Carga
Factor de ponderación (%)
Duración
1
Punto muerto
0
15
4 min.
2
A
100
8
2 min.
3
B
50
10
2 min.
4
B
75
10
2 min.
5
A
50
5
2 min.
6
A
75
5
2 min.
7
A
25
5
2 min.
8
B
100
9
2 min.
9
B
25
10
2 min.
10
C
100
8
2 min.
11
C
25
5
2 min.
12
C
75
5
2 min.
13
C
50
5
2 min.
Figura 3.10: Ciclo estacionario europeo
MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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Grupo de Investigación: INGENIERÍA MECÁNICA, APLICADA Y COMPUTACIONAL
Figura 3.11: Ciclo transitorio europeo
3.3.3
EVALUACIÓN DE COSTES DE DAÑOS MEDIOAMBIENTALES Y DE SALUD PÚBLICA GENERADOS POR EMISIONES CONTAMINANTES
3.3.3.1 Definición y valoración de los efectos generados por las emisiones contaminantes Los efectos externos en el transporte de mercancías por carretera se refieren a una situación donde el responsable del transporte, bien el operador logístico o el cliente final, no paga el coste social completo debido a esta actividad, es decir, algunos costes recaen en otras personas o en la sociedad en conjunto. En este punto, debemos distinguir entre costes privados, que son aquellos soportados por la persona que realiza la actividad o por la persona para la que se realiza (por ejemplo tiempo, coste de vehículo y de combustible), y los costes externos, que son aquellos que afectan a otros. La suma de ambos tipos de coste es el coste social. La valoración del coste causado por la contaminación del aire debida al transporte de mercancías por carretera es muy relevante para integrar los problemas medioambientales en las políticas de dicho transporte. De esta manera, esto se puede aplicar a:
- 182 –
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Proporcionar el apoyo de decisión en la forma de instrumentos que usa el mercado para perseguir los objetivos medioambientales, como los impuestos, los gravámenes, los permisos, etc. La identificación de los objetivos óptimos para el nivel de calidad medioambiental
que
deben
ser
seguidos
por
la
política
medioambiental. Comparando el coste y beneficios de diferentes medidas. Por ejemplo, concretas,
en
las
decisiones
donde
podemos
de
infraestructura
tener
en
cuenta
de
transporte
el
coste
de
contaminación del aire explícitamente en el análisis de costebeneficio. La investigación en la valoración cuantitativa de los efectos en la sociedad debidos a la contaminación del aire ha aumentado mucho durante la última década. Internacionalmente, uno de los principales esfuerzos de la investigación en este campo ha sido el proyecto financiado por la EU, ExternE Transport, publicado en 1999. Su objetivo era analizar y cuantificar el coste externo del sector de transporte. Si bien estos resultados se completaron recientemente (Friedrich y Bickel, 2001) incorporando el más reciente conocimiento en el campo. El objetivo global del trabajo es tomar las estimaciones monetarias existentes del coste de contaminación del aire, debido a las emisiones relacionadas con transporte de mercancías por carretera, e integrarlos en los problemas medioambientales derivados de las decisiones de planificación de dicho tipo de transporte. El objetivo más específico es desarrollar un modelo, que servirá para planificar las rutas de mercancías por carretera, teniendo en cuenta los costes unitarios por kg. de emisión y por vehículokm. La manera en que se relacionarán estas emisiones de contaminantes con el transporte de mercancías por carretera viene determinada por la Figura 3.12.
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Grupo de Investigación: INGENIERÍA MECÁNICA, APLICADA Y COMPUTACIONAL
Figura 3.12.- Relaciones causales operacionales entre tráfico y costes
Costes totales:
Costes por Km:
Volúmenes de tráfico (vehículos-kilómetro)
Factor de emisión (gramos por kilómetro)
Emisiones
×
(toneladas)
Factor de exposición 3
(persona µg/m por ton/año )
Exposición de la Población
×
3
(persona µg/m )
Factor exposición-respuesta 3
(daño./año. pr. µg/m por 1000 hab.
Daños
)
×
(número)
Valoración monetaria (€ por daño )
Costes sociales (millones €)
Fuente: Universidad de Valencia (2003)
El coste debido a una determinada densidad de tráfico se puede calcular por medio de cuatro factores, que corresponden a cada eslabón de la cadena causal que se ilustra en la mitad derecha de la Figura 3.12.
3.3.3.2 Metodologías emisiones
para
la
medición
de
las
Los componentes del coste asociado a la contaminación del aire debida al transporte de mercancías por carretera son los daños que se causan a: La salud humana. Los daños causados a los ecosistemas locales. Los daños materiales causados a edificios y bienes. Los costes asociados a los efectos sobre la salud deben estimarse usando estudios epidemiológicos que relacionen la contaminación con las consecuencias negativas para la salud humana. Análogamente, los daños causados a los ecosistemas también deben cuantificarse usando estudios que hayan tratado estos temas, y siempre
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basándose en el número de vehículos por kilómetros recorridos y la energía consumida por estos vehículos. En lo que se refiere a la evaluación del cambio climático, la estimación de costes es un problema complicado. Por un lado, la elevada incertidumbre sobre los efectos globales a largo plazo se traduce en numerosas hipótesis y escenarios. Por otro lado, se plantea el problema de la reducción de emisiones como responsabilidad política de los países. Por ello, quizá la mejor manera de valorar este impacto será empleando el método de costes de reparación, basado en las recomendaciones del IPCC para la Unión Europea de reducir a la mitad las emisiones de CO2 del transporte. Las emisiones por vehículo dependen principalmente del tipo de vehículo, de la distancia conducida, de la velocidad y del estilo de conducción. Para cuantificar estas emisiones atmosféricas debidas al transporte por carretera podemos adoptar las metodologías “de arriba hacia abajo” o “de abajo hacia arriba” utilizadas para generar inventarios de emisiones. El método “de arriba hacia abajo” se nutre de datos que describen el total de las actividades contaminantes sobre la zona de estudio, como puede ser el total de las ventas de petróleo nacional para calcular las emisiones generadas por el transporte por carretera. Esto estaría relacionado con la magnitud de las fuentes de contaminación atmosférica en relación a un factor de emisión, que podría ser calculado tomando medidas en un laboratorio simulando el funcionamiento de un vehículo o motor bajo las condiciones típicas de operación (por ejemplo, las emisiones medias de NOX por litro de combustible consumido). El método “de abajo hacia arriba” se diferencia con el anterior en que se comienza a trabajar a partir de datos geográficamente comprobados, como por ejemplo el flujo de tráfico en un tramo de carretera.
3.3.3.3 Estimación del impacto negativo de las emisiones en el transporte por carretera La metodología empleada para la valoración de la contaminación del aire se fundamenta en tres elementos: MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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Impactos sobre la salud humana. Los daños causados a los ecosistemas locales. Los daños materiales causados a edificios y bienes. Actualmente, a pesar de que los vehículos motorizados incluyen mejoras que permiten la reducción de efectos nocivos para las personas, su entorno y el ambiente, la carretera concentra la mayor parte de los costes externos, el 84%, debido a la abundante emisión de contaminantes. La configuración de estos costes externos según INFRAS (2004) se fundamenta principalmente en los accidentes, la emisión de contaminantes y el cambio climático, que suponen el 24%, el 27% y el 30% del total respectivamente. En cuanto al transporte de mercancías por carretera, debemos indicar que genera el 62% del coste asociado a las emisiones contaminantes y el 22% del coste que representa el cambio climático. Siendo este sector el responsable de aproximadamente el 32% del coste externo, a pesar de que tan sólo supone el 20% del flujo de vehículos por carretera. En cuanto a España, dicho estudio revela que el transporte por carretera genera el 43% del coste externo. Además, este sector genera el 72% del coste externo debido a la emisión de contaminantes y un tercio del mismo asociado al cambio climático. Valores bastante por encima de la media europea, pero todavía por debajo de países como Alemania, Reino Unido, Italia o Francia. Según dicho estudio europeo, las pérdidas económicas derivadas de dicha contaminación suponen alrededor del 2% del PIB. Análogamente, el cambio climático generado por dichas emisiones del transporte por carretera suponen
unas
pérdidas
del
2,2%
del
PIB
aproximadamente.
Y
en
consecuencia, el conjunto de ambos efectos externos de la emisión de contaminantes supone alrededor del 4,2% del PIB. Por
otra
parte,
como
ya
hemos
comentado
anteriormente,
el
transporte por carretera consume excesivo suelo en las áreas urbanas, lo cual origina unos costes adicionales. La valoración económica de esos costes
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se basa principalmente en la pérdida de tiempo para los peatones y en la escasez de suelo urbano para otro tipo de transportes no motorizados. El transporte por carretera supone el 95% de estos costes externos, que tan sólo representan el 2% del coste externo total. Dentro de dicho transporte por carretera alrededor del 36% de estos costes son generados por el transporte de mercancías. Al extender el estudio a España, observamos como este sector supone el 54% de este coste externo asignado a las áreas urbanas, de nuevo por encima de la media comunitaria, pero todavía lejano a Alemania y el Reino Unido. En cuanto a las pérdidas económicas derivadas de estos costes urbanos adicionales se han valorado en torno al 0,12% del PIB.
3.3.4
INTERNALIZACIÓN DE COSTES MEDIOAMBIENTALES. ÍNDICES Y PARÁMETROS SUSTANCIALES
En la bibliografía referente a este tema se encuentran distintos estudios en los que se analizan los efectos externos del transporte utilizando una de estas metodologías. Entre ellos cabe destacar las aportaciones realizadas por: UNITE INFRAS/IWW 2000 En este trabajo se ha seleccionado el estudio INFRAS, donde se estiman los costes externos negativos provocados por el transporte, como texto de referencia en el análisis de las emisiones contaminantes. La metodología empleada por INFRAS (1995, 2000, 2004) se basa en inventarios de emisiones que dañan especialmente la salud humana, tomando como referencia los valores obtenidos en Alemania (€ por tonelada de partículas emitidas) y ponderados al resto de países según el nivel de emisiones total. Los valores nacionales en cuanto al transporte (volumen, tipo de vehículos, etc.) son estimados a partir de la base de datos TRENDS, mientras que los datos de población expuesta al ruido proceden de la datos recogidos en 1993 por la OCDE. MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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Los costes obtenidos se dividen en costes medios y marginales. Los primeros recogen valores específicos para España en función de las características y volumen del tráfico por carretera de mercancías, mientras que los valores marginales son comunes al conjunto de los países europeos. Por esta razón, se ha optado en el análisis por considerar los valores medios y no los marginales, sujetos asimismo a un mayor rango de variabilidad. Los costes medios, que se distinguen según tipo de vehículo (camión y camioneta), vienen dados en euros por 1000×T×Km. En la siguiente tabla comparamos los dos estudios más significativos (INFRAS y UNITE) que hemos encontrado para analizar los costes externos debidos a emisiones contaminantes. Si profundizamos a fondo en estos trabajos podemos encontrar diferencias considerables entre ambos, tales como las metodologías empleadas, los costes utilizados, los valores obtenidos, y la disponibilidad de información para España. Como se observa en la Tabla 3.14, el estudio más actual y con mayor información disponible es el referido a INFRAS (2004), que incluye datos de costes medios aplicados a España y datos marginales comunes al conjunto de países europeos. Por su parte, UNITE (2003) sólo ofrece costes medios. A continuación, en las tablas (Tabla 15, 16, 17 y 18) se ofrece información adicional de los dos estudios europeos más significativos, INFRAS (2004) y UNITE (2003), donde podemos comparar los valores obtenidos para las estimaciones de los costes externos asociados a la contaminación ambiental para España.
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Tabla 3.14: INFRAS vs. UNITE INFRAS (2004)
UNITE (2003)
Basados en valores nacionales del TRENDS para emisiones y volúmenes de tráfico.
Datos
Base de datos del inventario CORINAIR (1996)
Top down allocation. Basados en 3 elementos: - Impacto en la salud humana
Metodología
- Impacto en materiales y edificios - Impacto en producciones agrícolas
Bottom up approach, que requiere una base de datos de emisiones. Datos de emisiones constantes para 1996 y 1998, y basadas en estimaciones futuras de volumen de tráfico para 2005.
Tipos de costes
Coste medio y coste marginal
Coste medio
Consideraciones de emisiones
PM, CO2, NOx
PM, SO2, O3, NOx, CO, CO2
Valores para España
Costes medios
Costes medios en 1998 y totales en el resto.
Costes medios
Valores para LDV y HDV en Euro/1000Tm×Km
Valores para LDV y HDV en Euro/1000veh×Km
Costes marginales
Valores para LDV y HDV en Euro/1000Tm×Km, según los No hay valores supuestos de circulación (urbano e interurbano)
Costes medios vs. Costes marginales
Los valores son similares para ambos costes, pero existen grandes diferencias entre los tipos de vehículo.
Fuente: Elaboración propia a partir de INFRAS (2004) y UNITE (2003).
Tabla 3.15: Resultados de INFRAS para España. Costes totales 2000 (Millones de € / año) Tipo de vehículo
1)
Contaminación del aire
Calentamiento global1)
Contaminación de la naturaleza, suelos y agua
Efectos urbanos
Vehículos ligeros
4051
3656
668
350
Vehículos pesados
5304
2853
565
296
Total
9355
6509
1233
646
Los costes del cambio climático toman un valor sombra de 140 € / Tm CO2.
Fuente: Elaboración propia a partir de INFRAS (2004)
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Tabla3.16.- Resultados UNITE para España- Costes totales 1998 (Millones de € / año) Tipo de vehículo
Contaminación del aire
Calentamiento global
Contaminación de la naturaleza, suelos y agua
Efectos urbanos
Vehículos ligeros
216
192
-
-
Vehículos pesados
566.2
392.5
-
-
Total
782.2
584.5
-
-
Fuente: Elaboración propia a partir de UNITE (2003) Tabla3.17.- Resultados de INFRAS para España. Costes medios 2000 (€ / 1000 Tm-km) Tipo de vehículo
1)
Contaminación del aire
Calentamiento global1)
Contaminación de la naturaleza, suelos y agua
Efectos Urbanos
Vehículos ligeros
69.1
62.3
11.4
6.0
Vehículos pesados
24.2
13.0
2.6
1.4
Total
33.7
23.4
4.4
2.3
Los costes del cambio climático toman un valor sombra de 140 € / Tm CO2.
Fuente: Elaboración propia a partir de INFRAS (2004)
Tabla 3.18.- Resultados UNITE para España- Costes medios 1998 (€/ 1000 vehículo-km) Tipo de vehículo1)
Contaminación del aire
Calentamiento global
Contaminación de la naturaleza, suelos y agua
Efectos urbanos
Vehículos ligeros
15
13.4
-
-
Vehículos pesados
22.8
15.8
-
-
Total
37.8
29.2
-
-
1)
La carencia de datos con respecto a los niveles de consumo para diversos tipos de vehículos no permite asignar el coste de producción asociado al combustible para cada tipo de vehículo.
Fuente: Elaboración propia a partir de UNITE (2003)
En dichas tablas se observa la notable diferencia existente entre los valores aportados por ambos estudios, siendo claramente inferiores los datos recogidos en UNITE (2003). Así mismo queda latente la escasa aportación del estudio de UNITE en este punto. - 190 –
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Por todo ello, se ha optado en el presente trabajo por utilizar los valores de costes medios recogidos en el estudio INFRAS (2004), que constituirán los índices y parámetros fundamentales a incluir en el algoritmo del transporte que consideren los costes medioambientales en el transporte de mercancías por carretera. Una vez justificada la elección como referencia y metodología de trabajo el estudio INFRAS, a continuación se detallan los parámetros de costes asociados a la contaminación acústica que se han incluido en el algoritmo de transporte realizado en este proyecto.
3.3.5
PARÁMETROS DE EMISIONES CONTAMINANTES EN UN ALGORITMO DE RUTAS POR CARRETERA
En
el
apartado
referido
a
impacto
acústico
hemos
visto
el
funcionamiento de un optimizador de rutas y los costes que incluye habitualmente (coste del conductor, coste por vehículo, coste por kilómetro, coste de autopista), así como el objetivo que persigue. También hemos observado como incluiría los costes externos y de que variables se nutriría para calcularlos. Análogamente,
podremos
incluir
los
costes
externos
debidos
a
emisiones contaminantes, así como los efectos nocivos del calentamiento global o el coste adicional por circular por vía urbana. Para ello deberemos incluir de igual modo los parámetros obtenidos a lo largo de este estudio (véase Tabla 3.19). Por ejemplo si para satisfacer la demanda de nuestros clientes requerimos la utilización de un vehículo de 3500 kg de carga (vehículo ligero) para transportar 3200 kg recorriendo 500 km (50 de ellos en vía urbana), el coste externo debido a las emisiones contaminantes aplicable a la ruta sería: Coste externo (emisiones) = 0.0691 × 500 × 3.2 = 110.56 € Coste externo (calentamiento global) = 0.0623 × 500 × 3.2 = 99.68 € Coste externo (naturaleza) = 0.0114 × 500 × 3.2 = 18.24 € MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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Coste externo (efecto urbano) = 0.006 × 50 × 3.2 = 0.96 € Coste externo total = 229.44 € Como en el caso de los ruidos estudiaremos en otros capítulos si este coste es asumible y que incremento supondría respecto al coste básico de la ruta, aunque en un principio se antoja bastante elevado. Tabla 3.19.-Costes aplicados por contaminación ambiental (€ / 1000 Tm-km) Contaminación del aire
Carretera
1)
Calentamiento global1)
Contaminación de la naturaleza, suelos y agua
Efectos Urbanos
Vehículos ligeros
69.1
62.3
11.4
6.0
Vehículos pesados
24.2
13.0
2.6
1.4
Los costes del cambio climático toman un valor sombra de 140€ / Tm CO2.
Fuente: Elaboración propia a partir de INFRAS (2004)
3.4
CONCLUSIONES El impacto de las actividades de transporte sobre el medioambiente
constituye un elemento de indudable importancia económica y social. El estudio del efecto de las externalidades generadas por el transporte en el ámbito de la UE pone de manifiesto que este impacto tiene una indudable importancia económica. En el último estudio realizado por INFRAS (INFRAS, 2004), los costes externos medioambientales suponen el 8% del PIB comunitario. En otros trabajos de la OCDE (OCDE, 2003) para Europa central y oriental, se ha estimado en un 14% del PIB. Dentro de los emisores que generan estas externalidades negativas medioambientales destaca el transporte por carretera, que es responsable aproximadamente del 90% de los costes externos generados por el transporte (UNITE, 2003). Asimismo, el transporte por carretera de mercancías
supone
el
30%
del
conjunto
de
las
externalidades
medioambientales provocadas por la actividad del transporte (European Environment Agency, 2002). Entre los diversos costes medioambientales que generan la actividad del transporte y la logística, en este proyecto se han considerado dos costes - 192 –
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fundamentales: los ocasionados por el ruido y las emisiones contaminantes generadas por dicha actividad. Se trata de dos costes medioambientales estudiados tradicionalmente en el ámbito europeo y de indudable relevancia en el conjunto de los costes medioambientales. Así, el ruido supone el 7% de los costes externos generados por el transporte, lo que implica un coste en términos de PIB del 0,51% (INFRAS, 2004). No obstante, si consideramos el tipo de emisor, observamos que el transporte se ha convertido en la mayor fuente de contaminación acústica en Europa, provocando el 83,7% del total de la contaminación acústica en Europa (INFRAS, 2004). Dentro de las distintas modalidades de transporte, el transporte por carretera supone el 60% de las fuentes de emisión de ruido (Guerrero, 2002) y el 46% de los costes del transporte por carretera relacionados con el medioambiente (UNITE, 2003). En lo que hace referencia a las emisiones contaminantes, éstas supone el 25% de los costes externos generados por el transporte, lo que se traduce en un 2% del PIB. Así mismo, estas emisiones tienen un efecto sobre el calentamiento global, o efecto invernadero, que varía en función de las predicciones futuras entre un 30% y un 4%, lo que implicaría alrededor de un 2,2% del PIB. Por ello, podemos concluir que los efectos generados a partir de la contaminación ambiental debida al transporte por carretera suponen un 4,2% del PIB. Desde el punto de vista metodológico, y para valorar el impacto del transporte por carretera de mercancías en España en términos de contaminación acústica y de emisiones contaminantes, después de una profunda revisión bibliográfica, se ha determinado implantar la metodología de trabajo elaborada y recogida en los distintos estudios de INFRAS (1995, 2000, 2004). Dichos trabajos constituyen un referente indispensable en el ámbito de la UE, y ha sido plasmada en documentos como el Libro Verde Hacia una Tarificación Equitativa y Eficaz del Transporte (1995) o el Libro Blanco de La Política Europea de Transportes de Cara al 2010 (2001). Asimismo, dicha metodología está ampliamente implantada, lo que permite la comparación de resultados. Finalmente, el INFRAS ofrece para
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España
valores
específicos
en
términos
de
costes
medios
de
las
externalidades generadas por el ruidos y las emisiones contaminantes (Véase Tablas 3.6, 3.7, y 3.8 del presente capítulo). En el ámbito del ruido, la metodología empleada por INFRAS se basa en dos grandes elementos: el estudio de la disponibilidad a pagar por lograr reducciones de ruido, tomando como referencia los valores obtenidos en Alemania a partir de una encuesta y ponderados al resto de países según el nivel de renta; y por los costes sanitarios que provocan las diferentes dolencias físicas y psicológicas asociadas al ruido, junto las muerte generadas por dolencias provocadas por la contaminación acústica. En el ámbito de las emisiones contaminantes, la metodología empleada por INFRAS se basa en tres elementos fundamentales: el impacto sobre la salud de las personas, los daños causados a los ecosistemas locales y los daños generados en edificios y bienes. Por todo ello, los valores provenientes del INFRAS a introducir en los algoritmos, que explicaremos en el capítulo siguiente, y que recogen los costes medios (€/1000 Tm×Km) asociados a la contaminación acústica y a las emisiones contaminantes son los siguientes: Tabla· 3.20.- Costes externos aplicados (€ / 1000 Tm-km) Tipo de vehículo
Contaminación del aire
Contaminación acústica
Vehículos ligeros
69.1
20.4
Vehículos pesados
24.2
2.93
Fuente: Elaboración propia a partir de INFRAS (2004)
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4. Desarrollo de algoritmos de rutas seguras y sostenibles 4.1
EL PROBLEMA DE DISEÑO DE RUTAS DE VEHÍCULOS
4.1.1
DESCRIPCIÓN GENERAL DEL PROBLEMA DE DISEÑO DE RUTAS DE VEHÍCULOS
El problema de diseño de rutas (Vehicle Routing Problem, VRP) consiste en determinar las rutas que deben seguir un conjunto de vehículos asignados a uno o varios depósitos para satisfacer las demandas de los clientes, de manera que se minimice la distancia total recorrida por los mismos. La función objetivo podría consistir también en minimizar el tiempo total empleado en el reparto o el coste total de distribución. Para resolver el problema, se considera que cada cliente se encuentra ubicado en un nodo i de una red con longitudes de arco no negativas, y se define formalmente el problema con los siguientes parámetros: K: número de vehículos que componen la flota. n: número de clientes que tienen que ser atendidos. Qk: capacidad del vehículo k, expresada en peso o en volumen. qi: demanda del cliente i, expresada en las mismas unidades que la capacidad de los vehículos. dij: distancia (o tiempo, o coste) entre los nodos i y j. Se asume que las distancias son no negativas y que dij = dji, es decir, que el problema se construye sobre una red no orientada.
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El VRP consiste en determinar K rutas (una por vehículo) donde una ruta es un circuito que se inicia en el depósito (nodo 0), visita algunos clientes siguiendo una secuencia determinada, y regresa al depósito. Cada cliente es asignado sólo a una de las K rutas y la demanda total asignada al vehículo k no debe exceder su capacidad Qk. Los
problemas
reales
normalmente
incluyen
restricciones
y
generalizaciones que van mucho más lejos del modelo básico considerado. Algunas de ellas son: •
Las distancias entre vértices pueden ser asimétricas (dij ≠ dji). Esto ocurre cuando el problema se construye sobre una red orientada, como es el caso de los problemas de distribución en áreas urbanas, donde hay muchas calles de sentido único.
•
La flota de camiones puede ser
heterogénea, es decir, podemos
encontrar vehículos con diferentes capacidad. Además, pueden presentarse
restricciones
de
capacidad
y
de
volumen
simultáneamente. Incluso puede darse el caso de que determinados clientes no puedan ser atendidos por cualquier vehículo; por ejemplo, porque éste debe poder acceder por una vía de difícil acceso o porque la mercancía debe ser transportada en un vehículo frigorífico. •
El tiempo de recorrido de una ruta puede estar limitado debido, por ejemplo, a aspectos legales.
•
Puede ocurrir que algunos clientes deban ser atendidos dentro de una determinada franja horaria (VRP con ventanas de tiempo).
•
Pueden imponerse relaciones de precedencia cuando algunos clientes deban ser atendidos antes que otros.
Debido a la gran complejidad que puede alcanzar este problema, es muy difícil que un modelo sea capaz de tener en cuenta todas las peculiaridades que se dan en los problemas reales. Lo habitual es que se establezcan una serie de simplificaciones que hagan el problema más sencillo, considerando sólo las restricciones más frecuentes.
- 196 –
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Los
responsables
logísticos
pueden
obtener
buenas
rutas
y
planificaciones aplicando los ocho los principios siguientes: 1) Cargar los vehículos con pedidos de puntos que están cercanos unos de otros. Es decir, las rutas deben formarse en torno a grupos de paradas cercanas entre sí para minimizar viajes entre ellas. De esta forma también se minimiza el tiempo de viaje. Véase la Figura 4.1.
Figura 4.1: Diferentes agrupamientos
2) Las paradas en días distintos deben disponerse para producir agrupamientos concentrados. Cuando las paradas se suministran en diferentes días de la semana, las paradas deben separarse en diferentes problemas de elección y planificación de rutas para cada día. Los segmentos diarios han de evitar agrupamientos de paradas que se solapan. Esto ha quedado representado en la figura Fig. 4.2.
Fig. 4.2: Agrupamientos de rutas en función de los días de la semana
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3) Construir rutas empezando por la parada más alejada del punto de suministro. Las rutas eficientes se obtienen efectuando agrupamientos alrededor de las paradas más alejadas del depósito y continuando después hacia las paradas más cercanas. Tras identificar la parada más alejada, el camión asignado debe llenarse con los suministros de las paradas del agrupamiento alrededor de dicha parada. Seguidamente identificar la parada más alejada eliminando las paradas ya servidas y proceder de la misma manera. 4) Las paradas de una ruta deben formar una figura semejante a una lágrima. En principio los diferentes pasos de la ruta no deben cruzarse. No obstante, las restricciones de ventanas de tiempo y las necesidades de recogidas después de las entregas pueden dar lugar a que los pasos de la ruta se entrecrucen. 5) Las rutas más eficientes se forman empleando los vehículos disponibles de mayor capacidad. En un caso extremo, si se emplea un vehículo suficientemente grande para abastecer todas las paradas, entonces se minimizará la distancia total de la ruta así como el tiempo de viaje. Por tanto, los vehículos de mayor capacidad de la flota deben emplearse en primer lugar supuesto que se consigue una buena utilización de los mismos. 6) Las recogidas deben entremezclarse en rutas de suministros en vez de asignarse al final de las rutas. Las recogidas deben hacerse, tanto como sea posible, durante el transcurso de las entregas para minimizar cruces. El grado en que puede conseguirse este objetivo depende de muchos factores. 7) Las paradas aisladas de los agrupamientos son candidatas para suministros alternativos. Si una parada está muy aislada del resto, puede ser muy conveniente efectuar el suministro por medio de camiones de pequeña capacidad. Otra posibilidad es contratar el transporte a estas paradas. 8) Evitar las paradas con ventanas de tiempo muy pequeñas. Este tipo de paradas pueden dar lugar a rutas muy alejadas de las óptimas. En estos casos se deben negociar las ventanas de tiempo para hacerlas más amplias.
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4.1.2 MÉTODOS DE RESOLUCIÓN DEL VRP Los métodos que resuelven el VRP pueden clasificarse en dos grandes grupos:
Métodos de resolución exactos.
Métodos de resolución heurísticos.
Los métodos de resolución exactos buscan la solución óptima del problema mediante formulaciones matemáticas basadas en algoritmos exactos, siendo los más frecuentes la programación matemática y la programación dinámica. La construcción del modelo resulta muy laboriosa cuando el problema presenta muchas restricciones. Además, los tiempos de cálculo suelen ser bastante elevados. Esto hace que los métodos exactos sean adecuados cuando se pretende resolver el VRP para diseñar rutas de reparto fijas; en las que el cliente es atendido con cierta periodicidad. En este caso, sólo se ejecuta el programa una vez o, al menos, con poca frecuencia, por lo que merece la pena emplear tiempo a cambio de obtener la mejor solución posible. Los métodos heurísticos obtienen una solución que se aproxima mucho a la óptima empleando para ello procedimientos algorítmicos de carácter experimental, con tiempos de cálculo menores que los equivalentes exactos. Cuando se ha de resolver un problema un número grande de veces, resulta ventajoso emplear un método de aproximación, a pesar de que la solución obtenida no sea la óptima; aunque en ocasiones los heurísticos la alcanzan. Los métodos heurísticos, a su vez, pueden ser de dos tipos:
Heurísticos de construcción.
Heurísticos de mejora.
Los primeros construyen una o varias soluciones cercanas a la solución óptima del VRP, que pueden mejorarse posteriormente mediante los algoritmos de mejora, alcanzando incluso el óptimo en algunas ocasiones. Los heurísticos de construcción más utilizados en el diseño de rutas son:
Método de los ahorros de Clarke y Wright (1964).
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Algoritmo de barrido de Gillett y Miller (1974).
Algoritmo de dos fases de Chistofides, Mingozzi y Toth (1979).
Algoritmo de dos fases de Fisher y Jaikumar (1981).
Por otra parte, existen otra familia de algoritmos conocidos como metaheurísticos. Estos procedimientos son estrategias generales de alto nivel que guían a otros heurísticos para encontrar soluciones factibles
en
dominios en los que la búsqueda es difícil. Entre ellos destacan los siguientes:
Simulated Annealing (recocido simulado).
Tabu Search (búsqueda tabú).
Algoritmos Genéticos.
4.1.3 ALGORITMOS HEURÍSTICOS CLÁSICOS PARA RESOLVER EL VRP Desde que comenzaron a realizarse estudios para resolver el problema de cálculo de rutas en torno a 1940, muchas familias de métodos heurísticos han sido propuestas para resolver el problema VRP. Estas familias pueden clasificarse fundamentalmente en dos clases:
Heurísticos clásicos.
Metaheurísticos.
Los métodos heurísticos clásicos se desarrollaron principalmente entre 1960 y 1990, mientras que los metaheurísticos están teniendo su crecimiento a lo largo de la década de los noventa del siglo XX. Los heurísticos clásicos generan una exploración relativamente limitada del espacio de búsqueda, y suelen producir bastante buenas soluciones empleando para ello tiempos de computación no muy elevados. En cuanto a los metaheurísticos, el énfasis se sitúa en generar una profunda exploración de las regiones más prometedoras del espacio de soluciones. Estos métodos combinan normalmente sofisticadas reglas de búsqueda de vecinos, estructuras de memoria, y recombinación de
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soluciones. De esta manera, se consiguen soluciones mucho mejores, pero el precio a pagar es el incremento en los tiempos de computación. En cierta manera, los metaheurísticos no son más que procedimientos de precisión para mejoras guiadas, y pueden ser vistos simplemente como una evolución natural de los métodos clásicos. Por otra parte, la familia de métodos heurísticos clásicos para resolver el VRP también puede ser clasificada en tres categorías:
Heurísticos constructivos.
Heurísticos de dos fases: 1) Agrupar primero y generar rutas después. 2) Generar rutas primero y agrupar después.
Métodos de mejora.
El algoritmo descrito por Mole y Jameson (1976), que estudiaremos a continuación, está clasificado dentro de la clase de métodos heurísticos constructivos. Por ello, será está la familia que describamos en profundidad. En primer lugar destacamos que los métodos constructivos establecen gradualmente una solución factible teniendo siempre en cuenta el coste de la solución, pero no contienen una fase de mejora de por sí. Para generar soluciones
con
los
métodos
constructivos
se
utilizan
dos
técnicas
principales:
Usar el criterio de los ahorros.
Asignar gradualmente nodos usando un coste de inserción.
Entre los métodos heurísticos constructivos destacamos:
Algoritmo de los ahorros de Clarke y Wright (1964).
Algoritmos desarrollados a partir del método de Clarke y Wright: 1) Método de Gaskell (1967). 2) Método de Yellow (1970).
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Algoritmos de los ahorros basados en emparejamientos: 1) Método de Desrochers y Verhoog (1989). 2) Método de Altinkemer y Gavish (1991). 3) Método de Wark y Holt (1994).
Algoritmos heurísticos de inserción secuencial: 1) Método de Mole y Jameson (1976). 2) Método de Christofides, Mingozzi y Toth (1979).
El algoritmo de Clarke y Wright (1964) probablemente sea el método heurístico con más tradición conocido para resolver el VRP. Este
método
está basado en la noción de los ahorros. Cuando dos rutas (1, ..., i, 1) y (1, j, ..., 1) pueden ser unidas de manera factible conformando una sola ruta (1, ..., i, j, ..., 1), se genera un ahorro de distancia: sij = d1i + d1j - dij Existen una versión paralela y otra secuencial para resolver el VRP por el método de los ahorros, siendo la primera de las dos la que mejores resultados ofrece. Un inconveniente del algoritmo original de Clarke y Wright (1964) es que tiende a producir buenas rutas al principio, pero rutas menos interesantes acercándose al final. Para remediar esto Gaskell (1967) y Yellow (1970) propusieron unos ahorros generalizados de la forma: sij = d1i + d1j - λdij En la expresión anterior λ es un parámetro de forma de la ruta. Cuanto mayor es λ, mayor énfasis se pone en la distancia entre los nodos que van a ser unidos. El algoritmo de Clarke and Wright (1964) puede también desperdiciar mucho tiempo debido a que todos los ahorros deben ser calculados, almacenados y ordenados. Por ello, varias mejoras han sido propuestas para acelerar los cálculos y reducir los requerimientos de memoria. De todas maneras, estas mejoras son útiles sólo para problemas con un gran número de nodos, por ejemplo, más de 1000 nodos.
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Desrochers
y
Verhoog
(1989)
y
Altinkemer
y
Gavish
(1991)
describieron una interesante modificación del método de los ahorros, siendo ambas muy similares. En cada iteración, el ahorro spq obtenido de unir las rutas p y q se calcula como: spq = t (Sp) + t (Sq) – t (Sp ∪ Sq) En esta fórmula Sk es el conjunto de segmentos recorridos en la ruta k y t (Sk) es la distancia de una solución óptima en Sk para un problema del agente viajero (TSP). Un problema de emparejamiento de pesos máximos sobre los conjuntos Sk se soluciona usando los valores spq como pesos agrupados, y uniendo las rutas correspondientes al emparejamiento óptimo. Otro método basado en los emparejamientos fue descrito por Wark y Holt (1994), quienes usaron un algoritmo de agrupamientos para unir satisfactoriamente ramas, definidas como conjuntos ordenados de nodos, a sus puntos finales. Los pesos emparejados deben definirse como simples ahorros, o ser modificados para favorecer las uniones de ramas cuyo peso total este muy por debajo de la capacidad del vehículo. Después de lo dicho, podemos afirmar con seguridad que los algoritmos basados en emparejamientos ofrecen mejores resultados que el método estándar de Clarke y Wright (1964), pero con el inconveniente de requerir un mayor tiempo de computación.
4.1.4 CRITERIOS
DE SELECCIÓN DE LOS ALGORITMOS DE OPTIMIZACIÓN PARA EL DISEÑO DE RUTAS SEGURAS Y SOSTENIBLES
Los algoritmos seleccionados para iniciar la construcción de rutas seguras y sostenibles han sido los siguientes: 1) Algoritmo de los ahorros o de Clarke-Wright 2) Algoritmo de Mole-Jameson, que es una generalización del anterior Las razones de selección de estos dos algoritmos han sido las siguientes: A) Ambos son algoritmos constructivos de fácil implementación. Esta circunstancia es clave para probar el escenario de incluir parámetros de coste en las medidas de seguridad y en las MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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medioambientales. Primero hay que comprobar los resultados en algoritmos clásicos y verificar su resultado para después, en una segunda fase, probar con algoritmos más complejos. B) La inclusión de los costes de seguridad y sostenibilidad es sencilla. Esta circunstancia también es importante, ya que no ha sido necesario
rediseñar
completamente
de
nuevo
los
algoritmos
anteriormente descritos. La adaptación se ha hecho de forma rápida y respetando la filosofía inicial de estos procedimientos. C) Los algoritmos seleccionados son de fácil implementación en la empresa. Los procedimientos que se han de usar en la optimización de rutas en el ámbito empresarial, han de tener en muchos casos una estructura sencilla, ya que el número de nodos involucrados suele ser pequeño (no suele sobrepasar de 300) y el número de restricciones adicionales suele ser grande. Por ello, la elección de procedimientos plausibles en la construcción de rutas en empresas de transporte se ha de centrar en algoritmos clásicos de construcción sencilla. D) Los algoritmos elegidos son heurísticos y parametrizables para una buena adaptación a cada caso real. Ante la tesitura de elegir algoritmos de tipo exacto o de tipo heurístico o una mezcla de ambos, se ha optado por seleccionar algoritmos heurísticos clásicos de construcción. En la mayor parte de los casos, dan soluciones muy próximas al óptimo habida cuenta del tamaño de los problemas que resuelven. Por otra parte, disponer de parámetros que permitan ajustar los algoritmos a las necesidades precisas de los problemas a resolver también es otra ventaja competitiva de los procedimientos seleccionados. E) Los algoritmos de Clarke-Wright y de Mole-Jameson fueron elegidos por su sencillez en la programación informática. El algoritmo de Clarke-Wright (1964) es ampliamente conocido en el mundo de la gestión de rutas para vehículos en las empresas de transporte y es lógico comenzar por este procedimiento. El método de
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Mole-Jameson (1976) constituye una generalización del anterior y el ajuste de parámetros se realiza de forma sencilla y natural. F) Existen muchos casos reales resueltos por los algoritmos seleccionados en el mundo de la empresa. Por este motivo, se trata de probar primero con los métodos ya empleados por los actores de las medidas de seguridad y medioambientales que aquí se describen. De acuerdo con lo anteriormente descrito las páginas siguientes mostrarán la bondad de los métodos propuestos.
4.1.5 DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DEL ALGORITMO DE LOS AHORROS DE CLARKE Y WRIGHT El método de Mole y Jameson se basa en el criterio de los ahorros del algoritmo propuesto por Clarke y Wright (1964). Por ello, parece interesante conocer en profundidad como funciona dicho algoritmo, con el fin de adquirir una perspectiva objetiva acerca de la manera de proceder del algoritmo de Mole y Jameson (1976). Este método fue desarrollado por Clarke y Wright en 1964. Sigue empleándose en la actualidad por muchas razones, entre las que cabe destacar:
Flexibilidad
Puede tener en cuenta un gran rango de restricciones ya que es capaz de formar rutas y secuenciar las paradas simultáneamente.
Rapidez de cálculo
Para problemas no muy grandes (hasta 50 nodos) obtiene soluciones de gran calidad: por término medio sólo un 2 por ciento por encima del óptimo.
El objetivo de este método es minimizar la distancia total recorrida por todos los vehículos e, indirectamente, minimizar el número total de vehículos necesarios para suministrar todas las paradas.
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El método comienza con una flota de vehículos ficticios: cada uno suministra una parada y vuelve al depósito tal como muestra la Figura 4.3. Esto origina la máxima distancia que se puede recorrer en el problema del reparto. A continuación se combinan dos paradas en la misma ruta de manera que se pueda eliminar un vehículo y se disminuya la distancia recorrida.
Figura 4.3: Inicio del método de los ahorros
Para determinar qué paradas se combinan en una ruta, se calcula la suma de distancias antes y después de la combinación. El depósito de partida se numera con un 1. La distancia reducida combinando dos paradas (i y j) que no estaban en una misma ruta se encuentra restando la distancia de la ruta de la Figura 4.4 de la distancia de la ruta en la Figura 4.3.
Figura 4.4: Principio de los ahorros
El resultado da lugar a un ahorro de: Sij = d1i + d1j - dij - 206 –
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Se calcula la matriz de ahorros para todos las parejas de paradas. Aquella pareja con el mayor ahorro se combina en una ruta tal como se muestra en la última figura. El proceso siguiente consiste en ampliar la ruta con nuevas paradas. Esto se hace introduciendo una parada que no está en la ruta que se está formando. Sea k la siguiente parada con el mayor ahorro en una ruta en que las paradas se han numerado sucesivamente y el depósito tiene la numeración “1”. Sea L la longitud de esta ruta antes de introducir la parada k. Si k se inserta entre las paradas i y j, como vemos en la Figura 4.4, el ahorro es: Sij = 2d1k + L - (L – dij + dki + dkj) = 2d1k + dij - dki - dkj La parada k se introduce en el lugar en el que el ahorro es mayor. Estos cálculos hay que realizarlos para cada par de paradas adyacentes. El nuevo punto se introduce en el lugar donde el ahorro es mayor. Si esa parada no se puede incluir debido a restricciones tales como que la ruta sería demasiado larga, ventanas de tiempo que no se pueden cumplir o que se excede la capacidad del vehículo, se introduce como candidata la siguiente parada con mayor ahorro. El proceso continúa hasta que todas las paradas han sido consideradas.
Figura 4.5: Inserción de un nodo k entre otros dos i y j
El método de los ahorros es muy robusto porque:
Permite incluir muchas restricciones adicionales de orden práctico que aparecen en los casos reales.
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Facilita incluir una parada en una ruta colocándola en orden adecuado (secuencia).
El método verifica que el diseño de la ruta cumple las restricciones estipuladas. Por ejemplo, que la ruta no tiene una duración superior a la requerida, que el tiempo de conducción del vehículo no sobrepasa el máximo permitido al conductor sin que este previamente descanse, o que un vehículo exceda o no su capacidad y si se cumplen las ventanas de tiempo. La violación de estas restricciones puede llevar a que una parada sea excluida enteramente en la secuencia de paradas de la ruta. Evidentemente se trata de un método heurístico que no garantiza encontrar la solución óptima pero, considerando la complejidad del problema, se puede encontrar una buena solución. Normalmente el algoritmo de los ahorros suele diseñarse con cinco fases perfectamente diferenciadas en la manera siguiente:
Fase 1: Introducción de los datos necesarios para resolver un problema. 1. Número de destinos, sin tener en cuenta el depósito central. 2. Coordenadas x e y de todos los nodos. 3. Demanda de cada uno de los nodos introducidos, incluida la del depósito central, que será nula. 4. Capacidad máxima del vehículo.
Fase 2: Aquellos destinos cuya demanda exceda la capacidad de los vehículos, se verán abastecidos en una ruta por un camión, y entraran a formar parte, con la demanda restante, en el cálculo posterior de las rutas.
Fase 3: Cálculo de los dos primeros nodos que entran a formar parte de una nueva ruta. En esta fase se calcula la matriz de ahorros.
Fase 4: Introducción de nodos en la ruta. En esta sección se realizan prácticamente los mismos pasos que en la Fase 3, debiendo calcular la matriz de ahorros para la introducción de un
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nodo en una posición dada. Este proceso se repetirá hasta que no queden nodos por asignar o no se cumplan las restricciones de carga del vehículo.
Fase 5: Presentación de datos. La salida del algoritmo presenta los destinos que recorre cada ruta generada, en el orden en que son recorridos, con inicio y fin en el depósito central. A continuación también presenta la carga del vehículo y la distancia recorrida por el mismo en cada una de las rutas.
La notación empleada se muestra a continuación: n = Número de nodos (sin contar el depósito central) m = Número de destinos que todavía no han sido introducidos en ninguna ruta. Q = Carga máxima de los vehículos qv = Carga en un vehículo qi = Demanda del nodo i xq = Vector de cargas que quedan por introducir, ordenado de menor a mayor. qmin = Carga menor entre todas las que quedan por introducir xi, yi = Coordenadas del nodo i dij =Distancia entre los nodos i y j dist = Distancia recorrida en la ruta sij = Ahorro al introducir el nodo k entre los nodos i y j r1 = Ruta que se esta generando sol = Solución (nodos visitados en la ruta, capacidad del vehículo, carga del vehículo, distancia recorrida por el vehículo) El diagrama de flujo del algoritmo de los ahorros de Clarke y Wright se presenta en la Figura 4.6.
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Figura 4.6: Diagrama de flujo del algoritmo de los ahorros de Clarke y Wright
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4.2
IMPLEMENTACIÓN Y RESULTADOS ALGORITMOS SEGUROS Y SOSTENIBLES
DE
LOS
4.2.1 DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UNA VARIANTE DEL ALGORITMO DE LOS AHORROS DE CLARKE Y WRIGHT (ALGASS-CWS) Este algoritmo ALGASS-CWS incluirá las restricciones de seguridad y los costes externos debidos a la contaminación acústica y ambiental, y funcionará tal y como representa el diagrama de flujo que vemos en la página que sigue a continuación. Este algoritmo ha sido diseñado tomando como base el algoritmo de los ahorros de Clarke y Wright, por lo que constará de diversas fases asimilables a las de este procedimiento heurístico: 1) Introducción de los datos necesarios para resolver un problema: •
Número de destinos, sin tener en cuenta el depósito central.
•
Coordenadas x e y de todos los nodos.
•
Zona geográfica donde se ubica cada destino.
•
Conexión de autopista entre destinos si la hubiera.
•
Demanda de cada uno de los nodos introducidos, incluida la del depósito central, que será nula.
•
Capacidad máxima de cada vehículo.
•
Velocidad máxima de cada vehículo en función del tipo de vía por la que circula (urbana, nacional o autovía/autopista).
2) Cálculo de los dos primeros nodos que entran a formar parte de una nueva ruta. En esta fase se calcula la matriz de ahorros. 3) Introducción de nodos en la ruta. En esta sección se realizan prácticamente los mismos pasos que en la fase 3, debiendo calcular la matriz de ahorros para la introducción de un nodo en una posición dada. Este proceso se repetirá hasta que no queden nodos por asignar, no se cumplan las restricciones de carga del vehículo, o no se cumplan las restricciones de tiempo de conducción establecidas.
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4) Presentación de datos. La salida del algoritmo presenta los destinos que recorre cada ruta generada, en el orden en que son recorridos, con inicio y fin en el depósito central. A continuación también presenta la carga del vehículo y la distancia recorrida por el mismo en cada una de las rutas. La notación empleada se muestra a continuación: n = Número de nodos (sin contar el depósito central) m = Número de destinos que todavía no han sido introducidos en ninguna ruta. Q(c) = Carga de los distintos vehículos de la flota (24TM, 10TM, 2TM) cm = Número de vehículos disponibles inicialmente c = Número de camiones utilizados qv = Carga en un vehículo qi = Demanda del nodo i xq = Vector de cargas que quedan por introducir, ordenado de menor a mayor. qmin = Carga menor entre todas las que quedan por introducir xi, yi = Coordenadas del nodo i dij =Distancia entre los nodos i y j dist = Distancia recorrida en la ruta sij = Ahorro v = Velocidad del vehículo seleccionado en función del tipo de vía (urbana, nacional, autopista) v_d = Velocidad de descarga t_cond = Tiempo en horas destinado a recorrer la ruta t_des = Tiempo en horas dedicado a operaciones de descarga t_tot = Tiempo total invertido en una ruta (conducción y descarga) t_max = Tiempo máximo permitido de actividad para un conductor
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c_d = Tiempo fijo debido a cada parada r1 = Ruta que se esta generando sol = Solución (Nodos visitados en la ruta, capacidad del vehículo, carga del vehículo, porcentaje de llenado del vehículo, distancia recorrida por el vehículo, tiempo total, tiempo conducción) Las restricciones derivadas de la implantación de las medidas de seguridad son las siguientes: a) El tiempo máximo de conducción será 8 horas y 45 minutos b) La productividad de carga y descarga de 1 min/palet (suponemos que cada palet está cargado con 600kg aprox.) c) El tiempo obligado de parada en cada descarga será de 20minutos La inclusión de valores derivados de la contaminación acústica y contaminación ambiental, debida a emisiones de gases y partículas, no establece ninguna restricción en sí misma, simplemente añade un valor adicional al cálculo del coste de la ruta. El diagrama de flujo del algoritmo de los ahorros modificado ALGASS-CWS se presenta en la Figura 4.7.
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Figura 4.7: Diagrama de flujo del algoritmo de los ahorros modificado ALGASS-CWS
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4.2.2 DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN UNA MOLE Y JAMESON (ALGASS-MJ)
VARIANTE DEL ALGORITMO DE
Los métodos de construcción de rutas secuenciales y simultáneos para planificar viajes con varias entregas han sido estudiados en profundidad en los años sesenta y setenta, y se ha concluyó que podrían ofrecer importantes ventajas si la calidad de las rutas pudiera ser mejorada. Por ello, Mole y Jameson (1976) describieron un método para organizar los vehículos, basado en la generación secuencial de rutas. El diseño de rutas de vehículos con múltiples destinos partiendo de un depósito central ha recibido una atención considerable por un gran número de autores. Los procedimientos heurísticos fueron desarrollados teniendo en cuenta el inherente aspecto combinatorio del problema, pero cada método presenta desventajas de importancia práctica real para problemas de tamaño grande. Dependiendo de la estructura del problema de rutas, algunas de las aplicaciones comerciales disponibles generan las rutas de vehículos, tanto simultáneamente como secuencialmente, empleando el criterio de los ahorros de Clarke y Wright (1964). Estos programas requieren un cálculo inicial de un archivo de ahorros. Webb (1965) y Yellow (1970) propusieron alternativos métodos computacionales para administrar con un fichero de archivo de ahorros, pero ninguno de ellos consiguió una gran aceptación. Los algoritmos de construcción de rutas secuenciales basados en los ahorros, no requieren un archivo de ahorros pero tienden a producir resultados claramente inferiores a menos que se empleen recursos adicionales. La segmentación de las áreas de reparto definida por Yellow fue generalmente beneficiosa, si bien el desarrollo sistemático, más bien intuitivo, del procedimiento de segmentación no fue presentado. El tiempo de computación es prohibitivo para la aproximación del problema múltiple del agente viajero de Eilon y Christofides (1969), que genera al azar un conjunto de rutas factibles antes de resecuenciarlas por medio de procedimientos 2-opt, donde una ruta se dice que es r-óptima si no se consiguen mejoras al reemplazar cualquier grupo de r caminos por otro. Wren y Holliday (1972) tomaron una serie de rutas, que han sido MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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generadas concurrentemente por la aplicación de reglas sencillas, y investigaron las mejoras que se consiguen con la recolocación de nodos entre rutas y con la resecuenciación de nodos dentro de cada ruta. Los métodos secuenciales basados en ahorros son mucho más rápidos que cualquier algoritmo de construcción de rutas concurrente, aunque la distancia total media es mucho más elevada. Este hecho sugiere la evolución de los métodos secuenciales basados en los ahorros, incorporando heurísticos refinados basados en los métodos de Wren y Holliday (1972). Esto también concentro atención en las modificaciones del criterio de los ahorros definido por Gaskell (1967) y, más tarde, por Webb (1972) y McDonald (1972). El algoritmo de construcción de rutas secuencial descrito por Mole y Jameson, se definió según la repetición de una secuencia de tres pasos. Este algoritmo usa dos parámetros λ y µ para extender una ruta en construcción. El algoritmo de Mole y Jameson se describe como sigue: 1) Determinar el lugar más apropiado para cada nodo que aún no ha sido asignado a ninguna ruta, usando el siguiente criterio: MSTC(I, J) = Min {MSTC(A, B)}
(1)
MSTC(A, B) = dAC + dBC - λdAB
(2)
Donde A y B son todos los nodos adyacentes para los cuales: STC(A, B) = dAC + dBC - dAB es una distancia factible
(3)
2) Identificar el siguiente nodo que debe ser introducido en la ruta que se está generando, empleando el criterio que sigue: MSAVK(L, M) = Max {MSAVC(I, J)}
(4)
MSAVC(A, B) = µ d1C - MSTC(A, B) = µ d1C + λdAB - dAC - dBC
(5)
Donde C es un nodo que cumple la restricción de carga del vehículo. 3) Analizar si es posible la resecuenciación de los nodos de la ruta generada usando métodos 2-opt.
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Consecuentemente este procedimiento es más general que los vistos hasta el momento en este capítulo. Por ejemplo, todos los algoritmos basados en los ahorros repiten sólo el segundo paso, desde que se asume implícitamente que destinos adicionales se incluyen solamente entre el depósito y el primer o último destino de la ruta. La clave para una implementación eficiente de este método está en el procedimiento para actualizar las variaciones en el pedido de los clientes que no han aún recibido la carga. No es necesario aplicar el criterio (1) cada vez que se extiende la ruta. Si el destino C tiene una modificación de carga mínima con respecto a los destinos I, J dado el criterio (3), entonces sólo es necesario analizar las cargas modificadas MSTC(R, U) y MSTC(R, V), donde R se ha incluido entre U y V en la etapa anterior. Si MSTC(I, J) ya no es distancia factible, o si el último destino R se incluyó en la ruta entre I y J, tan sólo es necesario aplicar el criterio (1) de nuevo si el destino C tiene carga factible con respecto a la ruta que está siendo generada. El test para la 2-optimalidad podría realizarse eficazmente después de la inclusión del destino R, cuando el conjunto de nodos que están unidos al destino R deben ser considerados candidatos para el intercambio en un primer momento, ya que esta posibilidad ha sido previamente considerada y rechazada. Si la resecuenciación tiene lugar, entonces el criterio (1) debe aplicarse para cada carga factible del destino C. Es importante destacar que conforme λ crece, el criterio (4) tiende a favorecer la producción de rutas que forman circunferencias. También es necesario reseñar que cuando µ crece, la aparición de grandes distancias entre los nodos sucesivos de las rutas generadas está penalizado por el criterio (1). Diversas reglas estándar de inserción están controladas por los parámetros λ y µ. Por ejemplo, si λ = 1 y µ = 0, el algoritmo insertará el nodo que aporte la menor distancia extra. Si λ = µ = 0, el nodo que será insertado corresponderá a aquel cuya suma entre las distancias a los nodos adyacentes sea menor. Si λ > 0 y µ = ∞, se insertará el nodo más alejado del depósito. MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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La variante del algoritmo de Mole y Jameson (ALGASS-MJ) puede desarrollarse en cinco fases: 1) Introducción de los datos necesarios para resolver un problema: - Número de destinos, sin tener en cuenta el depósito central. - Coordenadas x e y de todos los nodos. - Zona geográfica donde se ubica cada destino. - Demanda de cada uno de los nodos introducidos, incluida la del depósito central, que será nula. - Capacidad máxima de cada vehículo. - Velocidad máxima de cada vehículo en función del tipo de vía por la que circula (urbana, nacional o autovía/autopista). 2) Cálculo de los primeros nodos que entran a formar parte de una nueva ruta. En esta fase se calculan las funciones de costes de inserción α y β, donde: α (i, k, j) = dik + dkj - λdij β (i, k, j) = µd0k - α (i, k, j) 3) Introducción de nodos en la ruta creada en la fase anterior. Los pasos a realizar en esta sección serán los mismos en la segunda, pero α y µ se calcularán para la introducción de un nodo en una posición dada. Este proceso se repetirá hasta que no queden nodos por asignar, no se cumplan las restricciones de carga del vehículo, o no se cumplan las restricciones de tiempo de conducción establecidas. Si el vehículo seleccionado es mayor que la carga transportada, se estudia si podemos transportarla en otro vehículo de menor capacidad. 4) Optimización de la ruta construida mediante técnicas 2-opt ó 3-opt. 5) Presentación de datos. La salida del algoritmo presenta los nodos que recorren cada ruta generada, en el orden que son recorridos, antes y después de la optimización; así como la distancia recorrida por las mismas. - 218 –
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La notación empleada se muestra a continuación: n = Número de nodos (sin contar el depósito central) m = Número de destinos que todavía no han sido introducidos en ninguna ruta. Q(c) = Carga de los distintos vehículos de la flota (24TM, 10TM, 2TM) cm = número de vehículos disponible qv = Carga en un vehículo qi = Demanda del nodo i xq = Vector de cargas que quedan por introducir, ordenado de menor a mayor. qmin = Carga menor entre todas las que quedan por introducir xi, yi = Coordenadas del nodo i dij =Distancia entre los nodos i y j dist = Distancia recorrida en la ruta aijk = Coste de inserción: α a1k = α* (ik, k, jk) = Min {α (r, k, s)} bijk = Función para seleccionar nodo a introducir: β b1ijk = β* = Max {β (ik, k, jk)} v = Velocidad del vehículo seleccionado en función del tipo de vía (urbana, nacional, autopista) v_d = Velocidad de descarga t_cond = Tiempo en horas destinado a recorrer la ruta t_des = Tiempo en horas dedicado a operaciones de descarga t_tot = Tiempo total invertido en una ruta (conducción y descarga) t_max = tiempo máximo permitido de actividad para un conductor c_d = Tiempo fijo debido a cada parada r1 = Ruta que se esta generando MINISTERIO DE FOMENTO – EFECTOS ECONÓMICOS Y DE SEGURIDAD DE VEHÍCULOS EN EL TRANSPORTE DE MERCANCÍAS DE OPERADORES LOGÍSTICOS
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sol = Solución (nodos recorridos en la rutas, capacidad del vehículo, carga del vehículo, porcentaje de llenado del vehículo, distancia recorrida por el vehículo, tiempo total, tiempo de conducción) El algoritmo de Mole y Jameson anteriormente descrito en sus aspectos generales, puede ser explicitado en detalle en los siguientes puntos: 1) Se introducen los datos que definen el problema, se calcula la matriz de distancia y se igualan a cero el resto de parámetros. Aquí consideraremos que todos los nodos están por introducir. 2) Comenzar una nueva ruta: Calcular las matrices de costes de inserción α y β, y poner la carga del vehículo a cero. 3) Elección de dos o tres nodos factibles, según incluya el origen o no. 4) Asignación de los dos o tres nodos a la ruta, suma de las demandas a la carga del vehículo y actualización de los nodos a servir. 5) En caso de que no queden nodos por servir ir al paso 11). En caso contrario continuar con el paso siguiente. 6) Cálculo de la matriz de costes de inserción para la introducción de nodos entre los ya existentes en la ruta que se está generando. 7) Elección del nodo a introducir en la ruta, actualización de la misma, actualización de la carga del vehículo y del número de nodos a servir. 8) Comprobación final de la ruta: Terminaremos la ruta si la carga actual del vehículo sumada a la mínima carga de las que quedan por introducir es superior a la capacidad del vehículo, o bien si el tiempo de conducción supera el límite establecido al introducir un nuevo nodo. Si al finalizar la ruta la el llenado del vehículo no es completo, estudiamos si es posible utilizar un vehículo de menor capacidad. Si continuamos la misma ruta debemos volver al paso 6), si no, iremos al paso siguiente. 9) Optimizar la ruta construida mediante un método r-opt, donde generalmente se aplica 2-opt ó 3-opt.
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10) Comprobar si quedan nodos por servir. En caso afirmativo ir a paso 2. En caso contrario ir al paso siguiente. 11) Presentar resultados. 12) Terminar. El diagrama de flujo del algoritmo seguro y sostenible de Mole y Jameson (ALGASS-MJ) se ha representado en la Figura 4.11.
4.2.2.1
Método 2-opt
Esta técnica de solución es una de las heurísticas más exitosas para obtener una solución cercana al problema del agente viajero (Traveling Salesman Problem o TSP). El método trabaja siguiendo los siguientes pasos: 1) Se inicia con un ciclo hamiltoniano llamado H, donde la ruta puede ser arbitraria o bien (1, 2, ..., n). 2) Se borran 2 aristas de H, como vemos en la Figura 4.8.a, produciendo así r caminos desconectados (algunos de los cuales pueden ser nodos aislados). 3) Se reconectan estos 2 caminos de tal forma que producen otra ruta llamada H', en la que se usan aristas diferentes de aquellas que fueron removidas de H, tal y como queda reflejado en la fig. 4.8.b. Así H y H' difieren una de la otra en exactamente 2 aristas; las (n-2) aristas remanentes son las aristas en común. 4) Se calcula la distancia total de la ruta H', y si es menor que la distancia recorrida por la ruta H, reemplazar H con H' y repetir el proceso; de otra manera, tomar otro conjunto de 2 aristas de H para intercambiarlas. Tales intercambios (de conjuntos de 2 aristas) se continúan hasta que ninguna otra mejora se pueda realizar por intercambio de 2 aristas.
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Figura 4.8: Método 2-opt
La solución final es llamada 2-optimal o 2-opt. El procedimiento de intercambio de aristas terminará en un óptimo local (no necesariamente global), produciendo de esta manera una solución aproximada. Este algoritmo de aproximación para el TSP ilustra una primera solución para resolver muchos problemas de optimización, que se conocen como búsqueda local o búsqueda por vecindades. Este método de mejoras sucesivas en la ruta del TSP puede ser usada tanto para TSP simétricos como para asimétricos. Para los TSP simétricos con número de nodos n > 5, el valor de r puede variar desde 2 a n, sin embargo para los TSP asimétricos r no puede ser menor que 3. En general, cuanto más alto sea el valor de r en el procedimiento de intercambio, mejor será la solución. Pero el gasto computacional también se incrementa rápidamente con el valor r. Hay subconjuntos de r aristas en un ciclo con n aristas. Intercambiar cada uno de estos pares de aristas una vez requiere tiempo O(nr). Por lo que se debe ser consciente de lo que se desea, es decir, saber cuál es la relación entre la exactitud de la solución y el gasto computacional. Si r es dos se trata del método 2-opt y tendrá por lo tanto un orden de complejidad O(n2). En este trabajo se discutirá el 2-opt porque da muy buenas aproximaciones, particularmente si la ruta inicial es buena. El procedimiento 2-opt es una solución aproximada al problema simétrico del TSP con n nodos y una matriz de adyacencia o de pesos W. El ciclo inicial consiste del siguiente conjunto de aristas del H = (x1, x2, .., xn) en el orden x1, x2, .., xn. Sea X ={xi, xj} el conjunto de dos aristas en H las cuales serán borradas y reemplazadas por las aristas Y ={yp, yq}, si
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hay una mejora. Esto es H' = ( H - X ) ∪ Y es una ruta nueva y mejorada. Obsérvese que: a) las dos aristas xi, xj en X no pueden ser adyacentes y b) una vez que el conjunto X ha sido seleccionado, el conjunto Y es determinado. De manera que hay
n(n − 1) n(n − 3) −n= rutas posibles H' para una H 2 2
dada. Para cualquiera de estas rutas se denotará la mejora con la función d, donde: d = w(H) - w(H' ) = w(xi) + w(xj) - w(yp) - w(yq) Se examinarán todas las n(n-3)/2 rutas H' y se retendrá una de ellas, aquella cuya función d sea la máxima. Si esta dmax es negativa o cero, se ha encontrado la solución 2-opt. Si dmax > 0, se usa la correspondiente solución como la ruta inicial y entonces se repite todo el proceso. Se continua sucesivamente la mejora de la ruta hasta que dmax es un número negativo.
4.2.2.2
Método 3-opt
El método también conocido como 3-opt, trabaja de manera análoga a como lo hace el proceso 2-opt, siguiendo los pasos definidos a continuación: 1) Se inicia con un ciclo hamiltoniano llamado H, donde la ruta puede ser arbitraria o bien (1, 2, ..., n). 2) Se borran 3 aristas de H, produciendo así 3 caminos desconectados (algunos de los cuales pueden ser nodos aislados), como vemos en la Figura 4.9. 3) Se reconectan estos 3 caminos de tal forma que producen otra ruta llamada H', en la que se usan aristas diferentes de aquellas que fueron removidas de H, en la forma en la que aparecen en la Figura 4.10. Así H y H' difieren una de la otra en exactamente 3 aristas; las (n-3) aristas remanentes son las aristas en común
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Figura 4.9: Método 3-opt
Figura 4.10: Método 3-opt
4) Se calcula la distancia total de la ruta H', y si es menor que la distancia recorrida por la ruta H, se reemplaza H con H' y se repite el proceso; de otra manera, hay que tomar otro conjunto de r aristas de H para intercambiarlas. Tales intercambios (de conjuntos de 3 aristas) se continúan hasta que ninguna otra mejora se pueda realizar por intercambio de 3 aristas. La solución final es llamada 3-optimal o 3-opt.
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Figura 4.11: Diagrama de flujo del algoritmo modificado de Mole y Jameson (ALGASS-MJ)
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4.2.2.3 Los parámetros λ y µ del algoritmo de Mole y Jameson El algoritmo de Mole y Jameson (1976) ha sido elegido para este estudio por tratarse de un algoritmo heurístico constructivo de fácil implementación en el mundo empresarial, a pesar de que hoy en día están en auge algoritmos metaheurísticos, como los algoritmos genéticos, la búsqueda tabú, etc. El motivo de dicha decisión, no es otro que estudiar y mejorar un método, que pueda resolver problemas de dimensión manejable en las empresas logísticas, sin requerir un alto coste computacional. Es cierto que los métodos metaheurísticos son capaces de dar buenas solución a problemas de muchos nodos, como por ejemplo la ordenación de una red de ordenadores, que puede llegar a convertirse en un problema de incluso hasta 100.000 nodos. Pero debemos ser realistas y contemplar que el día a día de las grandes empresas de transporte europeas, los problemas no llegan a tales dimensiones, llegando a 1.000 nodos en los casos más difíciles. En el apartado anterior ya hemos explicado el funcionamiento de este algoritmo, y conocemos que genera las rutas basándose en dos criterios: •
Minimizar la función α α
•
= dik + djk - λdij
Maximizar la función β β
= µ d1k - α = µ d1k + λdij – dik – djk
Como vemos en estas dos expresiones, y fundamentalmente en la segunda, estos parámetros cobran una gran importancia en la elección de los nodos que deben ser insertados en las rutas. Por este motivo, creemos que es necesario estudiar como afecta a la generación de rutas en problemas de diversos números de nodos, el valor de los parámetros λ y µ. Para poder llevar a cabo este estudio, se realizan un conjunto de iteraciones del algoritmo de Mole y Jameson (1976), de manera que en cada una de ellas varíen los valores de estos parámetros. - 226 –
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En principio, tanto λ como µ pueden tomar cualquier valor real. Es por esto que nos vemos obligados a acotar el valor que tomarán en nuestro estudio dichos parámetros, ya que analizar todo el campo de soluciones es computacionalmente inviable. Se decide tomar los siguientes intervalos de valores: λ ∈ [0, 1] µ ∈ [0, 1] Esta decisión se fundamenta en que, en la bibliografía encontrada al respecto, hace hincapié en la toma de valores tal que: a) λ = µ = 0 b) λ = 1, µ = 0 c) λ = 1, µ ≥ 0 d) µ = λ - 1, 1 ≤ λ ≤ 2 En cada iteración del algoritmo, tanto λ como µ tendrán un valor determinado, de manera que para esta pareja de valores obtenemos un valor de la función objetivo (distancia recorrida), así como el número de rutas que son necesarias para cubrir la demanda. Dado un valor fijo de λ, al finalizar cada iteración aumentará en 0.1 unidades el valor de µ, hasta alcanzar la cota superior del intervalo establecido. En este momento, aumenta en una unidad el valor de λ y repetimos el recorrido por el espacio definido para µ. El proceso termina cuando ambos valores han alcanzado su cota superior. Para poder ver mejor como es la forma de proceder, se presenta en la Figura 4.12 el diagrama de flujo de este proceso.
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INTRODUCCIÓN: n, cm, v_d, v, t_max, Q(c), qi, xi, yi
BASE DE DATOS ACCESS
CALCULAR: dij=((xi-xj)2+(yi-yj)2)1/2
µ= µ + 0.1 r =0 c =0 m=n r1 = {Ø}
λ= λ + 0.1 v=0 r=0 m=n
qv =0, c=c+1 aikj = d1i + d1j - λdij bikj = µd1k - aikj Dados i, j pertenecientes a r1
aikj = d1i + d1j - λdij bikj = µd1k - aikj ELECCIÓN: aikj
NO
ELECCIÓN: aikj, bikj qv = qv + qj m = m -1 r1 = r1 + {j} t_des = t_des + (qi + qj)/v_d t_cond = dist/v
(qi + qk + qj) < Q(c) SI
SI
(qv – qmin) < Q(c) t_des+t_cond+c_d < t_max
ELECCIÓN: bikj
NO
m = 0? c = cm?
SI
qv